纤维增强塑料在混凝土结构中的应用

许清风; 蒋永生

doi:10.3969/j.issn.1001-702X.2001.04.015

摘要：1前言纤维增强塑料（FRP）代替钢筋或钢板，国外研究和应用均开始较早。20世纪70年代，德国和日本就开始研究FRP材料在混凝土结构中的应用，稍后美国和加拿大也加入到开发研究的行列中。世界上第一个关于FRP材料的建筑混凝土结构设计规范，于1993年在日本产生，欧洲关于FRP筋的设计规范也正在编制过程中。我国对FRP材料在混凝土结构中的应用研究起步较晚，但近年来许多研究机构（如冶建总院、东南大学、同济大学等）已开始进行深入研究，并取得了一些研究成果，其中粘FRP板加固法的研究已接近国际先进水平。 2FRP材料的组成和类型 FRP材料由高性能的纤维和基材组成。基材为聚酯、环氧等；纤维一般为碳纤维、玻璃纤维和芳纶纤维等。根据纤维的不同，现在投入使用的FRP材料主要有3种：玻璃纤维增强塑料（GFRP）、碳纤维增强塑料（CFRP）和芳纶纤维增强塑料（AFRP）。FRP中纤维含量约60％～65％，其余为基材。通过不同的加工方法可把FRP材料加工成不同的形状。对于混凝土结构而言，主要有FRP筋、FRP预应力筋和FRP板等。其中FRP筋和FRP预应力筋是参照普通钢筋和预应力钢绞线的规格生产的，它们可应用于混凝土结构中。FRP筋的型式有多种：表面进行砂化处理的GFRP筋；与钢铰线相似，并在7股之间用环氧粘结的CFRP预应力筋；为加强与混凝土的粘结，表面进行刻痕处理的FRP筋；为加强粘结，表面进行滚花处理，且把截面制成矩形的FRP筋等。FRP板材因纤维排列方式及板材厚度的不同而有不同的规格。