纖維增強復合材料(FRP)筋材在土木工程中的應用

        本文詳細分析了FRP筋材在土木工程中的各個方面的應用，指出了FRP筋材與鋼材相比存在的優點以及不足，提出了FRP筋材以后的發展方向。

       纖維增強復合材料( FRP)筋材是以玻璃纖維或碳纖維與樹脂通過拉擠等方法制成的各向異性材料，它的主要作用是代替鋼筋，作為水泥混凝土的增強材料。自19世紀以來，建筑材料逐漸以水泥、鋼材、玻璃為主體，混凝土結構開始在世界上廣泛應用，鋼筋由于受到堿性混凝土中水泥、砂、石保護，使鋼筋混凝土結構具有一定的耐久性。但是，當混凝土覆蓋量不足，設計和施工工藝不合理，尤其對于一些條件嚴峻的工程，如在海邊遭受含鹽份海水侵蝕的建筑物、寒冷地區為交通便利常用冰鹽等防凍劑處理的堤壩、橋梁和一些化工建筑等，在一定溫度和濕度時，混凝土會遭受碳化物和氯化物浸入，堿性混凝土逐漸中性化，導致鋼筋鈍化膜破壞，開始腐蝕，鋼筋受腐蝕生銹后的體積比原鐵金屬體積增大，在混凝土中形成很大內壓，這就形成建筑的開裂和剝落，最終引起整個建筑的破壞、倒塌。

       為解決上述問題，自20世紀80年代以來，國外開始在混凝土中應用纖維增強復合材料( FRP)筋（包括玻璃纖維增強復合材料筋、碳纖維增強復合材料筋、有機纖維增強復合材料筋以及混雜纖維增強復合材料筋等）進行研究。FRP筋材是由多股增強纖維（如玻璃纖維、碳纖維、芳綸纖維等）漫膠后經過特定成型工藝制成。纖維的種類和成分不同，其力學性能差別很大，因此，制得的FRP筋也因纖維材料的不同而表現出很大的性能差異。

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