复合渠盖板

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frp复合材料渠盖板的纤维增强frp复合材料

2020.09.09 / 知识增长来源:http://www.fibrpro.cn作者:善必德

  什么是frp复合材料渠盖板?纤维增强复合材料FRP,英文全称Fiber Reinforced Polymer /Plastics,由纤维材料与基体材料构成。用于建筑结构时,常用的纤维材料有碳纤维、玻璃纤维,基体材料有环氧树脂、乙烯基酯树脂、不饱和聚酯树脂。由微观到宏观,首先由极细的纤维丝按一定方向排列或编织为板、布等形式,再与基体材料胶结后形成FRP制品。

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  从20世纪40年代问世以来,FRP首先被应用于航空航天、军事等领域。以客机为例,客机制造材料中的FRP占比逐年增高,至波音787和空客350均已超过百分之五十(重量比),高于钢、铝、钛等金属及其合金。随着材料制备成本的降低,FRP也开始走入大众生活,常用的有玻璃纤维增强复合材料GFRP(俗称玻璃钢)、碳纤维增强复合材料CFRP。GFRP多用于景观雕塑、座椅、垃圾桶、储料罐等,CFRP可用于游艇、汽车、自行车、体育休闲器具等。

  FRP最早于1960年代被用于民用建筑。但直到1990年代,随着FRP加固钢筋混凝土结构技术的兴起,工程界才逐渐认可对这种新型材料,并扩展到对钢结构、木结构、砌体结构的加固工程中。鉴于大家可能对FRP加固技术已经有相当的了解,本文主要选择了FRP在新建建筑作为结构材料和建筑表皮应用的案例,尝试说明FRP材料的优缺点。

  frp复合材料特点有哪些?

  重量轻:FRP的密度约为14-21kN/m³,约为钢的1/6-1/4,亦轻于金属铝。应用于大跨结构中时,可极大减轻结构自重。

  强度高:天然物质晶体结构中都有缺陷,材料越细,缺陷越少,强度越高。碳纤维、玻璃纤维的强度可达钢材的十到二十倍,综合考虑纤维和基体的强度差异,FRP材料的强度/重量比通常可达钢材的四倍以上,使得FRP大跨结构的极限跨度比传统结构大两到三倍。

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  成型方便:FRP的生产制作工艺包括拉挤、缠绕、手糊、喷射成型等多种方式。不仅可规模化生产形状规则的FRP制品,更可制作出几乎任意形状的板材用于构筑非线性建筑造型。

  便于拆卸组装:FRP具有包括栓接在内的多种连接方式,其材料的轻便性使其更便于拆卸和组装。

  耐腐蚀:海边造房子最怕什么?其实是腐蚀,无论是钢材还是混凝土。而FRP可在酸、碱、盐和潮湿环境中长期使用,亦可抵抗除冰盐和空气中盐分的腐蚀。

  frp复合材料各向异性:不同于钢、铝等材料各向同性的特点,由于纤维铺设常具有方向性(单向或双向交织),使得FRP在沿纤维和垂直纤维方向力学性能相差较大,属于复合材料力学范畴,力学分析复杂,设计难度较大。由于层间拉伸/剪切强度低,使得连接部位容易成为构件的薄弱部位,需尽量减少连接,并特别重视连接设计。重要的连接节点可采用钢节点。

  frp复合材料其他特点

  弹性模量:FRP的弹性模量与混凝土、木材相当,相比其高强度,结构设计常由变形控制。可通过合理地选择结构形式、与其它材料组合以及施加预应力等方式控制变形。

  线胀系数:远小于钢、铝等金属材料,一方面使其应用于超长结构时引起的温度应力不明显,有利于结构设计;另一方面自带较好的保温隔热效果,不再需要额外的建筑保温层,节省建筑空间。

  防火性能:树脂在高温下会由于软化导致力学性能降低。可利用在树脂中掺入阻燃剂+FRP表面防火处理的办法提高防火性能。良好处理的FRP防火效果已能和混凝土相当。

  经济性:FRP材料的价格高于钢材。但考虑其轻质高强、耐腐蚀、低维护需求等特点,综合成本具有竞争力。且随着科技进步,材料生产成本逐年降低,例如用于加固的CFRP价格如今不到起步时的百分之二十五,可以预见FRP材料的潜力。

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  FIBRPRO®(菲普)集团总部设在中国香港,团队由材料、生产、预制、力学、土木工程、结构、环境、预算、建造、项目及合约管理等领域的工程师组成。凭借这个独特的背景,菲普自2010年成立时起就成为从事设计、生产和应用纤维增强复合结构材料(FRP)的业内领先企业。我们专门为FRP相关工程提供涵盖方 案、设计、制造、交付、安装和调试一站式全方位建造承包服务。我们为能完成富有挑战性的项目感到自豪,而且随时准备承接独特具创新性的定制工程。