玻璃钢筋的其他性能及影响因素
1.热胀系数
FRP筋增强混凝土是一种复合材料,其中FRP筋是增强材料,混凝土中水泥是基体。混凝土和FRP筋的变形较小,两种材料在热应力下的性能才能接近。混凝土的热胀系数在(6~11)×10-6/℃之间,通常看作是各向同性。FRP筋的纵向和横向热胀系数不同,与纤维、树脂的类型,纤维的体积率有关。表4-16列出现有代表性的FRP筋和钢筋的纵向、横响热胀系数。FRP筋与钢筋的热胀系数相近。因而能与混凝土结构相容。
表4-16 钢筋及常见几种FRP筋热胀系数
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方 向 |
钢 筋 |
GFRP筋 |
GFRP筋 |
AFRP筋 |
|
纵 向 |
11.7 |
6~10 |
-1~0 |
-2~-6 |
|
横 向 |
11.7 |
21~23 |
22~23 |
60~80 |
2.化学性能
FRP筋不生锈,不腐蚀,尤其具有极高的耐盐性。对水泥砂浆中的盐分浓度及盐分或二氧化碳的浸透和扩散等具有较高的容许度,能防止在苛刻环境下使用混凝土构筑物的腐蚀,提高其耐久性。
3.电、磁性能
与钢材不同,FRP筋是一种电绝缘体,并具有非磁性,这在靠近高压线或要求非磁性或电磁性的混凝土构筑物应用具有很大的价值,是其他材料无法取代的。
4.粘结性能
由于拉挤成型的FRP筋外表面坚硬而光滑,在混凝土中比较滑溜,因而需在筋材与混凝土的界面采取适当的措施,以保证足够的粘结。常用的方法是在筋材上螺旋缠绕玻纤纱束、喷覆砂粒、使用特殊涂料,直接制成外型与钢筋相似的FRP螺纹筋。据美国一份实验报告声称,FRP筋与混凝土粘结良好。
5.耐久性
FRP筋埋入混凝土后的耐久性也是人们使用FRP筋的大担心,高碱性环境会使玻璃纤维和树脂腐蚀。美国雷柯德化学公司对FRP筋的经久耐用性非常关注,它与美国欧文斯科宁公司、加拿大公司布鲁克大学共同开展一个为期三年的对FRP筋经久耐用性进行定量分析项目;欧洲Eurocrete研究项目也开展了材料耐久性的评定研究,并在欧洲和中东的应用现场使用。结果表明,采用特定树脂和纤维的复合材料筋承受碱性环境的性能良好,在试用期间无重大降解,就FRP材质而言,在地下可使用50年。
6.成本
在当今充满竞争的市场中,任何新型建筑材料的生存和成功,在很大程度上取决于成本。然而,不能把一种材料的初期成本用作比较的唯一因素。在进行分析的时候,还必须计入与耐久性、维护、运输、现场贮运等有关的费用。据加拿大北方生产构筑物成本分析,尽管FRP筋初期成本与钢筋使用环氧树脂防护措施后的初期成本极其相近。但因为钢筋防护措施的有效期有限,防护层损坏或破裂,需重新施加密封剂,或许10年后,钢筋防护措施失去了耐腐蚀性。这样FRP筋的长期性能就更增加了竞争性。在考虑FRP筋的所有优点之后,显而易见,在许多特定的用途中,FRP筋较高的初始成本可很容易地得到补偿和平衡,而且随着FRP筋生产技术提高,使用量大,工程质量要求的提高,建筑物使用寿命延长,玻纤、树脂制造价格的进一步降低,FRP筋的竞争能力将显得更加强大。








































