[科普中国]-纤维增强塑料混凝土结构

纤维增强塑料混凝土结构是指纤维增强塑料与混凝土两种材料结合成整体共同受力的结构。钢筋混凝土结构用于侵蚀性或暴露性环境时，由于钢筋的锈蚀而导致结构破坏的后果是非常严重的。人们除了研究钢筋的各种防锈措施外，还努力寻找可以代替钢筋的新型人工纤维材料。

简介纤维增强塑料混凝土结构是指纤维增强塑料与混凝土两种材料结合成整体共同受力的结构。

背景钢筋混凝土结构用于侵蚀性或暴露性环境时，由于钢筋的锈蚀而导致结构破坏的后果是非常严重的。人们除了研究钢筋的各种防锈措施外，还努力寻找可以代替钢筋的新型人工纤维材料。

新型人工纤维材料新型人工纤维材料主要包括玻璃纤维、碳纤维和阿拉米德纤维。它们是连续长纤维与基底材料(聚酰胺树脂、聚乙端树脂、环氧树脂等)胶合而制成杆状，片状或壳状材料，称为纤维增强塑料(FRP)。

优点它们具有共同的优良特性：

①抗拉性能好；

②抗腐蚀性能好；

③容重小；

④热膨胀系数与混凝土接近，在温变变化时它们和混凝土之间不会产生很大的温差应力；

⑤表面适当处理后与混凝土有良好的黏结，两者能够共同工作；

⑥具有较好的抗疲劳性能；

⑦电磁绝缘性能好1。

缺点它们也有一些缺点：

①弹性模量低，约为钢筋的25%~75%，要充分利用它们的强度又不造成过大的变形和裂缝，必须采用预应力技术；

②抗剪强度低，施加预应力时必须采用特殊的锚夹具；

③成本较高，生产制作工艺较复杂。

趋势纤维增强塑料混凝土结构具有和钢筋混凝土结构相似的优良性能，又彻底解决了钢筋锈蚀的严重问题，因此具有广阔的应用前景。

应用经过多年的研究，已有一些工程应用安例，主要用于桥梁和海港码头建设。为使这种材料能进一步推广应用，还需做大量的研究工作，主要有：

①结构在各种受力条件下的性能；

②结构的裂缝和挠度问题；

③结构的构造，包括结点的配筋、纤维材料的搭接长度和锚固等；

④结构的防火、防高温性能等1。

本词条内容贡献者为:

周敏 - 副教授 - 西南大学