FRP是高性能纖維復合材料和工程專用纖維復合材料。高性能纖維復合材料屬于高分子復合材料,它是由各種高性能纖維作為增強體置于基體材料復合而成。其中高性能纖維是指有高的拉伸強度和壓縮強度、耐磨擦、高的耐破壞力、低比重等優良物性的纖維材料,它是近年來纖維高分子材料領域中發展迅速的一類特種纖維。
FRP是復合材料,由于單一材料在性能方面或者其它方面無法滿足具體的需求,所以有了FRP的存在,FRP是將兩種或者兩種以上的材料組合而成的新型材料。
(1)抗拉強度
FRP材料在受力時,應變能力快,幾乎沒有塑性變形產生。所以frp材料具有較強的抗拉力。此外,FRP復合材料在與混凝土結構共同作用時,frp材料會由于混凝土強度不足導致整體結構破壞。
(2)熱膨脹系數
FRP材料的熱膨脹系數與混凝土相近,所以兩者相互作用時不會因為溫度的變化而產生較大的溫度應力。
(3)彈性模量
FRP材料與鋼材相比,具有較小的彈性模量,約為普通鋼筋的四分之一左右。所以FRP結構的設計比較容易控制。
(4)抗剪強度
因為FRP是纖維與基體聚合而成,纖維間強度由基體決定。所以垂直于纖維方向的強度較弱,從而降低了FRP的抗剪強度。
(5)抗腐蝕、抗疲勞性能
FRP材料具有耐腐蝕、抗疲勞等特性,所以在酸、堿和潮濕的環境中長期使用而不會產生化學反應,因而可提高整體結構的使用壽命。
FRP材料作為復合材料,在土木工程的應用越來越廣泛。目前在建筑、巖土、橋梁、海洋結構等應用較廣泛。
(1)建筑工程
目前建筑工程對對于結構、性能以及材料的要求越來越高,所以frp材料可以在一定程度上提高建筑的結構性能。此外,frp材料還被用于老式建筑的維修與加固。
(2)巖土工程
因為FRP材料是利用纖維與基體材料制作而成,所以在惡劣的地質條件下照樣能不被腐蝕。因為frp材料易于加工,所以還可以用于掘進豎井的混凝土墻、土釘及臨時支護用的復合材料地錨。FRP材料不僅價格低廉、安裝方便,而且耐久性強,是巖土工程用的較多的材料之一。
(3)橋梁工程
FRP材料因為其特性還可用作懸索橋及斜拉橋的纜索、預應力混凝土橋中的預應力筋,甚至可以用于加固整個橋梁的結構。
(4)海洋結構
海洋結構的建筑容易遭受腐蝕的影響,而抗腐蝕能力較強的FRP材料就可以很好的解決該問題。采用FRP混凝土不僅可以耐腐蝕,而且不需要做特別的防腐措施。