玻纤增强复材制品改变了码头建设的未来
发布时间: 2022/04/27 发布者: 原创 浏览量:
从北美到亚洲,从欧洲到大洋洲,新的复合材料制品出现在船舶与海洋工程中,并扮演着越来越多的角色。Pultron是一家位于大洋洲新西兰的复合材料公司,该公司与另一家码头设计施工企业合作研发生产了新的复合材料制品瓦勒(waler)。

瓦勒是安装在码头部分侧面的结构梁,跨越多个混凝土浮子将它们固定在一起。瓦勒在码头建设中发挥着关键的结构性作用,它通过玻璃纤维增强聚合物 (GFRP) 复合通杆和螺母系统连接到浮船坞。这些都是长杆,两端带有螺纹,并由螺母固定到位,横梁和通杆是Unifloat® 混凝土船坞系统的关键部分。
GFRP复合材料被誉为是码头建设的智能材料。相比木材、铝材或钢材,它们具有更长的生命周期。除了消除腐蚀风险之外,还具有以下优势:
高抗拉强度:复合材料具有高抗拉强度(是钢材的两倍),并且重量比铝材轻。
抗弯曲和抗疲劳:GFRP围板具有极高的抗弯曲性和抗疲劳性,可抵御潮汐、波浪和船只的持续运动。
对环境和生态更友好:码头通常是各种海洋生物的家园,复合材料不会影响海洋生态系统,因为它们不会腐蚀或渗出化学物质,这是保护环境的一种方式。
成本竞争力:GFRP复合材料具有出色的耐用性和全生命周期节约性,尤其是在沿海和海洋环境中使用时。
前景光明:柏林翰游艇码头工程公司在世界各地一些风景秀丽的地方建造了码头,通过使用新的复合材料系统,不会出现令人生厌的锈迹泄漏痕迹或因腐蚀钢材而造成的混凝土破裂现象。
键槽创新:设计中的一项关键创新是锁定区匹配细节的键槽。因此,浮子之间的对齐被保留并减少了螺栓上的剪切应力。通过确保对齐,消除了被绊倒的风险,这是该设计获得专利地位的一个关键特征。
降低维护成本:码头的维护将会产生大量费用。由于码头持续不断地使用,重新拧紧螺栓是标准做法。作为Unifloat混凝土船坞系统的一部分,复合围板通过与自紧通杆系统配合使用,减少了重新拧紧螺栓的需要,从而降低维修费用并提供75年以上的预计使用寿命。
专为安全设计:GFRP瓦勒设计在外部有一个钻孔,而中心空腔的内表面有一个较小的钻孔,这允许螺母完全凹入以确保安全并避免损坏船只。
10倍抗弯强度:船只撞到浮桥是码头的常见风险。复合瓦勒具有高抗冲击性,抗弯强度几乎是木材的10倍。它提供负载的均匀分布,如果一艘船撞到一个浮桥,它不大可能在浮筒之间的接合处折断横梁。
符合各项标准:复合材料制品在受控条件下设计、设计和制造,以满足严格的ISO9001:2015、ASTM和特定性能标准。
瓦勒是继柏林翰游艇码头工程公司屡获殊荣的GFRP复合材料通杆和螺母系统成功之后,复合材料制品在码头领域的最新创新,以上两个组件都是由Pultron公司使用拉挤成型工艺开发和制造的。
使用这项技术的下一个主要项目是美国加利福尼亚州标志性的德纳角码头,这是一个具有里程碑意义的项目,将开启码头设计领域令人兴奋的新篇章。项目完工后,它将成为美国第一个配备复合材料通杆、复合材料横梁和 Mateenbar™ 复合材料增强材料的码头。

过去三十年,复合材料技术的进步正在推动复合材料行业的发展。与钢材、木材和其他传统材料相比,产品性能改进和制造效率提升降低了价格,使其具有竞争力。
瓦勒是GFRP复合材料和拉挤成型工艺的一个很好的例子,此外还可广泛应用于汽车、航空航天、土木建筑、国防、基础设施、海洋、娱乐设备、交通和风能等领域。对无腐蚀、轻质和高性能材料不断增长的需求,正在推动全球复合材料的增长。
根据市场研究公司Grand View Research报告预测,到2027年全球复合材料市场规模预计将达到1605.4亿美元,在预测期内以7.6%的复合年增长率增长,其中拉挤成型子行业的增长速度是其他复合材料子行业的2-3倍。
文章来源:JEC