我是一個堅定的鋼筋混凝土信徒……的確有很多材料可以替代鋼筋混凝土裡的鋼筋，但都停留在理論層面和科研層面上，目前還沒有能夠在工程層面上大範圍替代鋼筋的材料。我能想到的備選材料有這些：

不鏽鋼（廣義上也是鋼筋的一種……）鋁合金玻璃纖維（GFRP）碳纖維（CFRP）聚醯胺纖維（凱夫拉）纖維高效能混凝土（Ductal 等 UHPC）其它高效能合金材料（形狀記憶合金、液態金屬……）為什麼我覺得這些材料不能替代鋼筋呢？我們可以對比一下鋼筋和這些備選材料的優缺點：價格這些備選材料裡，即使是看上去最不昂貴的材料——不鏽鋼，價格也要遠遠高於普通鋼筋。我們實驗室去年對比過普通鋼絞線和不鏽鋼鋼絞線的價格，做到同樣的設計強度，不鏽鋼的是普通鋼材的7倍以上。不鏽鋼的主要原材料之一是鎳，而鎳屬於國際期貨，價格一直飄忽不定，這對於大型的、長期的工程建設是極為不利的。儘管現在有了鎳含量儘可能少的 Duplex 不鏽鋼，但是價格仍然遠高於普通鋼材。至於碳纖維這些材料，那就更不用說了，雖然不像汽車、航空航天工業那樣需要用纖維體積比至少50%以上的材料，但是即使是應用在土木工程裡纖維體積比在10%到40%左右的纖維材料，價格依然很昂貴。你去看看那些碳纖維車身的跑車的價格，就知道這是什麼樣的材料了……熱脹冷縮既然要用到混凝土裡，就必須要跟混凝土有類似的熱膨脹係數，這樣兩種材料才能一起熱脹冷縮，否則一個熱脹的程度很厲害，一個熱脹的程度沒那麼厲害，兩者之間就會產生溫度裂縫，進而影響力學效能。以10的-6次方應變每攝氏度作為單位，混凝土的熱膨脹係數為10.8左右，而鋼筋為11.7，非常接近，所以我們說鋼筋和混凝土是天作地設的一對好基友。再看看鋁合金，高達23.1，是混凝土的兩倍還多；玻璃纖維是2.8，又明顯小於混凝土；碳纖維和凱夫拉的甚至是負值，也就是說它們甚至是「熱縮冷脹」的。耐久效能雖然普通鋼筋會有各種各樣的耐久性問題，比如混凝土碳化、氯離子侵蝕等等，但是總體而言，混凝土配比合理、保護層足夠的鋼筋混凝土結構，其實是有著相當優秀的耐久效能的。混凝土的強鹼性環境會在鋼筋表面形成鈍化膜，對鋼筋起到了很好的保護作用。Again，天作地設的好基友……對比其它備選材料：首當其衝的就是玻璃纖維，大多數玻璃纖維會跟強鹼性的混凝土發生化學反應，所以不能直接接觸混凝土，雖然有專門特製的 AR 玻璃纖維，也就是 alkali resistance 的，但是成本也會上去；碳纖維會跟鋼材發生電化學反應，不能直接接觸鋼材表面，如果混凝土中有鋼材預埋件或者其它鋼筋，這也是個問題；聚醯胺纖維就更嬌貴了，會吸收水分，還怕Sunny直曬……加工效能在我看來，這其實是最突出的問題。施工現場從來都不是「輕拿輕放」的地方，叉車隨便叉，東西隨便扔。FRP 這些纖維材料就顯得太嬌貴了，怕衝擊荷載、怕摔、怕砸，有的還怕水、怕Sunny，工人師傅不小心掉一把錘子，都能把這些材料砸壞。雖然這個理由看上去很可笑，但現實就是如此。舉個例子，環氧樹脂塗層的鋼筋，在紙面上看上去效能很好，尤其是耐久效能，但事實上工程實踐下來反而更差，因為現場的磕磕碰碰在所難免，樹脂塗層在澆築混凝土之前就已經有了一個個砸破或者蹭破的裂口，導致塗層失去了存在的意義。另外的一個例子就是用碳纖維布加固混凝土結構，看上去很好，但如果有人手賤用刀子或者鐵絲之類的東西在上面亂劃……你永遠都不知道為什麼有人會突然抽風來這麼一下子……對於普通鋼筋而言，加工起來非常容易。且不說有很多專業的加工鋼筋的機器，即使是在施工現場，截斷、彎曲鋼筋也是分分鐘的事。horizontal band saw、便攜電鋸、液壓鉗、氣割……都可以很容易的切斷鋼筋；沒有專門的儀器，用臺鉗夾住，然後套上鋼管，徒手就能把不太粗的鋼筋掰彎；對於各種特殊的預埋件，現場可以很方便的電焊。比如我在實驗室就可以用這種鋸隨時切割鋼筋，#7或者#8的粗鋼筋，一般二三十秒就能搞定。對於不鏽鋼而言，加工相對就困難了一點，對於FRP材料，那就完全是另一碼事了。要切割FRP，你要有通風環境，要戴防塵面具，還要考慮工人師傅的健康問題……當然，我不是說這些新材料一無是處。相反，它們是非常非常好的結構材料，在結構維修、加固方面有著得天獨厚的優勢。但是，在新建工程專案中用這些材料大範圍的替代鋼筋，除了某些特殊環境下的工程專案，比如海邊嚴苛環境或者核電站等等，對於大多數普通工程，我實在想不出優勢何在。