Сравнение композитного профиля
Сравнение композитного профиля с другими материалами
Традиционные материалы, такие как сталь, алюминий и дерево, являются основными конструкционными материалами применяемыми в строительстве. В качестве альтернативного материала предлагаем использование нового конструкционного материала — профиль, усиленный стекловолокном или композитный профиль.
Сравнение конструкций из металла с композитными
| Фактор | Конструкции из металла | Конструкции из стеклопластика |
|---|---|---|
| Безопасность | Падения в результате поскальзывания являются основной причиной травматизма на производстве | Противоскользящие поверхности пластикового настила значительно снижают возможность возникновения несчастного случая |
| Монтаж конструкции | Для установки металлических конструкций необходимо мощное грузоподъемное оборудование, дополнительные затраты рабочей силы на резку, сварку, окраску и обработку кромок конструкций | Композитные конструкции не требуют мощного грузоподъемного оборудования. Для их установки необходимо минимальное количество трудозатрат. Конструкции из стеклопластика не требуют окраски и обработки кромок. |
| Обслуживание конструкции | В агрессивных средах металлические конструкции требуют интенсивного обслуживания и часто разрушаются после нескольких лет эксплуатации | Конструкции из стеклопластика имеют большой срок эксплуатации и требуют минимального обслуживания. |
Таблица сравнения характеристик использования различных материалов
| Характеристика | Композитный профиль | Низкоуглеродистая сталь | Нержавеющая сталь | Алюминий | Дерево |
|---|---|---|---|---|---|
| Коррозия | Выдерживают широкий спектр химических веществ и не зависит от влажности или погружения в воду | Окисление и коррозия. требуется окраска или гальваническое покрытие | Некоторые типы нержавеющих сталей склонны к образованию межкристаллитной коррозии | Может вызвать гальваническую коррозию | Биологическое и атмосферное воздействие, разрушение |
| Прочность | Имеет большую прочность на изгиб, чем древесина и зачастую сильнее, чем сталь и алюминий в продольном направлении | Гомогенный материал | Гомогенный материал | Гомогенный материал | Предел прочности при разрыве |
| Вес | Вес на 75 % меньше, чем вес стали и на 30 % меньше веса алюминия | Может потребоваться подъемное оборудование для передвижения и установки. 1/2 дюймов толстая пластина | Может потребоваться подъемное оборудование для передвижения и установки. 1/2 дюймов толстая пластина | Легкий вес. 1/3 веса меди или стали. | Удельный вес 0,48 |
| Электро-проводимость | Не проводник. Высокий диэлектрический потенциал | Проводит ток. Предполагается заземление | Проводит ток. Предполагается заземление | Проводит ток. Предполагается заземление | Может быть проводящим при намокании |
| Термические свойства | Хороший изолятор с низкой термической проводимостью | Проводит тепло | Проводит тепло | Проводит тепло | Низкая теплопроводность |
| Ударопрочность | Не будет постоянно деформироваться под воздействием | Может постоянно деформироваться под воздействием | Может постоянно деформироваться под воздействием | Легко деформируется под воздействием | Постоянно деформируется или ломается под воздействием |
| Воздействие на окружающую среду | Не влияет | Не влияет | Не влияет | Не влияет | Способствует истощению лесных ресурсов |
| Цвет | Более низкие затраты на монтаж, меньше обслуживания и длительный срок службы продукта | Низкие начальные материальные расходы | Высокие начальные материальные расходы. Затраты на монтаж и обслуживание сопоставимы с затратами из низкоуглеродистой стали | Стоимость частично сравнима со стеклопластиком | Первоначальная стоимость ниже, однако требует больше затрат на монтаж и последующую замену |
| Электромагнитная или радиочастотная проницаемость (EMI/RFI) | Проницаемо относительно радио волн и EMI/RFI передач | Может быть проницаемо для EMI/RFI передач | Может быть проницаемо для EMI/RFI передач | Сильное экранирование EMI/RFI передачи | Проницаемо относительно радио волн и EMI/RFI передач |
| Изготовление конструкций | Может быть изготовлена с использованием простых строительных инструментов. Легкий вес позволяет легко транспортировать и устанавливать | Часто требует сварки и резки. Тяжелый материал требует специального оборудования для возведения и установки | Обладает плохой и трудной свариваемостью. Тяжелый материал требует специального оборудования для возведения и установки | Хорошая обработка (сварка, пайка или механическое соединение) | Может быть изготовлена с использованием простых строительных инструментов |
Низкоуглеродистая сталь
Композитный профиль устойчив к коррозии, так что в отличие стали, он не ржавеет, когда он подвергается воздействию суровых погодных и химических веществ. Стеклопластик не проводит электрический ток. Это ударопрочный материал, крепче многих типов стали в продольном сечении и весит на 75% меньше.
Нержавеющая сталь
Композитный профиль также как и нержавеющая сталь устойчив к коррозии, однако нержавеющая сталь обладает плохой и трудной свариваемостью. Это тяжелый материал требует специального оборудования для возведения и установки. Затраты на монтаж и обслуживание сопоставимы с конструкциями из низкоуглеродистой стали.
Дерево
Композитный профиль обладает значительными преимуществами по сравнению с древесиной. В отличие от дерева, профиль из стекловолокна не деформируется, не гниёт и не распадается от воздействия влаги. Устойчив к воздействию насекомых, плесени и грибка. Не нуждается в обработке специальными покрытиями.
Алюминий
Композитный профиль обладает cсущественными преимуществами по сравнению с алюминиевым профилем. Композитный профиль не корродирует и не проводит электрический ток. Сварка и покраска алюминия трудоёмкий и дорогостоящий процесс. В отличие алюминия, стеклопластик обладает низкой теплопроводностью.
Сравнение физических характеристик композитного профиля с другими материалами
| Характеристика | Композитный профиль | Сталь | Алюминий | Дерево | ПВХ |
|---|---|---|---|---|---|
| Плотность, кг/м³ | 1,8 … 1,9 | 7,7 … 7,9 | 2,7 | 0,35 … 0,5 | 1,3 … 1,43 |
| Модуль упругости, ГПа | 20 … 55 | 210 | 70 | 10 … 50 | 210 |
| Предел прочности при растяжении, МПа | 221 … 1700 | 240 … 450 | 360 | 130 | 4 … 7 |
| Коэффициент линейного термического расширения, 10-6/K | 0,5 … 8 | 11,9 … 15 | 19,6 … 26,9 | 2,7 … 5 | 50 |
| Теплопроводность, Вт/К*м | 0,58 | 17,5 … 58 | 201,3 … 221 | 0,1 … 0,23 | 0,13 … 1,63 |
Стойкость стеклопластиковых материалов к агрессивным средам
| Наименование | Концентрация, % | Температура эксплуатации, C° |
|---|---|---|
| Соляная кислота | Без ограничения концентрации | 40…110 в зависимости от концентрации |
| Серная кислота | до 75 | 40…105 в зависимости от концентрации |
| Азотная кислота | до 35 | 25…65 в зависимости от концентрации |
| Уксусная кислота | до 60 | до 80 |
| Фосфорная кислота | Без ограничения концентрации | до 100 |
| Гипохлорит натрия | до 18% активного хлора | до 80 |
| Едкий натр | Без ограничения концентрации | до 80 |
| Едкое кали(Едкий калий) | до 45 | до 65 |
| Хлорное железо | Без ограничения концентрации | до 100 |
| Полиоксихлорид алюминия | Без ограничения концентрации | до 100 |
