环氧树脂玄武岩纤维复合筋在建筑工程中的应用
陈静波1，徐智浩1，丁芳1
(1.海宁安捷复合材料有限责任公司，浙江，海宁 314400 ）
摘要：环氧树脂玄武岩纤维复合筋是一种轻质高强、耐腐蚀的玄武岩纤维复合材料。近年来不仅在既有结构的加固补强中彰显其作用，更在新建结构中显现其特有优势。本文主要从环氧树脂玄武岩纤维复合筋性能的介绍入手，对目前环氧树脂玄武岩纤维复合筋的作用与优势进行了分析和总结,探讨了环氧树脂玄武岩纤维复合筋在工程中应用的广阔前景。
关键词：环氧树脂玄武岩纤维复合筋 建筑工程 应用
中图分类号:TU599 文献标识码：B 文章编号：
Application of epoxy resin basalt fiber composite reinforcement in Construction Engineering
Chen Jingbo1,Xu Zhihao1,Ding Fang1
(1.Haining Anjie composite material Co., Ltd,Zhejaing,Haining,314400)
Abstract: Epoxy resin basalt fiber composite bar is a kind of lightweight high strength, corrosion - resistant basalt fiber composite material. In recent years not only in the reinforcement of the existing structure to reinforce its role, but also in the new structure of its unique advantages. In this paper, the performance and advantages of epoxy resin basalt fiber composite tendons are analyzed and summarized, and the broad prospect of application of epoxy resin basalt fiber composite tendons in engineering is discussed. .
Key word:Epoxy resin basalt fiber composite bar Construction Engineering Application
1. 前言
“点石成金”，可以说是对“环氧树脂玄武岩纤维复合筋”的性能特征和对其应用价值最合理的的评价了。环氧树脂玄武岩纤维复合筋是以玄武岩纤维作为增强材料，环氧树脂为基体材料，并掺入适量辅助剂（如交联单体、引发剂、促进剂、蚀变剂、阻燃剂、阻聚剂、填料、颜料等）采用拉挤工艺和特殊表面处理形成的新型复合材料[1]。近年来，环氧树脂玄武岩纤维复合筋已在桥梁工程、路面钢筋混凝土结构、矿山、隧道、公路等工程中广泛应用，并逐步建立其在特殊场合替代钢材的无限潜力。特别是在那些使用钢筋的初期需要采取保护措施且定期维护成本较高的应用领域，环氧树脂玄武岩纤维复合筋更显示出其巨大的优越性。本文就将环氧树脂玄武岩纤维复合筋的性能做一个基本介绍，并结合实际工程案例，简述环氧树脂玄武岩纤维复合筋应用领域。
2. 环氧树脂玄武岩纤维复合筋性能
与传统钢筋相比，环氧树脂玄武岩纤维复合筋具有突出的力学、物理及化学性能。
2.1 力学、物理特性
环氧树脂玄武岩纤维复合筋的抗拉强度高于同规格普通钢筋强度的2倍以上；环氧树脂玄武岩纤维复合筋的密度仅为普通钢筋的1/4左右，在1.8-2.1g/cm3,。环氧树脂玄武岩纤维复合筋的主要技术指标及其与钢筋、铜筋的对比如下表：
表1环氧树脂玄武岩纤维复合筋技术指标及其与钢筋的对比
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名称
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环氧树脂玄武岩纤维复合筋
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钢筋
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密度（g/cm3）
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1.9-2.1
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7.8-7.9
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抗拉强度（MPa）
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≥850
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≥500
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屈服强度（MPa）
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≥600
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≥300
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抗压强度（MPa）
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≥500
|
-
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弹性模量（GPa）
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≥40
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210
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伸长率（%）
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≥1.8
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≥18
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环氧树脂玄武岩纤维复合筋的低密度降低了施工工程自身的重量，使运输、施工和安装过程更加方便；环氧树脂玄武岩纤维复合筋抗拉强度极高，在达到抗拉强度的极限时，复合筋也不会产生实质性的变形。而因为环氧树脂玄武岩纤维复合筋剪切滞后，接近环氧树脂玄武岩纤维复合筋断面中的纤维受到的应力小于玄武岩纤维复合筋外表面的纤维受到的应力，导致大直径环氧树脂玄武岩纤维复合筋的强度要低于小直径筋。
2.2 化学性能
环氧树脂玄武岩纤维复合筋具有优异的化学性能，其耐腐蚀性能是其他任何纤维材料制品都不可比拟的；其热膨胀系数与混凝土相近，玄武岩复合筋用于混凝土中两者不会产生太大的温度应力。表2是环氧树脂玄武岩纤维复合筋耐碱性、热膨胀系数及其与钢筋、铜筋的对比：
表2环氧树脂玄武岩纤维复合筋耐碱性、热膨胀系数及其与钢筋的对比
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名称
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环氧树脂玄武岩纤维复合筋
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钢筋
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热膨胀系数（横向）
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21-22
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11.7
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耐碱性（%）
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≥75
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差
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环氧树脂玄武岩纤维复合筋耐腐蚀性强，尤其对水泥混凝土中的盐分物质或腐蚀物质都具有较高的包容度。不论是在露天潮湿会淋雨的的地区还是在酸碱环境恶劣的地区，其用于桥梁，路面钢筋混凝土结构都具备较好的耐腐蚀性，使用寿命普遍长于传统钢筋。从国外（美国、欧洲和中东地区）应用环氧树脂玄武岩纤维复合筋情况表明，采用环氧树脂和玄武岩纤维制成的环氧树脂玄武岩纤维复合筋耐碱性环境的性能非常优异，可达50年不腐烂。
3. 环氧树脂玄武岩纤维复合筋的应用
3.1 应用于防腐蚀建筑
由于环氧树脂玄武岩复合筋具有良好的抗化学腐蚀性、高耐久性，可在混凝土桥梁结构、混凝土公路、海港码头、灯塔、游泳池、石油化工设备厂、污水处理厂、核电设备、氮气罐等容易被腐蚀的建筑物中应用。一方面，环氧树脂玄武岩复合筋的耐腐蚀性能明显优于钢筋，可以增强建筑物的耐盐性和耐久性；另一方面中环氧树脂玄武岩复合筋的耐腐蚀性可以抵抗冬季为防止冰冻而铺散在混凝土桥梁路面的大量工业用硝酸盐，减少或避免盐水腐蚀混凝土结构，从而降低了每年应用于桥面的维修成本，并在很大程度上延长了施工基体的使用寿命。
3.2 应用于地下工程
地下工程，如地下停车场，地下行人通道道、地铁车站、隧道等场所对建筑的强度要求比一般的高。因此，环氧树脂玄武岩复合筋优于钢筋的抗拉强度、弹性模量使其成为地下工程的加固补强的不二之选，同时在隧道混凝土补强、地下石油储备设施中也得到了广泛应用。
3.3 应用于非磁性、低导电要求建筑工程
环氧树脂玄武岩复合筋的良好的易透电磁波性、电绝缘性使其广泛应用于电子设备厂、通讯大楼、机场、医院的磁共振设施、地震预测台、磁悬浮列车、电信塔等敏感电子通讯设备建筑。使用环氧树脂玄武岩复合筋加固，可以防止建筑物因电流感应或漏电造成不必要的人身安全。
4. 总结
环氧树脂玄武岩复合筋因其优异的力学、物理、化学性能被广泛用来解决路面、桥面混凝土结构的腐蚀问题。其良好的性价比、施工简便、优异的防腐蚀性等优点使其在特殊领域逐步取代钢筋，并在建筑工程领域占据一席之地，对国民经济的发展发挥着重要作用。
参考文献
[1]王岚,陈阳,李振伟. 连续玄武岩纤维及其复合材料的研究[J]. 玻璃钢/复合材料,2000,06:22-24. 
