国外对FRP筋的研究与应用.pdf

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1、第39卷第8期建筑技术开发Vo1．39。No．82012年8月BuildingTechniqueDevelopmentAug．2012国外对FlIP筋的研究与应用桑海军(辽宁省交通高等专科学校，沈阳110122)[摘要]为解决钢筋混凝土结构中，钢筋的锈蚀问题，在构件中以FRP筋替代钢筋，因而不存在所谓的钢筋锈蚀问题，彻底解决了由钢筋锈蚀产生的耐久性问题。与钢筋相比，在混凝土结构中配FRP筋，具有较优越的特性，介绍了其在结构使用中的优缺点。国外在FRP筋的相关研究领域，取得了一些成果，并且已在个别试验工程中

2、进行了应用。[关键词]钢筋锈蚀；FRP筋；FRP筋混凝土[中图分类号]TU532．3[文献标志码]A[文章编号]1001—523X(2012)08-0096-03钢筋锈蚀严重影响钢筋混凝土结构的耐久性，除锈蚀的措施，虽有一定成效，但要么所耗成本过这个问题一直以来都没有找到有效的解决方法。由高，要么技术指标要求太苛刻，不易达到，或是后期于钢筋锈蚀，结构功能的正常发挥受到影响，结构的维护困难、费用也较高。因此，若要彻底解决钢筋在使用寿命也被降低。对华南地区部分码头进行的调混凝土应用中的锈蚀问题，唯有采用颠覆传

3、统的方查发现，虽然只使用了10年左右，但90％的水上部法，不用钢筋，那么何来锈蚀，用一种根本就不存在分构件都严重的损坏了。对浙江沿海地区一些中小锈蚀问题的新型材料，替代钢筋混凝土中的钢筋，那型沿海建筑物的调查发现，由钢筋锈蚀引起顺筋裂么，这一困扰人们的问题就可以得到彻底解决了。缝，最终导致破坏占56％。由于钢筋锈蚀而产生的用纤维增强塑料(即FRP)筋来替代钢筋，是解损失是非常巨大的，根据2009年的数据，美国境内决钢筋锈蚀的较为有效的方法，从而解决了混凝土的桥梁总数为59．9万多座，由于钢筋锈蚀要进行的结

4、构的耐久性问题。目前，国外在FRP筋方面进行维修，其费用即达200多亿美元。欧洲在这方面的了一些试验研究，也有个别特殊工程应用，相关的规维修费用每年也近6O亿美元。范和设计指南也正在编制，在FRP筋方面，我国则为解决钢筋锈蚀问题，综合发达国家的应用方开展的较晚。法和措施，主要有三个方面的措施：1FRP材料方面的特性1)施工质量，以保证混凝土的密实度为手段，通过基底材料把多股连续纤维胶合起来，再使钢筋的保护得到强化。在规范中使混凝土的相关进行挤压、拔拉形成FRP材料。按形成FRP材料控制指标更加严格。纤维的

5、种类，有三个类别：玻璃纤维增强塑料、碳纤维增强塑料和芳纶纤维增强塑料。国外采用的2)增强钢筋抗锈蚀能力，具体做法是，①提高阴极保护中的电势；②通过对钢筋表面采用涂层的FRP筋材料形式也较多，有螺纹、光圆、矩形和工字形等。手段，a)涂锌保护层；b)喷环氧树脂；③使用不锈钢相比普通钢筋，FRP筋具有较突出的优点：材料。1)抗拉强度高，强度可与高强钢丝媲美；3)研发新型材料2)塑性变形较小，从应力一应变曲线分析，上述方法中，针对钢筋所采取的各种减轻或消可得到，未到极限抗拉强度时，二者的变化对应关系收稿日期：20

6、12—05—15为线性，未发生塑性变形。作者简介：桑海军(1976一)，男，河北蛟河人，毕业于东北大学，研究3)密度小，为钢筋的16％～25％，这可使结构生，讲师、工程师，现从事土木工程相关教学、施工、设计的自重得到减轻；等工作。4)耐腐蚀性好，FRP筋的抗腐蚀性要远远好于第39卷桑海军：国外对FRP筋的研究与应用第8期钢筋，在有腐蚀的条件下，结构的耐久性会更好；取了一定的科研成果和具有价值的科研数据，为后5)抗疲劳特性优越，碳纤维增强塑料筋和芳纶期的深人开展和大规模工程应用奠定了一定的纤维增强塑料筋的抗

7、疲劳特性明显比钢筋强。虽玻基础。璃纤维增强塑料筋比钢筋的抗疲劳特性差，但仍能3弯曲试验达到构件对抗疲劳的要求。对受弯构件弯曲性的研究，主要是通过对配有6)热胀系数和混凝土本身差异不大，当存在不FRP筋的简支梁进行相关的荷载试验。试验中同时大的温差变化时，此时的FRP筋混凝土不会造成二采用配置玻璃纤维增强塑料筋混凝土和钢筋混凝土者的粘结出现破坏，从而不能对建筑结构本身的耐两种简支梁的试件，通过对简支梁的挠度和混凝土久性产生影响。裂缝的观测，结果显示，配有玻璃纤维增强塑料7)电磁绝缘性优良，对于象雷达站这样的

8、特殊筋混凝土的构件具有较多优点。同时，也需注意到，建筑，结构中的钢筋对电磁场有不利的影响，用FRP玻璃纤维增强塑料筋混凝土梁的挠度较普通钢筋混筋代替钢筋是最好的选择。凝土梁的挠度要大很多，为4倍左右，这主要是由于同时，FRP筋也有其不利的一些特性，要求在工玻璃纤维增强塑料筋的弹性模量比较小的原因造成程应用中要予以注意。的，依据这样的结论，对玻璃纤维增强塑料筋混凝土1)抗剪强度低，小于抗拉强度的10％，所以易梁的挠度控制就将成为