纤维增强塑料在公路工程中的研究进展
2021-10-29刘淑艳崔洪军张朝阳薛晓王清洲
工程塑料应用 2021年10期
刘淑艳,崔洪军,张朝阳,薛晓,王清洲
(1.河北工业大学土木与交通学院,天津 300401;2.天津市交通科学研究院,天津 300074)
随着我国经济建设的快速发展,大力推动了公路基础设施建设的步伐。混凝土、钢筋混凝土、钢结构等材料是公路基础设施建设中的首选材料,已沿用百年以上,整体使用效果较好。这些材料建造的少数公路结构物因材料腐蚀、老化以及施工缺陷,在运营期产生较多早期损害,并且性能恢复施工难度大、维护成本高,严重影响了构造物的使用寿命和正常工作[1]。
纤维增强塑料(FRP)作为新兴土木工程材料,凭借着轻质高强、耐腐蚀以及可设计性强等一系列优点,有效地解决了传统材料易产生早期损害的问题,近年来广泛应用于公路工程建设中,使用效果良好。笔者综述了FRP的特点以及在公路工程领域中涵洞工程、桥梁工程、锚杆支护工程、旧桥加固、防撞设施等方向的应用,阐述其未来发展趋势,以期推动其在公路工程中更好的应用。
1 纤维增强塑料的特点
(1)轻质高强。
FRP 材料的相对密度介于1.5~2.0 g/cm3,仅是普通钢或铸铁的1/4~1/5,比轻金属铝约小1/3,拉伸强度却接近甚至超过普通碳素钢的水平[2–6],具有优良的力学性能,这使得FRP 材料在运输和安装过程中更加轻捷方便,同时减轻了自重,更加经济[7]。FRP 材料与其它材料的性能对比如图1 所示。

图1 不同类型材料对比
(2)优良的耐腐蚀性。
FRP 材料的内衬层的树脂含量达到了90%以上[8],树脂具有较高的稳定性,与无机盐溶液、表面活性剂以及聚合物溶液不易产生反应[9]。……
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