纖維增強複合材料(Fiber Reinforced Polymer/Plastic,簡稱FRP),FRP複合材料是由纖維材料與基體材料(樹脂)按一定的比例混合後形成的高性能型材料。質輕而硬,不導電,機械強度高,回收利用少,耐腐蝕。
FRP複合材料是由纖維材料與基體材料按一定的比例混合後形成的高性能型材料。其中GFRP根據所使用的樹脂品種不同,有聚酯玻璃鋼、環氧玻璃鋼、酚醛玻璃鋼等種類。一般FRP具有質輕而硬,不導電,機械強度高,回收利用少,耐腐蝕等特性。
抗拉強度
抗拉強度高, FRP的抗拉強度均明顯高於鋼筋, 與高強鋼絲抗拉強度差不多, 一般是鋼筋的2倍甚至達10倍。但FRP材料在達到抗拉強度前,幾乎沒有塑性變形產生, 受拉時應力、應變呈線彈性上升直至脆斷, 因此FRP複合材料在與混凝土結構共同作用的過程中, 往往不是由於FRP材料被拉斷破壞, 而是由於FRP-混凝土界面強度不足導致混凝土結構界面被剝離破壞, 所以, FRP-混凝土界面粘結性能問題成為今後工程應用的一個重點和難點。
熱膨脹係數
FRP複合材料熱膨脹係數與混凝土相近, 這樣當環境溫度發生變化時, FRP與混凝土協調工作,兩者間不會產生大的溫度應力。
彈性模量
與鋼材相比, 大部分FRP產品彈性模量小。約為普通鋼筋的25%~ 75%。因此, FRP結構的設計通常由變形控制。
抗剪強度
因為FRP是纖維通過基體聚合而成,纖維間強度由基體決定(強度一般弱於纖維),所以垂直於纖維方向強度較弱。FRP的抗剪強度低, 其強度僅為抗拉強度的5%~20%, 這使得FRP構件在連接過程中需要研製專門的錨具、夾具。這也使得FRP構件的適度成為研究突出的問題。
抗腐蝕、抗疲勞性能
FRP材料抗腐蝕、抗疲勞性能好, 可以在酸、鹼、氯鹽和潮溼的環境中長期使用, 因而可提高結構的使用壽命, 這是結構材料難以比擬的。但同時, 與一般混凝土相比較, FRP複合材料的防火性能偏差, 這也制約了該類結構產品的推廣應用, 成為今後要解決的問題之一。
重量
比強度很高,即通常所說的輕質高強,因此採用FRP材料可減輕結構自重,施工方便, 其重量一般為鋼材的20%。
良好的可設計性
FRP屬於人工材料可根據工程需要採用不同纖維材料纖維含量和鋪陳方式等不同工藝設計出不同強度指標、彈性模量及特殊性能要求的FRP產品,且FRP鏟平形狀可靈活設計。
工廠化生產,現場安裝,有利於保證工程質量提高勞動效率和建築工業化。
其他優勢
絕緣、隔熱及透電磁波等,因此可用於一些特殊場合如雷達站地磁觀測站醫療核磁共振設備結構等。
纖維增強複合材料(Fiber Reinforced Polymer/Plastic,簡稱FRP),FRP複合材料是由纖維材料與基體材料(樹脂)按一定的比例混合後形成的高性能型材料。質輕而硬,不導電,機械強度高,回收利用少,耐腐蝕。
FRP複合材料是由纖維材料與基體材料按一定的比例混合後形成的高性能型材料。其中GFRP根據所使用的樹脂品種不同,有聚酯玻璃鋼、環氧玻璃鋼、酚醛玻璃鋼等種類。一般FRP具有質輕而硬,不導電,機械強度高,回收利用少,耐腐蝕等特性。
抗拉強度
抗拉強度高, FRP的抗拉強度均明顯高於鋼筋, 與高強鋼絲抗拉強度差不多, 一般是鋼筋的2倍甚至達10倍。但FRP材料在達到抗拉強度前,幾乎沒有塑性變形產生, 受拉時應力、應變呈線彈性上升直至脆斷, 因此FRP複合材料在與混凝土結構共同作用的過程中, 往往不是由於FRP材料被拉斷破壞, 而是由於FRP-混凝土界面強度不足導致混凝土結構界面被剝離破壞, 所以, FRP-混凝土界面粘結性能問題成為今後工程應用的一個重點和難點。
熱膨脹係數
FRP複合材料熱膨脹係數與混凝土相近, 這樣當環境溫度發生變化時, FRP與混凝土協調工作,兩者間不會產生大的溫度應力。
彈性模量
與鋼材相比, 大部分FRP產品彈性模量小。約為普通鋼筋的25%~ 75%。因此, FRP結構的設計通常由變形控制。
抗剪強度
因為FRP是纖維通過基體聚合而成,纖維間強度由基體決定(強度一般弱於纖維),所以垂直於纖維方向強度較弱。FRP的抗剪強度低, 其強度僅為抗拉強度的5%~20%, 這使得FRP構件在連接過程中需要研製專門的錨具、夾具。這也使得FRP構件的適度成為研究突出的問題。
抗腐蝕、抗疲勞性能
FRP材料抗腐蝕、抗疲勞性能好, 可以在酸、鹼、氯鹽和潮溼的環境中長期使用, 因而可提高結構的使用壽命, 這是結構材料難以比擬的。但同時, 與一般混凝土相比較, FRP複合材料的防火性能偏差, 這也制約了該類結構產品的推廣應用, 成為今後要解決的問題之一。
重量
比強度很高,即通常所說的輕質高強,因此採用FRP材料可減輕結構自重,施工方便, 其重量一般為鋼材的20%。
良好的可設計性
FRP屬於人工材料可根據工程需要採用不同纖維材料纖維含量和鋪陳方式等不同工藝設計出不同強度指標、彈性模量及特殊性能要求的FRP產品,且FRP鏟平形狀可靈活設計。
工廠化生產,現場安裝,有利於保證工程質量提高勞動效率和建築工業化。
其他優勢
絕緣、隔熱及透電磁波等,因此可用於一些特殊場合如雷達站地磁觀測站醫療核磁共振設備結構等。