纖維增強塑膠混凝土結構

簡介

纖維增強塑膠混凝土結構是指纖維增強塑膠與混凝土兩種材料結合成整體共同受力的結構。

鋼筋混凝土結構用於侵蝕性或暴露性環境時，由於鋼筋的鏽蝕而導致結構破壞的後果是非常嚴重的。人們除了研究鋼筋的各種防鏽措施外，還努力尋找可以代替鋼筋的新型人工纖維材料。

新型人工纖維材料主要包括玻璃纖維、碳纖維和阿拉米德纖維。它們是連續長纖維與基底材料(聚醯胺樹脂、聚乙端樹脂、環氧樹脂等)膠合而製成桿狀，片狀或殼狀材料，稱為纖維增強塑膠(FRP)。

它們具有共同的優良特性：

①抗拉性能好；

②抗腐蝕性能好；

③容重小；

④熱膨脹係數與混凝土接近，在溫變變化時它們和混凝土之間不會產生很大的溫差應力；

⑤表面適當處理後與混凝土有良好的黏結，兩者能夠共同工作；

⑥具有較好的抗疲勞性能；

⑦電磁絕緣性能好。

它們也有一些缺點：

①彈性模量低，約為鋼筋的25%~75%，要充分利用它們的強度又不造成過大的變形和裂縫，必須採用預應力技術；

②抗剪強度低，施加預應力時必須採用特殊的錨夾具；

③成本較高，生產製作工藝較複雜。

纖維增強塑膠混凝土結構具有和鋼筋混凝土結構相似的優良性能，又徹底解決了鋼筋鏽蝕的嚴重問題，因此具有廣闊的套用前景。

經過多年的研究，已有一些工程套用安例，主要用於橋樑和海港碼頭建設。為使這種材料能進一步推廣套用，還需做大量的研究工作，主要有：

①結構在各種受力條件下的性能；

②結構的裂縫和撓度問題；

③結構的構造，包括結點的配筋、纖維材料的搭接長度和錨固等；

④結構的防火、防高溫性能等。