玻璃鋼筋的其他性能及影響因素
1.熱脹系數
FRP筋增強混凝土是一種復合材料,其中FRP筋是增強材料,混凝土中水泥是基體?;炷梁虵RP筋的變形較小,兩種材料在熱應力下的性能才能接近。混凝土的熱脹系數在(6~11)×10-6/℃之間,通??醋魇歉飨蛲浴RP筋的縱向和橫向熱脹系數不同,與纖維、樹脂的類型,纖維的體積率有關。表4-16列出現有代表性的FRP筋和鋼筋的縱向、橫響熱脹系數。FRP筋與鋼筋的熱脹系數相近。因而能與混凝土結構相容。
表4-16 鋼筋及常見幾種FRP筋熱脹系數
|
方 向 |
鋼 筋 |
GFRP筋 |
GFRP筋 |
AFRP筋 |
|
縱 向 |
11.7 |
6~10 |
-1~0 |
-2~-6 |
|
橫 向 |
11.7 |
21~23 |
22~23 |
60~80 |
2.化學性能
FRP筋不生銹,不腐蝕,尤其具有極高的耐鹽性。對水泥砂漿中的鹽分濃度及鹽分或二氧化碳的浸透和擴散等具有較高的容許度,能防止在苛刻環境下使用混凝土構筑物的腐蝕,提高其耐久性。
3.電、磁性能
與鋼材不同,FRP筋是一種電絕緣體,并具有非磁性,這在靠近高壓線或要求非磁性或電磁性的混凝土構筑物應用具有很大的價值,是其他材料無法取代的。
4.粘結性能
由于拉擠成型的FRP筋外表面堅硬而光滑,在混凝土中比較滑溜,因而需在筋材與混凝土的界面采取適當的措施,以保證足夠的粘結。常用的方法是在筋材上螺旋纏繞玻纖紗束、噴覆砂粒、使用特殊涂料,直接制成外型與鋼筋相似的FRP螺紋筋。據美國一份實驗報告聲稱,FRP筋與混凝土粘結良好。
5.耐久性
FRP筋埋入混凝土后的耐久性也是人們使用FRP筋的大擔心,高堿性環境會使玻璃纖維和樹脂腐蝕。美國雷柯德化學公司對FRP筋的經久耐用性非常關注,它與美國歐文斯科寧公司、加拿大公司布魯克大學共同開展一個為期三年的對FRP筋經久耐用性進行定量分析項目;歐洲Eurocrete研究項目也開展了材料耐久性的評定研究,并在歐洲和中東的應用現場使用。結果表明,采用特定樹脂和纖維的復合材料筋承受堿性環境的性能良好,在試用期間無重大降解,就FRP材質而言,在地下可使用50年。
6.成本
在當今充滿競爭的市場中,任何新型建筑材料的生存和成功,在很大程度上取決于成本。然而,不能把一種材料的初期成本用作比較的唯一因素。在進行分析的時候,還必須計入與耐久性、維護、運輸、現場貯運等有關的費用。據加拿大北方生產構筑物成本分析,盡管FRP筋初期成本與鋼筋使用環氧樹脂防護措施后的初期成本極其相近。但因為鋼筋防護措施的有效期有限,防護層損壞或破裂,需重新施加密封劑,或許10年后,鋼筋防護措施失去了耐腐蝕性。這樣FRP筋的長期性能就更增加了競爭性。在考慮FRP筋的所有優點之后,顯而易見,在許多特定的用途中,FRP筋較高的初始成本可很容易地得到補償和平衡,而且隨著FRP筋生產技術提高,使用量大,工程質量要求的提高,建筑物使用壽命延長,玻纖、樹脂制造價格的進一步降低,FRP筋的競爭能力將顯得更加強大。










































