FRP 材料在土木工程中的应用

何雷

（重庆大学，重庆 400044）

0 引言

纤维增强复合材料（FRP）由两种或数种材料组合而成，通常一种为增强体，一种为基体。增强体提供强度和刚度，而基体通常为连续相，维持纤维的正确方向和间距并保护它们免受磨损和环境影响[1]。常见基体和增强体如表1 所示。

表1 常见的基体和增强体

相比传统各向同性建材，如混凝土、钢材，FRP 材料高强轻质，能有效减轻结构自重；具有良好的耐腐蚀性，在酸、碱、氯盐腐蚀区域能够长期稳定工作，可以应用于化学工业、沿海工程、水下工程等领域；可设计性好，施工方便，能够提高装配化程度及劳动效率[2]。

但FRP 材料目前也存在材料无塑性、延伸率低、弹性模量低、抗剪和抗压强度低、存在徐变断裂现象、热稳定性差、不耐紫外线等问题，在工程应用中应当充分考虑材料特性，保证结构的使用功能。

从最初的手糊工艺到当前的热压罐成型、液体成型、先进拉挤成型等成型技术[3]，FRP 材料生产工艺发展十分迅速。自动化技术的发展使先进拉挤成型工艺生产效率进一步提高，且成本降低，产品质量更加稳定，逐渐成为FRP 材料生产的主要方式。典型FRP 材料拉挤成型生产工艺流程为：放卷/收卷→预成型→热压固化→后固化→牵引→检测、切割[4]。

1 FRP 材料工程应用实例

1.1 FRP 布和片材应用

FRP 布和片材加工方便，广泛应用于钢筋混凝土结构加固中。利用其受拉性能，将FRP 板材粘贴在加固部位表面，能够有效保护混凝土，防止混凝土开裂或减缓裂缝发展，延长结构使用寿命，钢筋混凝土梁加固形式一般分为抗弯加固与抗剪加固[5]。……