玻璃钢有三种类型：碳纤维增强聚合物（CFRP）、玻璃纤维增强聚合物（GFRP）和芳纶纤维增强聚合物（AFRP）。在土木工程用FRP材料中，纤维体积含量一般为60%-65%。碳纤维是一种高强度、高弹性模量的碳纤维材料。根据原料和生产方法的不同，主要分为聚丙烯腈基碳纤维和沥青基碳纤维。前者是在惰性气体中高温加热聚丙烯腈纤维而得到的一种高强度碳纤维。后者是一种高弹性模量的碳纤维。碳纤维聚合物（CFRP）是以碳纤维为组分，树脂为基体，经一定成型方法成型的单向碳纤维复合材料片材。它具有强度高、重量轻、耐腐蚀、耐老化、物理性能稳定等极其优越的品质。高强度碳纤维聚合物的拉伸强度可达3400mpa，是钢的7～10倍。高强度碳纤维聚合物的弹性模量为2.3×105Mpa至3.9×105Mpa，而常用的碳纤维聚合物片材仅为几百克/平方米。同时，根据自然和加速暴露试验，碳纤维聚合物的抗拉强度和与混凝土的粘结强度在50年内不会发生变化，具有足够的耐候性，碳纤维聚合物的疲劳性能优于钢和混凝土。
玻璃纤维聚合物（GFRP），强度590~1130mpa，密度1.5～2.0g/cm3，具有良好的耐腐蚀性能。玻璃纤维布的应用可以改善增强构件的力学性能和力学性能。同时，GFRP的线膨胀系数与混凝土的线膨胀系数相近，与混凝土结构具有良好的协同性能，施工简单快捷，是一种优良的加固材料。玻璃纤维主要有E玻璃纤维（电绝缘）、C玻璃纤维（耐化学腐蚀）、s或s玻璃纤维（高强度）、m玻璃纤维（高弹性模量）和AR玻璃纤维（耐碱玻璃）。其中，玻璃纤维及其制品主要用于混凝土结构的加固。配套树脂主要有不饱和聚酯树脂（up）、环氧树脂、酚醛树脂、热固性树脂（呋喃树脂、三聚氰胺甲醛树脂、聚丁二烯树脂、有机硅树脂等）、聚氨酯树脂及其他热塑性树脂（聚乙烯、聚丙烯、苯乙烯、ABS树脂、聚酰胺、聚碳酸酯、，聚甲醛、聚酰亚胺、聚砜、聚乙烯醇）砜醚、聚芳醚酮、聚苯硫醚等）。其中环氧树脂是混凝土结构加固中最常用的。芳纶纤维是芳香族聚酰胺纤维的简称。芳纶纤维增强复合材料（AFRP）是20世纪70年代发展起来的一种高性能结构材料，芳纶纤维不仅具有高强度、高弹性模量，而且具有较高的耐热性。芳纶纤维是一种刚性大分子链，活性较差，即使在高温下也能保持较高的强度。普通的芳纶纤维是芳纶1414。前驱体的拉伸强度为2.67～2.9gpa，弹性模量为38.9～50gpa。如果要生产高弹性模量的芳纶纤维，必须进行热拉伸。此时，纤维强度略有下降，但弹性模量可提高到88.9gpa，甚至高达133gpa。
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复合材料（FRP）的类型和特点
发布日期：2020-10-07 01:59:57
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