Tworzywo sztuczne wzmacniane włóknem szklanym (GRP)
Zrównoważony materiał rzuca wyzwanie tradycyjnemu rynkowi.
Trudno wyobrazić sobie dzisiejsze życie bez tworzyw wzmacnianych włóknem szklanym. Odkryty dla celów przemysłowych na początku XX. wieku materiał był początkowo używany do izolacji domów. Później zakres zastosowań poszerzył się i obecnie materiał jest powszechnie używany w lotnictwie, przemyśle motoryzacyjnym, stoczniowym i przemyśle budowlanym.
Z czego jest zrobiony
Tworzywa sztuczne wzmacniane włóknem szklanym to materiał kompozytowy, składający się z osnowy polimerowej i włókien szklanych. Osnowa polimerowa to zazwyczaj epoksydowa, winyloestrowa lub poliestrowa żywica termoutwardzalna. Żywica nadaje produktowi odporność na czynniki środowiskowe i chemiczne, jest spoiwem dla włókien w laminacie strukturalnym i określa kształt elementu wykonanego z GRP. Włókna szklane wzmacniają strukturę kompozytu. Włókna mogą być rozmieszczone stochastycznie lub adekwatnie do wymagań. Najczęściej stosowanym typem włókna szklanego stosowanego w produkcji GRP jest włókno E (szkło borokrzemianowe). Powszechnie stosowane jest także włókno E-CR (Elektryczna/Chemiczna odporność) używane w zastosowaniach, gdzie wymagana jest szczególnie wysoka ochrona przed korozją kwasową.
Dlaczego jest tak mocny
Podobnie jak w przypadku innych materiałów kompozytowych, oba surowce wzajemnie się uzupełniają, by stworzyć mocniejszy komponent. Żywice wykazują dużą wytrzymałość na obciążenia ściskające, włókna szklane są odporne na naprężenia. Dzięki kombinacji tych dwóch surowców GRP jest materiałem, który bardzo dobrze wytrzymuje zarówno siły ściskające, jak i rozciągające. Istnieje kilka metod produkcji GRP: metoda nawojowa, odlewanie odśrodkowe, układanie ręczne, układanie natryskowe i poltruzja.
Jakie są największe zalety
GRP ma wiele zalet. Charakteryzuje się niską wagą przy dużej wytrzymałości mechanicznej, odpornością na działanie chemikaliów i korozji (dzięki swoim właściwościom dielektrycznym także na korozję elektrolityczną), odpornością na promieniowanie UV, stabilnością temperatury i jest przyjazne dla środowiska. GRP jest materiałem wodoodpornym, dlatego idealnie nadaje się do zastosowań na wolnym powietrzu. Poprzez zastosowanie niepalnych żywic, materiał można dostosować tak, by był ogniotrwały. GRP jest bardzo trwałym materiałem z długim okresem eksploatacji, pasuje idealnie do szerokiego zakresu zastosowań w różnych gałęziach przemysłu.
GRP w budowie rurociągów
Od lat pięćdziesiątych XX w. GRP zyskało znaczącą pozycję jako materiał używany do budowy rurociągów. Systemy rur z GRP obejmują dziś szeroki zakres zastosowań: od systemów kanalizacyjnych, rurociągów wody pitnej po zbiorniki retencyjne, odwodnienia, rurociągi zasilające turbiny w elektrowniach wodnych, instalacje przemysłowe, jak również zastosowania renowacyjnej przy użyciu specjalnych profili niekołowych, a to tylko niektóre z nich. Metody instalacji rur są również różnorodne: wykop otwarty, instalacje napowietrzne, na podporach, instalacje podwodne i bezwykopowe takiej jak relining czy mikrotunelowanie.
GRP w Amiblu
Rury GRP Amiblu są produkowane w procesie nawijania włókien (technologia Flowtite) lub odlewania odśrodkowego (technologia Hobas). W obu przypadkach do włókna i żywicy dodaje się piasek i wypełniacze, by zbudować odpowiednią grubość ścianki a tym samym zwiększyć wytrzymałość i sztywność rury.
W procesie nawijania włókien wykorzystuje się ciągłe i cięte włókno szklane, które jest nawijane na obracający i przesuwający się w kierunku obwodowym trzpień. Rura jest w ten sposób uformowana od wewnątrz na zewnątrz.
Przy odlewaniu odśrodkowym rura odlewana jest w obracającej się matrycy od zewnętrz do wewnątrz. Surowce, włącznie z ciętym włóknem szklanym są wprowadzane do formy za pomocą ramienia podajnika przesuwającego się do przodu i do tyłu.
W każdym z tych procesów powstaje rura GRP o określonych właściwościach, która w wielu aspektach przewyższa inne materiały, z których wykonywane są rury.
Zalety rur GRP Amiblu:
- Globalnie stosowane i zaakceptowane przez autorytety w dziedzinie gospodarki wodno-ściekowej na całym świecie.
- W pełni zautomatyzowany proces produkcji pozwala na produkcję rur o określonych właściwościach wymaganych dla danego zastosowania i warunków eksploatacji.
- Dostępne wysokie klasy sztywności (np. dla obszarów, gdzie występują słabsze gleby).
- Niewielka waga i dogodna długość. Rury GRP ważą 1/4 wagi rury z żeliwa sferoidalnego i 1/10 wagi rury betonowej. Prowadzi to do znacznych oszczędności dzięki zmniejszeniu kosztów transportu, składowania i instalacji.
Więcej zalet:
- Niższe ciśnienie uderzenia hydraulicznego z uwagi na niską prędkość rozchodzenia się fali uderzeniowej.
- Odporność na korozję w szerokim zakresie pH.
- Odporność na korozję elektrolityczną. Rury GRP nie wymagają ochrony katodowej i innego rodzaju zabezpieczeń.
- Wytrzymałość na wysokie wzdłużne obciążenia ściskające (2-3 razy wyższa niż w przypadku betonu), które powstają podczas przeciskania rury.
- Niski współczynnik rozszerzalności cieplnej.
- Doskonała charakterystyka przepływu hydraulicznego. Dzięki gładkiej powierzchni wewnętrznej, znacznie mniejsze siły tarcia niż w przypadku innych materiałów.
Dlaczego jest zrównoważony?
Światowa komisja ds. Środowiska i Rozwoju określa zrównoważony rozwój jako „rozwój, który zaspokaja potrzeby obecnych pokoleń bez uszczerbku dla zdolności przyszłych pokoleń do zaspokajania ich własnych potrzeb”.
By osiągnąć pełną równowagę, społeczeństwo, środowisko i gospodarka muszą ze sobą współpracować. Te trzy czynniki pokrywają się, oddziaływają na siebie wzajemnie i jeśli jeden z nich jest słaby, system nie może być zrównoważony. W związku z tym musimy spojrzeć na wiele różnych sił, procesów i podmiotów, którzy kształtują system w holistyczny sposób i zrozumieć jak wpływają na siebie nawzajem.
Zrównoważony rozwój wymaga, by nie brać od natury więcej, niż możemy oddać. Ale bierzemy więcej niż dajemy. Żadna ludzka działalność gospodarcza nie jest jeszcze zrównoważona. Nasza dzialność nie będzie zrównoważona dopóki nie nauczymy się dostarczać sieci wodociągowych bez ingerowania w zdolność natury do regeneracji i wspierania różnorodnych form życia. Ponad to, będziemy mówić o odpowiedzialności za środowisko.
Rodzaje odpowiedzialności:
Odpowiedzialność za środowisko to zdolność do utrzymania zużycia źródeł odnawialnych i nieodnawialnych oraz zanieczyszczeń na poziomie, który nie będzie miał negatywnego wpływu na przyszłość naszej planety. Ten filar zrównoważonego rozwoju musi być traktowany priorytetowo: Jest to warunek wstępny odpowiedzialności społecznej i ekonomicznej.
Odpowiedzialność gospodarcza to zdolność do wspierania określonego poziomu ekonomicznej produkcji. Innymi słowy to proces alokacji i ochrony ograniczonych zasobów, przy jednoczesnym zapewnieniu pozytywnych skutków społecznych i środowiskowych.
Odpowiedzialność społeczna to zdolność systemu społecznego, takiego jak kraj, do utrzymywania określonego poziomu dobrobytu społecznego. Przyszłe pokolenia powinny mieć zapewniony taki sam lub nawet lepszy dostęp do zasobów społecznych niż obecne pokolenie. Ponadto, dostęp do zasobów społecznych powinien być równy dla wszystkich w ciągu pokolenia.
© Amiblu Holding GmbH, 2024