FRP，纖維增強(qiáng)復(fù)合塑料，是英文(Fiber Reinforced Plastics )的縮寫，現(xiàn)有CFRP、GFRP、AFRP、BFRP等。中文中玻璃鋼指的就是GFRP。 FRP復(fù)合材料是由纖維材料與基體材料按一定的比例混合后形成的高性能型材料。其中GFRP根據(jù)所使用的樹脂品種不同，有聚酯玻璃鋼、環(huán)氧玻璃鋼、酚醛玻璃鋼等種類。一般FRP具有質(zhì)輕而硬，不導(dǎo)電，機(jī)械強(qiáng)度高，回收利用少，耐腐蝕等特性。
隨著社會(huì)科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步, 土木工程結(jié)構(gòu)學(xué)科的發(fā)展, 在很大程度上得益于性質(zhì)優(yōu)異的新材料、新技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展, 而FRP以其優(yōu)異的力學(xué)性能及適應(yīng)現(xiàn)代工程結(jié)構(gòu)向大跨、高聳、重載、輕質(zhì)發(fā)展的需求, 正被越來(lái)越廣泛地應(yīng)用于橋梁工程、各類民用建筑、海洋工程、地下工程中, 受到結(jié)構(gòu)工程界廣泛關(guān)注。
抗拉強(qiáng)度
抗拉強(qiáng)度高, FRP的抗拉強(qiáng)度均明顯高于鋼筋, 與高強(qiáng)鋼絲抗拉強(qiáng)度差不多, 一般是鋼筋的2倍甚至達(dá)10倍。但FRP材料在達(dá)到抗拉強(qiáng)度前,幾乎沒(méi)有塑性變形產(chǎn)生, 受拉時(shí)應(yīng)力、應(yīng)變呈線彈性上升直至脆斷, 因此FRP復(fù)合材料在與混凝土結(jié)構(gòu)共同作用的過(guò)程中, 往往不是由于FRP材料被拉斷破壞, 而是由于FRP-混凝土界面強(qiáng)度不足導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)界面被剝離破壞, 所以, FRP-混凝土界面粘結(jié)性能問(wèn)題成為今后工程應(yīng)用的一個(gè)重點(diǎn)和難點(diǎn)。
熱膨脹系數(shù)
FRP復(fù)合材料熱膨脹系數(shù)與混凝土相近, 這樣當(dāng)環(huán)境溫度發(fā)生變化時(shí), FRP與混凝土協(xié)調(diào)工作,兩者間不會(huì)產(chǎn)生大的溫度應(yīng)力。
彈性模量
與鋼材相比, 大部分FRP產(chǎn)品彈性模量小。約為普通鋼筋的25%~ 75%。因此, FRP結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)通常由變形控制。
抗剪強(qiáng)度
因?yàn)?/span>FRP是纖維通過(guò)基體聚合而成，纖維間強(qiáng)度由基體決定(強(qiáng)度一般弱于纖維)，所以垂直于纖維方向強(qiáng)度較弱。FRP的抗剪強(qiáng)度低, 其強(qiáng)度僅為抗拉強(qiáng)度的5%~20%, 這使得FRP構(gòu)件在連接過(guò)程中需要研制專門的錨具、夾具。這也使得FRP構(gòu)件的適度成為研究突出的問(wèn)題。
抗腐蝕、抗疲勞性能
FRP材料抗腐蝕、抗疲勞性能好, 可以在酸、堿、氯鹽和潮濕的環(huán)境中長(zhǎng)期使用, 因而可提高結(jié)構(gòu)的使用壽命, 這是結(jié)構(gòu)材料難以比擬的。但同時(shí), 與一般混凝土相比較, FRP復(fù)合材料的防火性能偏差, 這也制約了該類結(jié)構(gòu)產(chǎn)品的推廣應(yīng)用, 成為今后要解決的問(wèn)題之一。
重量
比強(qiáng)度很高，即通常所說(shuō)的輕質(zhì)高強(qiáng)，因此采用FRP材料可減輕結(jié)構(gòu)自重，施工方便, 其重量一般為鋼材的20%。