混凝土结构用纤维增强塑料筋的耐久性评述.pdf

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1、第38卷第1期塑料工业2010年1月CHINAPLASTICSINDUSTRY混凝土结构用纤维增强塑料筋的耐久性评述付凯，王伟(同济大学土木工程学院，上海200092)摘要：钢筋锈蚀在房屋建筑、公路、桥梁、大坝等混凝土结构中大量存在，是混凝土结构耐久性破坏的主要形式之一。纤维增强塑料筋(FRP筋)作为一种钢筋替代材料在混凝土工程中的应用是解决钢筋锈蚀问题的新途径之一。本文对FRP筋及型材在多种环境条件下的耐久性问题的国内外研究进展现状进行了分析，并对今后FRP筋及型材的耐久性研究趋势作了展望。关键词：混凝土结构；纤维塑料筋FRP；耐久性中图分类号：TQ327文献标识码：A文章

2、编号：1005—5770(2010)01—0001—03ResearchonDurabilityofFiberReinforcedPlasticsinConcreteStructuresFUKai．WANGWei(SchoolofCivilEngineering，Ton~iUniversity，shanghai200092，China)Abstract：Steelcorrosionoceuredfrequentlyforconcretestructuresinbuilding，highway，bridgeanddamstructures，whichwasthemostform

3、sofconcretestructuredurabledamage．Fiberreinforcedpolymer(FRP)appliedassubstitutionmaterialsprovidedanewwaytodealingwithsteelcorosioninconcretestruc—tures．ThepaperwasengagedintheanalysisonthedurabilityofFRPbarsandmaterialsunderdifferentenvi—ronmentsathomeandabroad，andofferedtheprospectforres

4、earchtrendofdurabilityofFRPbarsandmate—rialsinfuture．Keywords：ConcreteStructures；FiberReinforcedPlastics；Durability混凝土结构中预应力与非预应力钢筋的锈蚀将严2纤维塑料筋与钢筋耐腐蚀性能对比重影响结构使用性能，降低结构耐久性。据《中国钢筋锈蚀主要是由于酸性、盐溶液(特别是氯腐蚀调查报告》(2003)统计，我国年腐蚀损失约为离子)渗入结构物，破坏了钢筋表层的钝化膜使钢5000亿元，占我国GDP的6％。其中，与建筑有关筋不断地进行电解反应被氧化而造成的。钢筋锈蚀对的腐

5、蚀损失占43．7％。当前，我国大规模基本建钢筋本身以及锈蚀产生的“红锈”对混凝土结构会设方兴未艾，如何避免工程结构中钢筋的锈蚀、提高产生很大的损伤。高效阻锈剂和高性能混凝土的使用结构的耐久性已成为亟待解决的问题。国外学者经过可在一定程度上推迟钢筋锈蚀的始发时间，而不能从三十多年的研究，认为采用纤维塑料筋(FRP筋)根本上解决混凝土结构中的钢筋锈蚀问题。研究表是彻底解决钢筋锈蚀问题的一个行之有效的方法J。明，采用FRP筋替代钢筋是目前彻底解决这一问题1纤维塑料筋的组成及特点最具潜力的方法。一方面从纤维性能看，纤维是FRP纤维增强塑料筋(FRP筋)是由多股连续纤维筋中的主要受力材

6、料，纤维又根据生产方式的不同带经基底材料胶合后，通过特制的模具挤压或拉拔成型有不同基，每种基纤维的性能有所差异。但是总体来的。连续纤维种类主要有玻璃纤维(Glassfiber)、碳看，碳纤维和玻璃纤维的耐腐蚀性能、比强度(拉纤维(Carbonfiber)和芳纶纤维(Aramidfiber)等，伸强度／密度)和比模量均优于钢、铝等传统材料，其中玻璃纤维和碳纤维在土木工程中较常用。FRP筋轻质高强的性能十分突出。另一方面从基材性能上基底材料主要采用乙烯基树脂、环氧树脂等。与普通看，FRP筋基材必须满足两个要求：①能将作用在钢筋相比，FRP筋具有耐腐蚀、轻质、高强度和抗疲FRP筋上

7、的拉力均匀分配到纤维上；②保护纤维免受劳等诸多优良特性J。外界损伤破坏。常用FRP筋基材均具有优良的耐作者简介：付凯，男，1984年，博士研究生，主要从事FRP筋的耐久性研究。fukai840617@163．con塑料工业2010年腐蚀性，且黏聚力好、抗徐变性能力强，稳定性和适试验研究，国内学者对FRP筋耐久性试验研究也已应性良好。因此，与钢筋相比，FRP筋是良好的耐腐经开始并取得相应的进展同济大学、哈尔滨工业大材料，它对大气、水和一般浓度的酸、碱、盐以及多学和杨新勇教授在这方面做了大量工作，其中同济大