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未掣堕 纤维增强聚合物束筋应用中若干问题的探讨 杨春峰于群 (沈阳大学建筑工程学院，辽宁沈阳110044) 摘要：针对纤维增强聚合物束筋的心用，探讨了纤维增强聚☆物束筋的材料台理组成、性能、破卦、依据等问题． 简要介绍了其发展应用的过程。 关键词：纤维增强聚合物束筋 纤维胶结料 043 中图分类号：TU528 文献标识码：A 文章编号：1007—2918(2004)01—0015-02 0引言 20GPa～3 5GPa。 将多股连续的玻璃纤维、芳纶纤维或碳纤维浸八到胶结料 同样，束筋的弹性模量一般比纤维原丝的弹性模量低，主 中，再经过特制的挤压、拉拔成型就制成了纤维增强聚合物束 要原因是受胶结料的影响，而不同种类的胶结料弹性模量差别 筋或棒材。其中的胶结料可根据纤维材料的不同选用，一般常 较大。束筋的弹性模量可由纤维与胶结料的体积加权来求得。 用的胶结料有聚酯(一般与玻璃纤维同用)、乙烯基醋或环氧树 以碳纤维筋为例若碳纤维原丝的体积含量为64％，胺结料为 脂(一般与碳纤维同用)等。 环氧树脂，其体积台量为36％，其中碳纤维的弹性模量约为 纤维增强聚合物束筋具有张拉强度高、质量轻、徐变小、弹 233GPa，环氧树脂的弹性模量约为6GPa。 性模量适中、耐腐蚀好等特点。由于具有良好的综合性能．纤维 当胶结科不发生破坏时，束筋中碳纤维与环氧树脂共同工 增强聚合物束筋已经在桥梁工程、建筑结构工程和结构加固等 作，则由束筋中纤维与环氧树脂的体积含量求得束筋的加杈弹 领域得到了一定的应用，随着生产工艺的不断改进和相关配套 性模量为 技术的日趋成熟，其必将成为替代普通钢筋的首选材料，应用 E=230×64％-I-6×36％=14936GPa 前景十分广阔。 由于纤维与环氧树脂的体积含量在一定范围内变化，故束 1材料组成和性能 筋的加权弹性模量随之变化。若纤维的体积含量为55％--,70％， 1．1材料的组成 则束筋的弹性模量大致在130GPa—160GPa范围内。 纤维增强聚合物束筋中的纤维材料和胶结料的性能以及 2材料的破坏依据 二者的组成比例是影响束筋力学性能、耐久性的主要因素。典 纤维增强聚合物束筋的破坏总是胶结料先破坏，然后是纤 型的纤维增强聚合物束筋600／一．65％为纤维材料，剩余的断面部维被拉断，这种材料的破坏与传统的钢筋破坏方式有本质的区 份为胶结料。 别，势必带来如下问题： 通常情况下，纤维材料的性能比较稳定，而胶结料的性能 (1)由于胶结抖破坏而导致纤维丝散成单丝状，彼此孤立， 变化较大，因此，胶结料的好坏对束筋性能的影响较大。胶结料 无法传递剪应力，只能承受拉力，根本无法承受压力，其滞回性 的选用要注意以下两点： 能、吸能、耗能性能更无从谈起，这必然制约这种材料在结构构 (1)束筋的耐久性主要取决于所选用的胶结抖。例如国产 件中的应用。 环氧树脂大多含有酚醛，其耐久性只有20～30年，远达不到建 (2)当束筋作为预应力筋时，在张拉过程中，通常的张拉控 筑基准期50年的要求，只有开发和生产出耐久性较好的胶粘 制应力作用下束筋的应变已超过胶结料的极限拉应变，也就是 剂、才能生产出满足工程昕需爵i欠性的纤维增强聚台物柬筋、 说此时的束筋已呈丝状排列，不能形成一个整体，根本无法起 以保证其在土木工程中的广泛应用。 到受力筋