frp加固技术在绿色建筑中的应用

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1、FRP加固技术在绿色建筑中的应用（1.沈阳工业安装工程股份有限公司，辽宁，沈阳，110003）（2.河南省建筑科学研究院有限公司，河南，郑州，450053）【摘要】我国大量的建筑物正面临着材料腐蚀老化、原有建筑使用功能不合理等一系列的问题。木文通过介绍FRP复合材料加固技术在国内外各种工程实例中的广泛应用，表明这种新型的加固技术能够使建筑物的抗弯、抗剪和抗震等能力得到显著地提高，有效的延长了建筑物的寿命，使得大量建筑物能够继续发挥其自身的使用功能，避免了因拆除建筑物所产生的建筑垃圾对环境的污染和破坏，同时也节约了大量的财力、物

2、力和人力，与绿色建筑的理念相吻合。【关键字】FRP;加固技术；绿色建筑引言纤维增强复合材料（FiberReinforcedPolymer,简称FRP）作为一种新型材料于20世纪40年代起逐渐进入人们的视野，这种材料具有弹性模量小、热膨胀系数与混凝土相近、施工方便、轻质高强、耐腐性好等优点，可以在腐蚀性环境中长期使用而不出现耐久性问题，进而延长混凝土结构的使用寿命，显著减少建筑物维护费用，其異有非常广阔的应用前景，被称为继混凝土和钢材之后的“第三大结构材料”[1]。目前，FRP复合材料在建筑工程中的用途分为两类：第一类是将FRP

3、复合材料运用在对现有建筑结构的加固和维护方面，第二类是将FRP复合材料看成一种新型建筑材料而用于新建结构中。1.应用背景混凝土结构的出现距今也不过150多年，但却凭借其自身的优点而到得了快速的发展，其应用范围之广远远超过传统的木结构和砌体结构。我国大规模的混凝土结构工程的建造始于70年代的改革开放，距今不过40多年,但是，随着我国经济水平的不断提高，科学技术的不断发展，大量的混凝土结构建筑己无法满足现代人们对于其安全性、舒适性和耐久性的要求。造成现有建筑物无法满足现代社会的原因主要有以下几点：环境的严重污染导致材料的腐蚀和老化

4、；原有的建筑使用功能无法满足现代社会的快速发展；我国现行的设计规范要求的不断提高；受当时条件限制所产生的设汁和施工过程中的偏差。我国大量的混凝土建筑因为以上几点原因而无法继续满足现代社会的要求，如何处理这些建筑也是我们现在所面临的一大挑战。将这些建筑全部拆除重建无疑是不现实的，这不仅需要花费大量的资金和资源，消耗大量的吋间，同吋也会产生许多建筑垃圾。在我国,0前每年生产各种建筑材料要消耗资源50亿吨以上，消耗能源超过2.3亿吨标准煤、破坏良田7000km2o仅水泥和石灰每年排放CO2就达6亿吨，占全国工业排放CO2量的40%[

5、2]。这既不符合绿色建筑的理念，冋吋也与我国的可持续发展战略背道而驰。通过运用FRP复合材料对己奋建筑物进行加固，能够使这些建筑物的抗弯、抗剪、抗震能力得到极人的提高，从而能够使那些原本需要拆除重建的建筑物继续为社会的发展服务。大力发展FRP加固技术，可以极大的减少因为拆除重建所造成的环境污染和对资源的浪费，这是发展绿色建筑产业不可或缺的组成部分。1.FRP加固技术近二三十年来，FRP加固技术引起了国内外学者的广泛关注，并进行了大量的研究工作，这种技术现在已经开始大量应用于结构加固领域。1.1FRP材料FRP这种材料能够作为一

6、种建筑材料被广泛应用，与苏自身的特点有关。FRP材料的主要特点冇[3]:(1)抗拉强度高，其中CFRP材料的抗拉强度甚至是普通钢筋的七(1)具冇较强的抗腐蚀性和耐久性，能够用于腐蚀性较人的环境。(2)自重轻，施工方便。加固后不会给原奋结构增加太多的荷载，这对旧有结构的维修加固是非常有益的，避免造成连锁补强问题。(3)热膨胀系数与混凝土相近。当环境温度发生变化时，两者不会产生大的温度应力。(4)弹性模量小，只有当产生较大的变形时才能发挥其强度。2.2常用加固方法0前，国内外常用的FRP加固方法分为两类：表面粘贴法和嵌入式加固法。

7、表面粘贴法：通过运用树脂类的粘结材料，在需要加固的构件表面粘贴FRP板或布，从而提升构件的性能。在进行施工吋，先将构件需要加固的部位进行打磨处理，再对打磨面进行清理，最后将粘结剂分别涂抹在构件和FRP材料的表面完成粘贴。但是这种方法会使FRP材料暴露在外面，易受到磨损与撞击，ii不利于防火。嵌入式加固法：基于表面粘贴法的不足，研究人员又提出嵌入式加固法，即在需要加固的构件表面开槽，将FRP筋或板放入槽内并浇注粘结剂，从而提高构件的性能。这种方法能够冇效的保护FRP材料，使其不易受到磨损和撞击的影响，同时也减少了对混凝土表面进行

8、处理的工作量，有利于提升工作效率。1.FRP加固技术的应用1948年瑞典技术人员通过采用嵌入钢筋的方法对一座混凝土桥梁负弯矩区进行了加固(图1)，这是文献中记载的最早使用表面内嵌加固技术的工程实践，施工人员通过在桥面开槽嵌入普通钢筋并用水泥砂浆粘结，从而提高桥梁承载力，194