FRP复合材料的加固技术特点和方式思考

郭金建 冯婷 吕多军 董会娜

【摘  要】随着我国综合国力的不断提升发展，建筑企业的施工材料出现了翻天覆地的变化，人们在注重施工材料的耐久性、实用性、环保性和经济性等前提之下，开始对新型的建筑材料投以更多的重视。FRP复合材料的出现，能够对已有的建筑物进行良好的改造加固，更是在新建筑建设的时候发挥出了更多的作用。FRP复合材料的使用，能够对建筑物的加固改造提供巨大的帮助作用的同时提高经济效益。在现阶段的建筑施工中，因为其自身具备了良好的抗腐蚀性、久耐性強和轻质等优势，受到了大批建筑企业的重视和应用。对此，本文通过对FRP复合材料的相关加固技术特点和方式等内容进行简单的分析探讨，并且提出了一些应用策略，希望能够为相关建筑施工企业提供更加有效地帮助。

【关键词】FRP复合材料;加固技术;特点方式;思考策略

引言

随着人们环保意识的不断增强，我国社会上已经形成了一种可持续发展的意识。对于建筑物的修建和改造而言，应该尽可能地使用符合可持续发展战略的材料。FRP复合材料的有效应用，能够在进行建筑物的加固和改造之后，使建筑物自身的使用寿命得到有效延长。在传统的建筑物加固中，部分方式如粘钢法、外包钢法、喷射混凝土法等技术自身存在着一定的不足：自重大、不具备较强的抗腐蚀能力等，且十分容易影响到建筑物的使用功能和美观。所以，在这样的大环境下，FRP复合材料的有效规模化替代使用，就能够使施工过程摆脱传统建筑物加固技术的不良影响，使其能够将自身所具备的一系列优势在建筑物的加固改善中加以充分显示，使我国的建筑行业能够朝着可持续发展方向得到更加飞速的发展，促进我国综合国力的提升。

1.FRP复合材料的概述

FRP复合材料，也称纤维增强复合材料。这一种材料是由增强纤维材料（玻璃纤维、碳纤维等）与基体的材料进行缠绕、模压等工艺而形成的一种复合材料。根据所设增强材料的不同，常见的几种纤维增强复合材料也分为了玻璃纤维复合材料、碳纤维复合材料等。

在当前的FRP复合材料中，常用到的有碳纤维、玻璃纤维和芳纶纤维，这些材料自身具备优越的性能，根据结构形状的不同，分为FRP片材、FRP棒材、FRP型材。

在FRP片材中，因为在当前的建筑施工现状内，纤维布的使用率更加广泛，其是通过连续的长纤维经过编织而形成的，通常情况下都是单向纤维布。在使用之前经过浸泡树脂，然后通过FRP布的加固时，能够根据被加固的建筑物结构来进行布的随意调整，鉴于其自身本就没有刚度，且方便运输，大部分的情况下都被运用到建筑物的梁和柱的抗剪、抗弯加固中去。但是因为FRP布自身的厚度较薄，所以往往需要经过多次的粘贴才能够勉强达到所需要的厚度，在建筑物的施工中较为繁琐，且操作起来相对困难。而FRP板则能够良好的承受纤维方向上的拉和压，所以其常常被运用于建筑物的梁板柱抗弯加固和抗剪加固中去。

在FRP棒材中，以FRP筋为代表所采用的工艺是单向成型的工艺，能够将单向长纤维和树脂进行混合，从而形成棒材。此外，经过连续的长纤维单向的编织，再通过少量树脂的浸润固化而制作成的一种索状FRP制品被称之为FRP索。在进行钢筋混凝土的建筑加固中，可以通过使用FRP索和FRP筋来代替钢筋和预应力筋，尤其是FRP筋用作预应力钢筋的时候，其能够以更高的强度、低弹性模量和抗腐蚀性更强的特点来出色地完成加固任务。

2.FRP加固技术的特点

FRP抗拉强度很高，现有研究表明其抗拉强度已经明显的高于钢筋加固技术的强度，其与高强度的钢丝拉强度相差无几，基本上是钢筋的二到十倍。但是在达到抗拉强度之前，FRP材料几乎没有发生塑性变形的出现，十分容易导致其在与混凝土共同作用的时候因为FRP约束混凝土界面强度不足，致使混凝土结构的界面被拉断破坏，而不是因为FRP材料被拉断破坏，所以进行FRP约束混凝土界面粘连性能改善，会成为今后工程应用的一项较为困难的一点。

与混凝土的热膨胀系数相近，FRP复合材料在进行使用的时候，即使周围的环境温度发生了改变的时候，FRP与混凝土共同作用时，并不会产生较大的温度应力。而与钢材相比，大部分的FRP加固产品自身的弹性模量较小，所以其结构的设计经常由变形来控制。

除此之外，优异的抗腐蚀性、抗疲劳性和抗剪强度等特点，能够提高建筑结构的使用寿命，是传统的加固材料和加固方法所不能及的优势，在今后的建筑物材料施工工作中应针对其性能充分开发对此加以良好的应用。

3.FRP加固技术的方式

3.1加固梁的受弯、受剪

在通过FRP技术来进行混凝土简支梁的受弯加固工作时，应该注意对梁底粘贴FRP的区域进行处理，将其表面附着的薄弱层去除，漏出里面的混凝土层，并且通过打磨至平整，从而保障混凝土和FRP材料之间的可靠粘连。与此同时，在进行普通混凝土梁的受剪加固工作中，FRP技术能够对于各种不同的界面形状和建筑的角部加以广泛的适用，这也是其自身最佳的突出优势之一，所以，相关的施工人员应该针对这一技术内容投以更多重视的目光，让其能够在实际建筑中加以良好应用。

3.2加固轴压和偏压柱

通过使用FRP技术来进行混凝土柱的加固，是一种新型的加固方式，在我国的建筑行业中得到了广泛的应用，其中，FRP加固柱中最常见的就是外包纤维布和条带。FRP加固柱通过采用单向或者双向纤维布浸泡树脂之后，通过粘贴包裹在柱的表面上，使纤维方向沿柱环向。混凝土柱可以通过使用单层或者多层的纤维布来进行完全的包裹，也能够间接地用纤维布和条带来形成连续螺旋箍或者间接地环箍来进行部分包裹。

3.3加固柱的抗震

使用FRP技术来进行桥梁和建筑物的柱体抗震加固，能够使柱子在受到了破坏的时候有足够的非弹性变形，降低建筑坍塌的速度。在这其中，最为常见的抗震加固方法就是设置横向布置的FRP套箍外包纤维，FRP套箍就如同对建筑物提供了附加横向配箍，使柱体的抗剪能力得到了良好的提高，使柱体的抗震作用得到了有效地提高。与此同时FRP对柱体的约束能够对混凝土的剥落和纵筋的屈曲加以有效的抑制，使柱体能够产生很大的非弹性弯曲变形能力，对建筑物的加固和改造而言带来了巨大的帮助。

3.4加固板的受弯

通过采用FRP材料来进行板加固，需要将FRP粘贴在板的受拉面上。通常情况下在机型加固单向板的时候，就是将FRP沿短垮方向来进行底板的粘贴;面对双向板而言，需要沿着两个方向进行FRP材料的粘贴。这样一来，就能够保障加固板自身的受弯程度得到良好的加固，为实现建筑物的改造和加固具备极大的提升作用。

4.结束语

纵观全文，随着现代社会的不断飞速发展进步，人们的生活水平也随之得以提高，安全稳固的生活环境已经逐渐成为了人们所追求的目标。在当前我国的建筑施工行业中，建筑物的加固和改造技术已经受到了很多人的重视，在这一前提下，传统的建筑物加固方法已经无法满足人们日益改善的生活要求，其自身所具备的缺陷更是无法对对建筑物加固提供更多的有效帮助。基于此，相关的建筑施工方就应该注意通过新型先进适施工方式的改善，通过结合使用FRP复合材料来进行新型建筑物加固技术的良好应用，使我国建筑物的综合使用寿命能够得到有效的延长，助力我国建筑行业的新格局新发展。

参考文献

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