土木工程用高性能纤维复合材料制备及应用关键技术项目简介.docVIP

附件1 《土木工程用高性能纤维复合材料 制备及应用关键技术》项目简介 土木工程用高性能纤维增强复合材料(High Performance Fiber Reinforced Polymer，简称HP-FRP)主要指以碳纤维、高性能玻璃纤维增强的树脂基复合材料（即CFRP和HP-GFRP），具有高强、轻质、耐久、可设计等优点，能满足土木工程提高结构的安全性与耐久性、延长使用寿命的迫切需求。 上世纪90年代，在我国土木工程用HP-FRP的技术领域，缺少满足要求的产品、缺少专用技术装备、缺少相关标准。1996年，本项目组率先在国内开展了CFRP加固混凝土结构关键技术的研究，并先后承担完成了863计划、国家科技支撑计划、国家自然科学基金重点项目等11项国家级科技项目。1998年完成了国内首个应用示范项目，并开始编制首部FRP材料及应用技术标准，1999年率先研发成功了具有自主知识产权的结构加固补强用织物及配套树脂，2000年率先研发成功了第一代土木工程用HP-FRP板、筋成套技术装备，填补了国内空白。随后，项目组持续开展土木工程用HP-FRP的相关制备技术、产品和装备的研发，不断更新换代；2005年，研发出了拉挤－缠绕装备，能生产2600MPa级CFRP筋材；2012年，在国际上首创了拉挤－缠绕－绞合一体化连续生产装备，能高效、稳定、低成本的生产ＣFRP绞线产品。项目组在HP-FRP制品与制造装备方面实现重大突破，产品出口到20多个国家和地区，技术水平和市场占有率均居国内首位。 此外，在HP-FRP结构加固技术和新型结构技术的研究中取得新突破，相继建成国内首座CFRP拉索斜拉桥、国内首栋CFRP悬挂建筑、国内首个万米级全FRP工业防腐平台、国内首个全FRP桁架桥，为HP-FRP在土木工程中应用起到了重要的示范作用，奠定了其大规模工程应用的技术基础。在中国有3000多家专业公司采用了本项目的研究成果。 项目组研发了5类HP-FRP材料、3大系列6个品种65个型号的专用制造装备，获得9件国内发明专利、31件实用新型专利、1项国家级工法，3项专有技术；主编国家标准4部、行业标准6部；出版专著5部，发表论文254篇，其中SCI收录11篇，EI收录57篇，中文核心180篇，研究论著在国内外主要期刊数据库中被他人引用共5001次，得到国内外同行的高度评价，并被美国国家标准引用，取得了多项国际领先水平的技术成果。 主要创新性成果： (1) 为确保通常HP-FRP制品生产中数百根纤维束的“直、匀、齐”，自主研发了恒张力控制、稀纬定纹等HP-FRP精密控制成型关键技术，攻克了纤维织物结构易变形、张力不均匀的技术难题，产品性能指标达到或超过国外同类产品； (2) 为满足土木工程用HP-FRP产品的高效率、低成本、大尺寸等制造需求，研制出具有自主知识产权的五类HP-FRP制品的数字化高效成套制造装备，实现了HP-FRP的规模化、低成本生产，突破了国外产品的技术壁垒，打破了国外产品垄断市场的局面。 (3) 建立了评价土木工程用HP-FRP性能指标测试方法 (4) 攻克了HP-FRP加固既有结构的核心理论多项FRP应用示范结构