复合材料筋采用高强纤维及乙烯基树脂经拉挤工艺及在线缠绕以及在线涂层工艺生产而成。目前,FRP筋成为了钢筋混凝土结构中替代钢筋的材料。因为FRP筋具有良好的抗腐蚀性和电磁中性,钢筋的易腐蚀性和电磁干扰性总是在使用了FRP筋代替之后都能够得到彻底的解决。
FRP筋的主要优点:
1. 质轻高强。FRP材料最突出的优点在于它有很高的比强度(极限强度/相对容重),即通常所说的轻质高强。FRP的比强度是钢材的20~50倍,因此采用FRP材料将会大大减轻结构自重。在桥梁工程中,使用FRP结构或FRP组合结构作为上部结构可使桥梁的极限跨度大大增加[4,5],并且可以减小地震作用的影响。
2. 良好的耐腐蚀性。可以在酸、碱、氯盐和潮湿的环境中抵抗化学腐蚀,这是传统结构材料难以比拟的。目前在化工建筑、地下工程和水下特殊工程中,FRP材料耐腐蚀的优点已经得到实际工程的证明。在瑞士、英国、加拿大等国家的寒冷地区以及一些国家的近海地区已经开始在桥梁、建筑中采用FRP结构代替传统结构以抵抗除冰盐和空气中盐分的腐蚀,使得结构的维护费用和周期都将大大降低。
3. 良好的可设计性。与传统结构材料相比,这是FRP所独有的。工程师可以通过使用不同纤维种类,控制纤维的含量和铺陈不同方向的纤维设计出各种强度和弹性模量的FRP产品。而且FRP产品成型方便,形状可灵活设计。
4. FRP材料的弹性性能好,应力应变曲线接近线性,在发生较大变形后还能恢复原状,塑性变形很小,这对于承受较大动载的结构比较有利。
5. FRP产品非常适合于在工厂生产,运送到工地,现场安装的工业化施工过程,有利于保证工程质量,有利于提高劳动效率,有利于工程建设的工业化。
6. FRP产品还有一些其它优势,如透电磁波、绝缘、隔热、热胀系数小等,这使得FRP结构和FRP组合结构在一些特殊场合能够发挥其它材料无法实现的作用。 |