Diese Präsentation wurde erfolgreich gemeldet.
Wir verwenden Ihre LinkedIn Profilangaben und Informationen zu Ihren Aktivitäten, um Anzeigen zu personalisieren und Ihnen relevantere Inhalte anzuzeigen. Sie können Ihre Anzeigeneinstellungen jederzeit ändern.
CÔNGNGHỆTHIÊTKẾ-XÂYDỰNGMỚI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC
TP. HỒ CHÍ MINH
C Ố T S Ợ I T H U Ỷ T I N H V À Ứ N G D Ụ N G T R O N ...
MỤC LỤC:
1. KHẢI NIỆM CÔNG NGHỆ
1.1. Khái niệm: nhựa FRP
1. 2. Khái niệm: Sợi thuỷ tinh
1.3. Thạch cao gia cố sợi thuỷ tin...
1 . K H Á I N I Ệ M C Ô N G N G H Ệ .
Công nghệ thiết kế - xây dựng mới | KT10-CT
Nhựa Polyeste
Epoxy
Vinylester
Nhựa nhiệt rắn
Nhựa phenol formaldehyde
Sợi thuỷ tinh FRP
Sợi Carbon
Sợi vải
Sợi bông Amian...
1 . 2 . K H Á I N i Ệ M : S Ợ I T H U Ỷ T I N H
Sợi thủy tinh, được kéo ra từ các loại thủy tinh kéo sợi được (thủy
tinh d...
C Á C L O Ạ I C Ố T S Ợ I T H U Ỷ T I N H
CỐT SỢI
THUỶ TINH
Sợi MAT
Kevla
Sợi
Rovinggun
Sợi
Roving
(vải thuỷ
tinh)
Sợi Mat...
C Á C L O Ạ I C Ố T S Ợ I T H U Ỷ T I N H
CỐT SỢI
THUỶ TINH
Sợi
MAT
Kevla
Sợi
Roving-
gun
Sợi
Roving
(vải thuỷ
tinh)
MATSợ...
Glass Fiber Reinforced Gypsum Fibre - Reinforced Plastic
FRP
Thạch cao gia cố sợi thủy tinh (Glass Fiber Reinforced
Gypsum...
Bê tông
cốt sợi
thủy tinh
Cốt nền
chính:
Bê tông
Gia cố:
Sợi thuỷ
tinh
Glass Fiber Reinforced Concrete Fibre - Reinforced ...
Glass Fiber Reinforced Plastic Nhựa Polyeste
Epoxy
Fibre - Reinforced Plastic
GFRP FRP
Nhựa cốt sợi thủy tinh (Glass Fiber...
1 . 6 . L Ư Ợ C S Ử C Ô N G N G H Ệ N H Ự A G F R P
1930 Nhựa FRP được sử dụng rộng rãi, đặc biệt trong ngành hàng không.
...
2 . Đ Ặ C T Í N H C Ủ A N H Ự A G F R P .
Công nghệ thiết kế - xây dựng mới | KT10-CT
Đ Ặ C T Í N H C Ủ A N H Ự A G F R P
Tuỳ vào từng trường hợp mà khả năng của sợi thủy tinh đem lại lợi thế
hay hạn chế cho ...
Hình ảnh của nhựa
cốt sợi thuỷ tinh
phóng to x 50 lần
Hình ảnh của nhựa
cốt sợi thuỷ tinh
phóng to x 200 lần
Hình ảnh của ...
Vật Liệu
Trọng lượng riêng
(so với nước)
Cường độ chịu kéo
MPa (ksi)
Cường độ chịu nén
MPa (ksi)
Polyester resin (Not
rein...
2.4
ƯU
ĐIỂM
GFRP
Độ bền và khả
năng chịu lực
cao
Khả năng
chống muối,
hoá chất trong
môi trường.
Không gỉ.
Linh hoạt
trong...
NHƯỢC
ĐIỂM
GFRP
Công nghệ
sản xuất ?
Công nghệ thi
công ?
Dễ cháy hơn
so với bê tông
cốt thép và
thép
Phải bảo trì,
sửa ch...
3 . Q U Y T R Ì N H S Ả N X U Ấ T N H Ự A G F R P .
Công nghệ thiết kế - xây dựng mới | KT10-CT
SẢN XUẤT GRP
SẢN XUẤT VẬT
LIỆU DẠNG
PHÔI SỢI
VẬT LIỆU DẠNG SỢI
GẮN VỚI NHỰA TRONG
QUÁ TRÌNH ĐÚC
Theo
quy
trình
kéo li
tâm
...
QUY TRÌNH CÁN
QUY TRÌNH PHUN
LIÊN KẾT
QUÁ TRÌNH LIÊN KẾT
Sợi thuỷ tinh:
Cấu tạo
- Bao gồm 2 loại: sợi dài (dạng chỉ) và sợi ngắn, có dạng hình trụ tròn
- Nhiệt độ làm việc từ 500 ...
QUY TRÌNH SẢN XUẤT
Vải thô (thuỷ tinh) Vải lụa (thuỷ tinh)
Các kiểu dệt khác nhau
- Phôi sợi là sợi được sản
xuất trước khi đúc với nhựa.
phô...
Sợi liên tục Tấm sợi dệt
Sợi ngắn Tấm sợi ngắn
QUY TRÌNH LIÊN KẾT PHÔI SỢI VỚI CẤU TRÚC NHỰA
a) Phương pháp thủ công - sử dụng chất đóng rắn nguội:
Làm
khuôn
Xử lí bề
mặ...
MÁY CUỐN SỢI
Quy trình sản xuất theo phương pháp đóng rắn nóng:
1. Chuẩn bị lõi quấn:
Lõi quấn là bộ phận được dùng để
quấn lớp sợi đã ...
2. Quấn sợi thuỷ tinh:
- Một lượng gồm nhiều bó sợi
hoặc sợi đan kéo từ một dãy
các cuộn sợi, kéo qua máng
nhúng nhựa (có ...
- Có 2 phương pháp trộn
nhựa lên sợi gia cường:
• Dùng nhựa dạng dung dịch
• Dùng nhựa dạng nóng chảy
Nhúng qua
nhựa dung ...
Có 3 phương pháp quấn sợi:
• Polar winding
• Hoop winding
• Helical winding
Phương pháp
đóng rắn
Đặc điểm chung Ưu điểm Nhược điểm
Đóng rắn bằng lò
Sử dụng lò gas hoặc lò
điện
Giá thành rẻ
Dùng cho ...
QUY TRÌNH SẢN XUẤT BÊ TÔNG CỐT SỢI THỦY TINH
* QUY TRÌNH SẢN XUẤT THẠCH CAO
* QUY TRÌNH SẢN XUẤT THẠCH CAO CỐT SỢI THỦY TI...
QUY TRÌNH SẢN XUẤT THẠCH CAO CỐT SỢI THỦY TINH
4 . Ứ N G D Ụ N G T H Ự C T Ế C Ủ A C Ô N G N G H Ệ
Công nghệ thiết kế - xây dựng mới | KT10-CT
T R O N G K I Ế N T R Ú C ...
4. ỨNG DỤNG THỰC TẾ CỦA CÔNG NGHỆ TRONG KiẾN TRÚC – XÂY DỰNG
TRONG KIẾN TRÚC
Nhựa GFRP và bê tông GFRC được sử dụng rộng r...
TRONG CẢNH QUAN
Thiết kế các chi tiết đặc biệt như tượng hiện đại, các khu vực dành cho trẻ
em,… với các hình dạng lạ mắt....
TRONG NỘI THẤT
Y's Store – Tokyo - Yohji Yamamoto Inc
Zaha Hadid's Library and Learning Center Little Red Riding Hood stor...
KING ABDULLAH PETROLEUM
STUDIES & RESEARCH CENTER
Thiết kế: Kiến trúc
sư Zaha Hadid và
Patrik Schumacher
Vị trí: Riyadh, Ả...
Đây là một trong những dự án mới nhất của Zaha Hadid, tại Riyadh,
Saudi Arabia. Dự án này có một cách tiếp cận toàn diện t...
Cấu trúc mô đun - lấy cảm hứng trong các tế bào của cơ thể sinh vật - cho
phép mở rộng trong tương lai mà không ảnh hưởng ...
Các cấu trúc
tế bào của tinh
thể dạng nổi lên
giữa sa mạc ở
Riyadh.
Dự án được
rút ra từ những
ý tưởng và đề
xuất một kết
...
Trung tâm sử dụng một loạt các kỹ thuật xây dựng bền vững và công
nghệ tiên tiến _ sử dụng sợi thủy tinh gia cố bê tông (G...
GFRC là sự lựa chọn hợp lí vì có thể sử dụng cho công trình có khối lượng lớn và
mức độ hình học phức tạp.
Vật liệu sợi thủy tinh gia cố bê tông (GFRC) đáp ứng được thiết kế hình
khối linh hoạt của công trình, đem lại sự hấp dẫn ...
BÊ TÔNG CỐT THÉP
Trọng lượng nặng
Tỷ lệ cát/ bê tông: 1 : 0.6
Thép gỉ
Thi công hình dáng phức
tạp gặp khó khăn
Có thể tạo ...
Zaragoza Bridge Pavilion
Zaragoza Bridge Pavilion là tổ hợp gồm 4 đối tượng chính xoắn quanh, hay "những chiếc kén",
vừa đ...
.
Chú trọng không gian là một trong những yếu tố chính của dự án này. Mỗi
khu vực trong phạm vi tòa nhà đều có đặc điểm kh...
Công trình sử dụng vật liệu sợi thủy tinh gia cố bê tông cho giải pháp vỏ bao che với
29000 tấm lợp được sản xuất theo 1 h...
Các bề mặt tấm lợp tạo nên sự
tương thích với môi trường và khí
hậu xung quanh. Một số tấm lợp
có thể xoay quanh bản lề ch...
Một số hình ảnh Zaragoza Bridge Pavilion
HEYDAR ALIYEV CULTURE CENTER
Được thiết kế
bởi kiến trúc
sư nổi tiếng
thế giới Zaha
Hadid.
Khởi công vào
năm 2007 và
được ...
Trung tâm văn hóa Heydar Aliyev là một công trình đầy tự hào của người dân
Azerbaijan. Tòa nhà có thiết kế mềm mại , được ...
Trung tâm Aliyev Heydar chủ yếu bao gồm hai hệ thống chính: kết cấu bê
tông kết hợp với hệ thống khung không gian.
Giải ph...
Hình học bề mặt đặc biệt đòi hỏi các giải pháp
cấu trúc độc đáo, chẳng hạn như ‘'cột thuyền "
(boot columns) bị làm cong đ...
Kết cấu khung và dàn thép mới có thể đáp ứng được hình dạng cong tự do như thế
này. Nhưng cũng vì thể tải trọng của hệ dàn...
Một trong những yếu tố quan trọng nhất nhưng đầy thách thức của dự án là phát
triển kiến trúc của vỏ tòa nhà.
Để đạt được ...
Sợi thủy tinh gia cố bê tông (GFRC) và sợi thủy tinh gia cố Polyester (GFRP)
đã được chọn là vật liệu ốp lý tưởng, vì chún...
Toàn bộ hệ thống panel được mô phỏng bằng máy tính. Sau đó xử lý các
khớp nối 1 cách giả định.
Tiếp theo thi công hang loạ...
Các tham số xác
định đầu tiên ở đây
là định hướng của
đường nối tấm ốp
trong mô hình
NURBS
(một mô hình toán
học được sử d...
Giải pháp nhựa sợi thủy
tinh ( GFRP ) được bố trí
trên đỉnh của hệ vỏ bao
che để giảm bớt tải trọng
của vỏ.
Phần chân vỏ bao che bố
trí hệ panel bằng GFRC.
Một số hình ảnh thi công lắp ghép các tấm panel vào các khớp nối trên hệ
khung không gian Mero - TSK bằng tay tại công trư...
Vật liệu GFRC và GFRP đã giải quyết thách thức cho vỏ bao che công
trình, giúp công trình có hình khối mềm mại và có những...
ỨNG DỤNG TRONG THIẾT KẾ NỘI THẤT
NHÀ HÁT OPERA QUẢNG CHÂU
Thiết kế: Zaha Hadid cùng với Patrik
Schumacher
Giám đốc dự án: ...
Một yếu tố vô cùng quan trọng mà nhà hát nào cũng cần, đó là giữ và
cách âm. Để hiệu quả âm được phát huy tối đa, họ đã dù...
hình thức lắp đặt tấm thạch cao cốt sợi thủy tinh bên trong khán phòng
Các bức tường và trần nhà được hình thành từ tấm ốp...
Khu phòng tập: Do ảnh hưởng bởi hình khối kiến trúc
bên ngoài nên việc sử dụng các tấm bảng điều khiển âm
thanh trong việc...
Các nếp gấp uốn lượng trong nội thất tạo ra những góc nhìn đầy kịch tính tiếp nối nhau từ
hành lang, cầu thang đến các khô...
T Ư L I Ệ U T H A M K H Ả O
BÀI VIẾT CÓ SỬ DỤNG NHỮNG TƯ LIỆU HỮU ÍCH
THAM KHẢO TỪ NHỮNG NGUỒN SAU:
1. Glass Fiber Reinfor...
Cốt sợi thủy tinh & Ứng dụng trong Kiến trúc
Cốt sợi thủy tinh & Ứng dụng trong Kiến trúc
Nächste SlideShare
Wird geladen in …5
×

Cốt sợi thủy tinh & Ứng dụng trong Kiến trúc

Bài làm sinh viên

  • Als Erste(r) kommentieren

Cốt sợi thủy tinh & Ứng dụng trong Kiến trúc

  1. 1. CÔNGNGHỆTHIÊTKẾ-XÂYDỰNGMỚI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC TP. HỒ CHÍ MINH C Ố T S Ợ I T H U Ỷ T I N H V À Ứ N G D Ụ N G T R O N G K I Ế N T R Ú C N H Ó M S I N H V I Ê N K H O A K I Ế N T R Ú C G V H D : T h ầ y N G U Y Ễ N H U Y V Ă N 1 2 . 2 0 1 4 &
  2. 2. MỤC LỤC: 1. KHẢI NIỆM CÔNG NGHỆ 1.1. Khái niệm: nhựa FRP 1. 2. Khái niệm: Sợi thuỷ tinh 1.3. Thạch cao gia cố sợi thuỷ tinh 1.4. Bê tông gia cố sợi thuỷ tinh - GFRC 1.5. Nhựa gia cố sợi thuỷ tinh – GFRP 1.6. Lược sử 2. ĐẶC TÍNH CỦA NHỰA GFRP 2.1. Về đặc tính chịu lực 2.2. Về đặc tính cấu trúc 2.3. Về đặc tính lý - hoá 2.4. Ưu/ Nhược điểm của nhựa GFRP 3. QUY TRÌNH SẢN XUẤT NHỰA GFRP 4. ỨNG DỤNG THỰC TẾ CỦA CÔNG NGHỆ TRONG KIẾN TRÚC – XÂY DỰNG 4.1. Trung tâm nghiên cứu và ứng dụng dầu mỏ Hoàng gia Abdullah – Zaha Hadid 4.2. Cầu không gian Bridge Pavillion – Zaha Hadid 4.3. Trung tâm văn hóa Heydar Aliyev – Zaha Hadid 4.4. Nhà hát Opera Quảng Châu – Zaha Hadid 2 C Ố T S Ợ I T H U Ỷ T I N H V À Ứ N G D Ụ N G T R O N G K I Ế N T R Ú C
  3. 3. 1 . K H Á I N I Ệ M C Ô N G N G H Ệ . Công nghệ thiết kế - xây dựng mới | KT10-CT
  4. 4. Nhựa Polyeste Epoxy Vinylester Nhựa nhiệt rắn Nhựa phenol formaldehyde Sợi thuỷ tinh FRP Sợi Carbon Sợi vải Sợi bông Amian 1 . 1 . K H Á I N I Ệ M : N H Ự A F R P NHỰA CÓ THỂ ĐƯỢC GIA CỐ BẰNG CÁC CHẤT KHÁC NHAU: sợi thuỷ tinh, sợi carbon (đây là công nghệ mới), sợi giấy, sợi gỗ sợi vải, sợi bông (Aramid), có thể trong tương lai gần, sợi Nano Carbon cũng sẽ được ứng dụng… Nhựa (FRP): một loại vật liệu tổng hợp (composite) gồm nhựa sắp theo dạng lưới xen kẽ với các sợi. Nhựa FRP thường được sử dụng trong các ngành hàng không vũ trụ, công nghiệp ô tô, đóng tàu, và công nghiệp xây dựng.
  5. 5. 1 . 2 . K H Á I N i Ệ M : S Ợ I T H U Ỷ T I N H Sợi thủy tinh, được kéo ra từ các loại thủy tinh kéo sợi được (thủy tinh dệt), có đường kính nhỏ vài chục micro mét. Khi đó các sợi này sẽ mất những nhược điểm của thủy tinh khối, như: giòn, dễ nứt gãy, mà trở nên có nhiều ưu điểm cơ học hơn. Thành phần của thủy tinh dệt có thể chứa thêm những khoáng chất như: silic, nhôm, magiê,... tạo ra các loại sợi thủy tinh khác nhau. Dẫn điện tốt Cách điện tốt Hàm lượng kiềm cao Độ bền hoá học cao Độ bền cơ học cao Độ bền cơ học cao Loại thủy tinh E là loại phổ biến, các loại khác thường ít (chiếm 1%) được sử dụng trong các ứng dụng riêng biệt.
  6. 6. C Á C L O Ạ I C Ố T S Ợ I T H U Ỷ T I N H CỐT SỢI THUỶ TINH Sợi MAT Kevla Sợi Rovinggun Sợi Roving (vải thuỷ tinh) Sợi Mat: gồm các lớp sợi liên tục hoặc gián đoạn phân bố hỗn loạn trên một mặt phẳng các sợi được giữ với nhau nhờ chất liên kết có thể hoà tan được trong nhựa. Vải thuỷ tinh: tập hợp những dây thuỷ tinh dài liên tục được đan lại với nhau nhờ vào kỹ thuật dệt. Vải thuỷ tinh thường dùng để gia cố lớp đầu và cuối của sản phẩm để tăng khả năng chịu lực của sản phẩm. Sợi Rovinggun: sợi được kéo thành từ dây dài và được đóng thành cuộn. Sợi Povinggun thường được dùng cho súng phun hỗn hợp và nhựa Polyester hoặc để dùng đan các sản phẩm mỹ nghệ Sợi Kevla(Giáp): loại đặc biệt không được dệt từ thuỷ tinh mà được dệt từ sợi tổng hợp nó có tác dụng liên kết giống như Roving và có nhiều màu sắc khác nhau. Loại sợi này có tính năng rất đặc biệt khi được gia cường bởi Polyester sẽ trở thành vật liệu có tính năng siêu việt: Chống mài mòn, chịu nhiệt độc cao, không biến dạng, chịu đàn hồi, có độ rắn chắc tốt.
  7. 7. C Á C L O Ạ I C Ố T S Ợ I T H U Ỷ T I N H CỐT SỢI THUỶ TINH Sợi MAT Kevla Sợi Roving- gun Sợi Roving (vải thuỷ tinh) MATSợi Rovinggun Sợi KevlaVải thuỷ tinh
  8. 8. Glass Fiber Reinforced Gypsum Fibre - Reinforced Plastic FRP Thạch cao gia cố sợi thủy tinh (Glass Fiber Reinforced Gypsum), là một loại vật liệu tổng hợp (composite), cơ sở chất nền là xi măng portland được gia cố bằng các sợi thủy tinh phân bố ngẫu nhiên trong cấu trúc (thay cho thép) cộng thêm các loại phụ gia khoáng và polymer khác. 1 . 3 . T H Ạ C H C A O G I A C Ố S Ợ I T H U Ỷ T I N H Trần thạch cao gia cố sợi thuỷ tinh Phục chế các chi tiết cổ điển
  9. 9. Bê tông cốt sợi thủy tinh Cốt nền chính: Bê tông Gia cố: Sợi thuỷ tinh Glass Fiber Reinforced Concrete Fibre - Reinforced Plastic GFRC FRP Xi măng portland Bê tông cốt sợi thủy tinh (Glass Fiber Reinforced Concrete – GFRC), là một loại vật liệu tổng hợp (composite), cơ sở chất nền là thạch cao được gia cố bằng các sợi thủy tinh phân bố ngẫu nhiên trong cấu trúc (thay cho khung thạch cao) cộng thêm các loại phụ gia khoáng và polymer khác. 1 . 4 . B Ê T Ô N G C Ố T S Ợ I T H U Ỷ T I N H Nhờ có những tính chất ưu việt so với bê tông thông thường như độ bền cơ cao và các sợi thủy tinh không bị gỉ như thép, những sản phẩm bằng GFRC thường được đúc rỗng mỏng, có chiều dày khoảng từ 1/2 " đến 3/4".
  10. 10. Glass Fiber Reinforced Plastic Nhựa Polyeste Epoxy Fibre - Reinforced Plastic GFRP FRP Nhựa cốt sợi thủy tinh (Glass Fiber Reinforced Plastic – GFRP hoặc gọi tắt là “Nhựa GRP”), là một loại nhựa tổng hợp (composite), cơ sở chất nền là nhựa Polyeste hoặc Epoxy được gia cố bằng các sợi thủy tinh phân bố ngẫu nhiên trong cấu trúc của nhựa cộng thêm các loại phụ gia khác. 1 . 5 . N H Ự A C Ố T S Ợ I T H U Ỷ T I N H GFRP – tấm lợp cho Bảo tàng NT đương đại Buenos Aires
  11. 11. 1 . 6 . L Ư Ợ C S Ử C Ô N G N G H Ệ N H Ự A G F R P 1930 Nhựa FRP được sử dụng rộng rãi, đặc biệt trong ngành hàng không. Phát hiện sợi thủy tinh (Fiber Glass) và đưa vào nghiên cứu.1932 Nhựa cốt sợi thủy tinh (GRP) được hãng Du Pont (Hoa Kỳ) tìm ra và phát triển. 1936 Bắt đầu sản xuất nhựa sợi carbon.1950 Sản xuất nhựa sợi bông (aramid).1960 Sản xuất chiếc thuyền đầu tiên bằng nhựa tổng hợp thay cho gỗ, thép 1937 1970 Polymer được sản xuất phổ biến Cuộc chạy đua vào Vũ trụ đẩy nhanh quá trình tìm tòi vật liệu nhựa tổng hợp mới Ngày nay Ngày nay, việc sử dụng nhựa tổng hợp đã trở nên phổ biến trong tất cả ngành. Kiến trúc – Xây dựng đang ứng dụng những thành tựu công nghệ này để phát triển vươn đến những hình khối mới.
  12. 12. 2 . Đ Ặ C T Í N H C Ủ A N H Ự A G F R P . Công nghệ thiết kế - xây dựng mới | KT10-CT
  13. 13. Đ Ặ C T Í N H C Ủ A N H Ự A G F R P Tuỳ vào từng trường hợp mà khả năng của sợi thủy tinh đem lại lợi thế hay hạn chế cho cấu kiện nhựa. Trong thành phần của nhựa sợi thủy tinh GFRP, các sợi được bố trí theo kiểu dệt 2 chiều hoặc 3 chiều, như thế loại trừ được khả năng điểm yếu của cấu kiện nhựa. • Chịu lực theo phương song song với các sợi trong cấu trúc của nhựa GFRP có khả năng chống biến dạng tốt nhất trong trường hợp: • Chịu lực theo phương vuông góc với các sợi trong cấu trúc của nhựa GFRP có khả năng chống biến dạng yếu nhất trong trường hợp: 2.1. VỀ ĐẶC TÍNH CHỊU LỰC
  14. 14. Hình ảnh của nhựa cốt sợi thuỷ tinh phóng to x 50 lần Hình ảnh của nhựa cốt sợi thuỷ tinh phóng to x 200 lần Hình ảnh của nhựa cốt sợi thuỷ tinh phóng to x 500 lần Hình ảnh của nhựa cốt sợi thuỷ tinh phóng to x 1000 lần GFRP nhìn bằng mắt thường. Ta có thể thấy rõ các sợi của nó. 2.2. VỀ ĐẶC TÍNH CẤU TRÚC N H Ự A G F R P Đ Ặ C T Í N H C Ủ A Sợi thủy tinh là một vật liệu nhẹ, cực kỳ bền, và cứng. Mặc dù thuộc tính vật lí của sợi thủy tinh thấp hơn so với sợi carbon: nó ít cứng, ít giòn, nhưng các nguyên vật liệu rẻ hơn.
  15. 15. Vật Liệu Trọng lượng riêng (so với nước) Cường độ chịu kéo MPa (ksi) Cường độ chịu nén MPa (ksi) Polyester resin (Not reinforced) 1.28 55 (7.98) 140 (20.3) Polyester and Chopped Strand Mat Laminate 30% E-glass 1.4 100 (14.5) 150 (21.8) Polyester and Woven Rovings Laminate 45% E-glass 1.6 250 (36.3) 150 (21.8) Polyester and Satin Weave Cloth Laminate 55% E-glass 1.7 300 (43.5) 250 (36.3) Polyester and Continuous Rovings Laminate 70% E-glass 1.9 800 (116) 350 (50.8) E-Glass Epoxy composite 1.99 1,770 (257) S-Glass Epoxy composite 1.95 2,358 (342) 2.3. VỀ ĐẶC TÍNH LÝ - HOÁ
  16. 16. 2.4 ƯU ĐIỂM GFRP Độ bền và khả năng chịu lực cao Khả năng chống muối, hoá chất trong môi trường. Không gỉ. Linh hoạt trong điều chỉnh thành phần để có các đặc tính vật liệu khác nhau Khả năng cách nhiệt cách ẩm, chông thấm rất tốt Trọng lượng vật liệu nhẹ Hầu như có thể đúc cho tất cả các hình thúc. Đặc biệt là các dạng cong 1 phương, 2 phương ƯUĐiỂMCỦANHỰACỐTSỢITHUỶTINH TRIỂN VỌNG TRONG TƯƠNG LAI Nhờ khả năng linh hoạt trong điều chỉnh thành phần để có các đặc tính vật liệu khác nhau, nhựa GFRP nói riêng và các loại vật liệu composite sử dụng cốt sợi thuỷ tinh nói chung có khả năng phát triển rộng rãi trong tất cả các lĩnh vực, trong đó mũi nhọn là công nghệ cao.
  17. 17. NHƯỢC ĐIỂM GFRP Công nghệ sản xuất ? Công nghệ thi công ? Dễ cháy hơn so với bê tông cốt thép và thép Phải bảo trì, sửa chữa thường xuyên 5 năm một lần Khi cháy có thể sinh ra các khí độc Khi sản xuất, có thể sinh ra các chất thải độc NHƯỢCĐiỂMCỦANHỰACỐTSỢITHUỶTINH 2.4 * Khí độc, chất thải độc sinh ra từ sản xuất, từ thi công là tuỳ vào trình độ công nghệ sản xuất, thi công. Ở các nước có điều kiện công nghệ cao, GFRP gần như không sinh ra chất độc hại.
  18. 18. 3 . Q U Y T R Ì N H S Ả N X U Ấ T N H Ự A G F R P . Công nghệ thiết kế - xây dựng mới | KT10-CT
  19. 19. SẢN XUẤT GRP SẢN XUẤT VẬT LIỆU DẠNG PHÔI SỢI VẬT LIỆU DẠNG SỢI GẮN VỚI NHỰA TRONG QUÁ TRÌNH ĐÚC Theo quy trình kéo li tâm Theo quy trình chuốt cơ học Theo quy trình sử dụng dung dịch lỏng Sợi ngắn Sợi dài Sợi ngắn Theo phương pháp thủ công, sử dụng chất đóng rắn nguội Theo phương pháp sử dụng chất đóng rắn nóng Sản phẩm chất lượng thấp, ô nhiễm môi trg Sản phẩm chất lượng cao, tính kinh tế cao 3 . Q U Y T R Ì N H S Ả N X U Ấ T N H Ự A G F R P
  20. 20. QUY TRÌNH CÁN
  21. 21. QUY TRÌNH PHUN LIÊN KẾT
  22. 22. QUÁ TRÌNH LIÊN KẾT
  23. 23. Sợi thuỷ tinh: Cấu tạo - Bao gồm 2 loại: sợi dài (dạng chỉ) và sợi ngắn, có dạng hình trụ tròn - Nhiệt độ làm việc từ 500 – 700 độ C. Chất hữu cơ thích hợp Polime Carbon Nhiệt phân Pha khí khuếch tán khỏi vật liệu Các hạt nhỏ mịn Nung nóng rất lâu Thể tích giảm 50% Độ bền cao 70 – 200 Mpa Chế tạo:
  24. 24. QUY TRÌNH SẢN XUẤT
  25. 25. Vải thô (thuỷ tinh) Vải lụa (thuỷ tinh) Các kiểu dệt khác nhau - Phôi sợi là sợi được sản xuất trước khi đúc với nhựa. phôi sợi thường được sản xuất ở dạng tấm rời hay tấm liên tục, hoặc sợi dài liên tục dùng cho máy phun sợi. Bốn cách chính để sản xuất phôi sợi là ứng dụng kỹ thuật của kỹ thuật dệt may gồm, dệt, đan, bện và khâu. - phôi sợi được sản xuất theo dạng sợi 2 chiều hoặc 3 chiều. QUY TRÌNH SẢN XUẤT
  26. 26. Sợi liên tục Tấm sợi dệt Sợi ngắn Tấm sợi ngắn
  27. 27. QUY TRÌNH LIÊN KẾT PHÔI SỢI VỚI CẤU TRÚC NHỰA a) Phương pháp thủ công - sử dụng chất đóng rắn nguội: Làm khuôn Xử lí bề mặt khuôn (đánh bóng, wax chất chống dinh…) Đổ lớp bề mặt lên khuôn (loại nhựa độ cứng cao hơn) Đặt cốt thuỷ tinh - dặm nhựa lỏng Để khô - Xử lý bề mặt Tách khuôn b) Phương pháp sử dụng chất đóng rắn nóng: Chuẩn bị lõi quấn Quấn sợi thuỷ tinh Đóng rắn sản phẩm sau khi quấn Lấy lõi quấn ra Hình thành sản phẩm cuối cùng Kiểm tra chất lượng sản phẩm
  28. 28. MÁY CUỐN SỢI
  29. 29. Quy trình sản xuất theo phương pháp đóng rắn nóng: 1. Chuẩn bị lõi quấn: Lõi quấn là bộ phận được dùng để quấn lớp sợi đã được tẩm nhựa lên đó. Lõi quấn được làm từ vật liệu: + Đối với vật có dung tích nhỏ - hình dáng bất kì: - Lõi cát: Có thể hoà tan với nước khi tháo bỏ. - Lõi thạch cao: Dễ làm vỡ khi tháo bỏ + Đối với vật có dung tích lớn - dạng hình trụ: Lõi kim loại được sản xuất với chất lượng cao, mạ crom để tăng độ cứng và độ bóng láng giúp dễ dàng tháo lõi.
  30. 30. 2. Quấn sợi thuỷ tinh: - Một lượng gồm nhiều bó sợi hoặc sợi đan kéo từ một dãy các cuộn sợi, kéo qua máng nhúng nhựa (có xúc tác và phụ gia). - Có 2 phương pháp quấn: quấn ướt và quấn khô. Phương pháp quấn ướt Phương pháp quấn khô Quy trình sản xuất theo phương pháp đóng rắn nóng:
  31. 31. - Có 2 phương pháp trộn nhựa lên sợi gia cường: • Dùng nhựa dạng dung dịch • Dùng nhựa dạng nóng chảy Nhúng qua nhựa dung dịch Nhúng qua nhựa nóng chảy 3. Đóng Rắn Sản Phẩm: Quy trình sản xuất theo phương pháp đóng rắn nóng:
  32. 32. Có 3 phương pháp quấn sợi: • Polar winding • Hoop winding • Helical winding
  33. 33. Phương pháp đóng rắn Đặc điểm chung Ưu điểm Nhược điểm Đóng rắn bằng lò Sử dụng lò gas hoặc lò điện Giá thành rẻ Dùng cho sản phẩm có kích thước lớn Tiêu tốn nhiều năng lượng nhất Đóng rắn bằng dầu nóng Nhiệt độ dầu thường 150 – 240oC Dễ tháo lõi sau khi đóng rắn Chỉ sử dụng cho loại nhựa đóng rắn nhanh Đóng rắn bằng đèn Kết hợp đèn nhiệt,bề mặt phản xạ& sự quay lõi (t=171oC) Nguồn định hướng cao làm tăng nhiệt đóng rắn trên toàn bộ sp Hình thành lớp phía trên mặt nhựa ngăn chặn truyền nhiệt Đóng rắn bằng nồi hấp chân không Sử dụng cho nhựa epoxy. T=371oC – P=1.4 – 2.1 Sử dụng kĩ thuật cao nên độ chính xác cao Thời gian đóng rắn lâu Đóng rắn bằng lò vi sóng Sử dụng sóng siêu vi để làm nóng Thuận lợi nhất khi thi công với sợi thuỷ tinh Đóng rắn nhanh Quy trình tốn kém Quy trình sản xuất theo phương pháp đóng rắn nóng: Đóng Rắn Sản Phẩm: Đây là phương pháp tiên tiến, ít ô nhiễm
  34. 34. QUY TRÌNH SẢN XUẤT BÊ TÔNG CỐT SỢI THỦY TINH * QUY TRÌNH SẢN XUẤT THẠCH CAO * QUY TRÌNH SẢN XUẤT THẠCH CAO CỐT SỢI THỦY TINH Tương tự như nhựa cốt sợi thủy tinh, thạch cao cốt nhựa thủy tinh được làm như sau: CHUẨN BỊ KHUÔN ĐẶT SỢI THỦY TINH VÀO KHUÔN PHUN THẠCH CAO
  35. 35. QUY TRÌNH SẢN XUẤT THẠCH CAO CỐT SỢI THỦY TINH
  36. 36. 4 . Ứ N G D Ụ N G T H Ự C T Ế C Ủ A C Ô N G N G H Ệ Công nghệ thiết kế - xây dựng mới | KT10-CT T R O N G K I Ế N T R Ú C – X Â Y D Ự N G .
  37. 37. 4. ỨNG DỤNG THỰC TẾ CỦA CÔNG NGHỆ TRONG KiẾN TRÚC – XÂY DỰNG TRONG KIẾN TRÚC Nhựa GFRP và bê tông GFRC được sử dụng rộng rãi trong các công trình. Như làm tấm lợp mái, bao bọc các cấu kiện, trang trí nội thất, tạo các thiết bị nội thất đặc biệt. Một số loại bê tông GFRC cứng có thể được dùng làm cột composite để chịu lực. Thạch cao gia cố sợi thuỷ tinh được dùng cho thiết kế trần, đặc biệt là trần cong, các gờ chỉ và nhiều ứng dụng phong phú khác. Zaha Hadid's Library and Learning Center Trung tâm văn hóa Tp. Belgrade Zaha Hadid
  38. 38. TRONG CẢNH QUAN Thiết kế các chi tiết đặc biệt như tượng hiện đại, các khu vực dành cho trẻ em,… với các hình dạng lạ mắt. TẠI VIỆT NAM Các loại vật liệu có sử dụng sợi thuỷ tinh cũng được ứng dụng rộng rãi ở Việt Nam. Đã có khá nhiều công ty Việt tự sản xuất GFRP, GFRC, hay các loại composite sợi thuỷ tinh khác. Tuy nhiên vẫn còn những vấn đề về chất độc hại trong quá trình sản xuất do công nghệ chưa cao.
  39. 39. TRONG NỘI THẤT Y's Store – Tokyo - Yohji Yamamoto Inc Zaha Hadid's Library and Learning Center Little Red Riding Hood store - Berlin Cửa hàng giầy dép Stuart Weitzman Zaha Hadid
  40. 40. KING ABDULLAH PETROLEUM STUDIES & RESEARCH CENTER Thiết kế: Kiến trúc sư Zaha Hadid và Patrik Schumacher Vị trí: Riyadh, Ả Rập Saudi Diện tích: 66.000 mét vuông 4.1. Trung tâm nghiên cứu và ứng dụng dầu mỏ Hoàng gia Abdullah
  41. 41. Đây là một trong những dự án mới nhất của Zaha Hadid, tại Riyadh, Saudi Arabia. Dự án này có một cách tiếp cận toàn diện thống nhất giữa kiến trúc và kỹ thuật, cảnh quan và thiết kế đáp ứng môi trường. Thiết kế không chỉ là một cơ sở nghiên cứu hàng đầu, mà còn là một tòa nhà được chứng nhận LEED Platinum khi hoàn tất.
  42. 42. Cấu trúc mô đun - lấy cảm hứng trong các tế bào của cơ thể sinh vật - cho phép mở rộng trong tương lai mà không ảnh hưởng đến thiết kế ban đầu.
  43. 43. Các cấu trúc tế bào của tinh thể dạng nổi lên giữa sa mạc ở Riyadh. Dự án được rút ra từ những ý tưởng và đề xuất một kết nối mạng lưới ba chiều của các tế bào lục giác. Thiết kế dựa trên ý tưởng về sự kết nối với nhiều nút giao và mối nối, tạo nên một hình học với mô hình tương tự như Lưới Hồi giáo truyền thống.
  44. 44. Trung tâm sử dụng một loạt các kỹ thuật xây dựng bền vững và công nghệ tiên tiến _ sử dụng sợi thủy tinh gia cố bê tông (GFRC) làm vật liệu ốp vỏ bao che.
  45. 45. GFRC là sự lựa chọn hợp lí vì có thể sử dụng cho công trình có khối lượng lớn và mức độ hình học phức tạp.
  46. 46. Vật liệu sợi thủy tinh gia cố bê tông (GFRC) đáp ứng được thiết kế hình khối linh hoạt của công trình, đem lại sự hấp dẫn cho không gian.
  47. 47. BÊ TÔNG CỐT THÉP Trọng lượng nặng Tỷ lệ cát/ bê tông: 1 : 0.6 Thép gỉ Thi công hình dáng phức tạp gặp khó khăn Có thể tạo hình đẹp BÊ TÔNG CỐT SỢI THUỶ TINH Trọng lượng giảm còn 1/3 Tỷ lệ cát/ bê tông: 1:1 như vậy tốn nhiều cát hơn Sợi thuỷ tinh không gỉ Thi công hình dáng phức tạp dễ dàng Tạo nên hình dạng độc đáo, định hướng cho kiến trúc tương lai S o s á n h b ê t ô n g c ố t s ợ i t h u ỷ t i n h và b ê t ô n g c ố t t h é p Những lợi ích khi sử dụng bê tông cốt sợi thuỷ tinh cho Trung tâm nghiên cứu và ứng dụng dầu mỏ Hoàng gia Abdulla.
  48. 48. Zaragoza Bridge Pavilion Zaragoza Bridge Pavilion là tổ hợp gồm 4 đối tượng chính xoắn quanh, hay "những chiếc kén", vừa đóng vai trò kết cấu cũng như là thành phần bao che không gian Chức năng:Khu vực triển lãm tương tác hướng tới yếu tố bền vững của nước, kiêm cầu bộ hành đóng vai trò như một cổng vào cho Triển lãm Zaragoza Expo 2008 Chủ đầu tư: Expoagua Zaragoza 2008 Kiến trúc sư: Zaha Hadid thiết kế với Patrik Schumacher Kích thước: Tổng mặt bằng 6415 m2 Mặt bằng Trưng bày 3915 m2 Cầu Bộ hành 2500 m2 4 . 2 . C ầ u k h ô n g g i a n B r i d g e P a v i l l i o n
  49. 49. . Chú trọng không gian là một trong những yếu tố chính của dự án này. Mỗi khu vực trong phạm vi tòa nhà đều có đặc điểm không gian riêng của nó; sự đa dạng tự nhiên của chúng đến từ các không gian nội thất hoàn chỉnh được nhấn mạnh trong triển lãm, nhằm mở ra các khoảng không có liên kết thị giác mạnh mẽ tới sông Ebro và khu Triển lãm.
  50. 50. Công trình sử dụng vật liệu sợi thủy tinh gia cố bê tông cho giải pháp vỏ bao che với 29000 tấm lợp được sản xuất theo 1 hệ modun hình tam giác, có thể uốn cong dễ dàng để bao phủ các chi tiết có đường cong phức tạp. Các tấm kết cấu bao che được thiết kế theo mô hình quang học.
  51. 51. Các bề mặt tấm lợp tạo nên sự tương thích với môi trường và khí hậu xung quanh. Một số tấm lợp có thể xoay quanh bản lề cho phép tạm thời mở hay đóng một phần của mặt đứng, vừa có tác dụng lấy sáng, thông gió vừa làm cho mặt đứng công trình thêm sinh động.
  52. 52. Một số hình ảnh Zaragoza Bridge Pavilion
  53. 53. HEYDAR ALIYEV CULTURE CENTER Được thiết kế bởi kiến trúc sư nổi tiếng thế giới Zaha Hadid. Khởi công vào năm 2007 và được hoàn thành mở cửa vào tháng 9/2013. Địa điểm: Azerbaijan 4 . 3 . T r u n g t â m v ă n h ó a H e y d a r A l i y e v
  54. 54. Trung tâm văn hóa Heydar Aliyev là một công trình đầy tự hào của người dân Azerbaijan. Tòa nhà có thiết kế mềm mại , được ca ngợi bởi lối kiến trúc độc đáo và có tầm quan trọng trong đời sống văn hóa của người dân Azerbaijan
  55. 55. Trung tâm Aliyev Heydar chủ yếu bao gồm hai hệ thống chính: kết cấu bê tông kết hợp với hệ thống khung không gian. Giải phóng không gian lớn, cho phép khách trải nghiệm những tính lưu động của nội thất, các yếu tố cấu trúc thẳng đứng được ẩn bởi các vỏ bao che và hệ thống tường kính.
  56. 56. Hình học bề mặt đặc biệt đòi hỏi các giải pháp cấu trúc độc đáo, chẳng hạn như ‘'cột thuyền " (boot columns) bị làm cong để tạo được các vỏ bao che ngược lại của bề mặt từ mặt đất ở phía Tây của tòa nhà, và giảm dần cánh của dầm đúc hẫng_dùng hỗ trợ cho lớp vỏ bao che về phía Đông của khu đất.
  57. 57. Kết cấu khung và dàn thép mới có thể đáp ứng được hình dạng cong tự do như thế này. Nhưng cũng vì thể tải trọng của hệ dàn thép là rất lớn, không thể sử dụng các vật liệu bao che có tải trọng nặng như bê tông trên phần đỉnh vỏ bao che.
  58. 58. Một trong những yếu tố quan trọng nhất nhưng đầy thách thức của dự án là phát triển kiến trúc của vỏ tòa nhà. Để đạt được một bề mặt liên tục và đồng nhất, đòi hỏi một loạt những lý luận xây dựng và hệ thống kỹ thuật được quy tụ và tích hợp vào vỏ của công trình.
  59. 59. Sợi thủy tinh gia cố bê tông (GFRC) và sợi thủy tinh gia cố Polyester (GFRP) đã được chọn là vật liệu ốp lý tưởng, vì chúng đáp ứng được sự dẻo dai mạnh mẽ của thiết kế của tòa nhà_đáp ứng nhu cầu chức năng riêng biệt liên quan đến một loạt các chức năng: quảng trường, khu chuyển tiếp và vỏ bao che. Hệ dàn khung thép đã có tải trọng hơn 5200 tấn được phủ bằng 40,000 m2 panel GFRP với khoảng 15,000 tấm panel có hình dạng khác nhau được sản xuất riêng biệt, và có khoảng hơn 3000 tấm panel GFRC cũng được phủ lên công trình.
  60. 60. Toàn bộ hệ thống panel được mô phỏng bằng máy tính. Sau đó xử lý các khớp nối 1 cách giả định. Tiếp theo thi công hang loạt dựa trên các số liệu được mô phỏng tại nhà máy và cuối cùng được chuyển đến công trường lắp ráp. PHÂN TÍCH ĐỊNH HÌNH CHO VỎ BAO CHE
  61. 61. Các tham số xác định đầu tiên ở đây là định hướng của đường nối tấm ốp trong mô hình NURBS (một mô hình toán học được sử dụng trong kĩ thuật đồ họa máy tính để biểu diễn đường cong và bề mặt)
  62. 62. Giải pháp nhựa sợi thủy tinh ( GFRP ) được bố trí trên đỉnh của hệ vỏ bao che để giảm bớt tải trọng của vỏ.
  63. 63. Phần chân vỏ bao che bố trí hệ panel bằng GFRC.
  64. 64. Một số hình ảnh thi công lắp ghép các tấm panel vào các khớp nối trên hệ khung không gian Mero - TSK bằng tay tại công trường
  65. 65. Vật liệu GFRC và GFRP đã giải quyết thách thức cho vỏ bao che công trình, giúp công trình có hình khối mềm mại và có những không gian linh hoạt như ý tưởng thiết kế.
  66. 66. ỨNG DỤNG TRONG THIẾT KẾ NỘI THẤT NHÀ HÁT OPERA QUẢNG CHÂU Thiết kế: Zaha Hadid cùng với Patrik Schumacher Giám đốc dự án: Woody K.T Yao Trưởng nhóm dự án: Simon Yu Thành viên: Jason Guo, Yang Jingwen, Long Jiang, Ta-kang Hsu, Yi-ching Liu, Zhi Wang, Christine Chow, Cyril Shing, Filippo Innocenti, Lourdes Sanchez, Hinki Kwong, Junkai Jiang Vật liệu: + ngoại thất: bê tông, kính, và thép + nội thất: sợi thủy tinh gia cố thạch cao Vị trí: Quảng Châu, Trung Quốc 4 . 3 . N h à h á t O p e r a Q u ả n g C h â u
  67. 67. Một yếu tố vô cùng quan trọng mà nhà hát nào cũng cần, đó là giữ và cách âm. Để hiệu quả âm được phát huy tối đa, họ đã dùng vật liệu là các hạt thủy tinh gia cố thạch cao trong toàn bộ nội thất, khu vực khán phòng và các phòng tập.
  68. 68. hình thức lắp đặt tấm thạch cao cốt sợi thủy tinh bên trong khán phòng Các bức tường và trần nhà được hình thành từ tấm ốp thạch cao cốt sợi thủy tinh có độ dày 40 - 50mm, các tấm ốp này được sản xuất theo 1 hệ khuôn sau đó được lắp đặt vào hệ khung cố định và bước cuối cùng là xử lí bề mặt để có được không gian nội thất theo ý tưởng thiết kế của kiến trúc sư hình thức lắp đặt tấm thạch cao cốt sợi thủy tinh bên trong nội thất
  69. 69. Khu phòng tập: Do ảnh hưởng bởi hình khối kiến trúc bên ngoài nên việc sử dụng các tấm bảng điều khiển âm thanh trong việc thiết kế nội thất của các phòng tập không phải là một giải pháp hiệu quả trong việc thiết kế trang âm.Giải pháp được đặt ra là sử dụng các tấm thạch cao cốt sợi thủy tinh cho tường và trần của không gian phòng tập, các tấm ốp với độ rộng 1,4m và dày 25mm được đục lỗ trên bề mặt với đường kính từ 5mm đến 91mmm để hấp thụ tần số âm thấp; việc hấp thự tần số âm cao được giải quyết bằng cách chèn các sợi thủy tinh mật độ cao tích hợp vào phần đuôi của tấm ốp.
  70. 70. Các nếp gấp uốn lượng trong nội thất tạo ra những góc nhìn đầy kịch tính tiếp nối nhau từ hành lang, cầu thang đến các không gian phụ trợ, cũng như giải pháp hoàn hảo cho ánh sáng tự nhiên có thể đi vào sâu bên trong công trình. Vật liệu tấm GFRC có thể tạo hình một cách tự do theo ý tưởng của nhà thiết kế kết hợp với đèn LED chiếu sáng giúp các hành lang và cầu thang có được góc nhìn uốn lượn như dòng chảy của những con sông chạy dài bất tận.
  71. 71. T Ư L I Ệ U T H A M K H Ả O BÀI VIẾT CÓ SỬ DỤNG NHỮNG TƯ LIỆU HỮU ÍCH THAM KHẢO TỪ NHỮNG NGUỒN SAU: 1. Glass Fiber Reinforced Concrete Panels 2. Carbon Fibre Reinforced Plastics (CFRP), Composites Market Forecast 2014-2024. 3. http://www.neg.co.jp/arg/en/grc_en.html 4. http://buildipedia.com/aec-pros/featured-architecture/zaha-hadids-library-and- learning-center 5. http://www.dezeen.com/2012/10/29/galaxy-soho-by-zaha-hadid-architects/ 6. http://ronaradweb.squarespace.com/ys-store/ 7. http://detail-online.com/inspiration/technology-grp-in-interior-design- 107918.html 8. http://chothietke.vn/doc-dao-kien-truc-phong-nhan-ban-te-bao-va-lien-ket-tinh- the-king-abdullah-petroleum-studies-research-center-97.htm

×