土木工程用玻璃纖維增強筋編制說明

PAGE3PAGE12中華人民共和國建筑工業(yè)行業(yè)標準《土木工程用玻璃纖維增強筋》GlassFiberReinforcedPolymerRebarforCivilEngineering（征求意見稿）編制說明2010年5月1、任務來源以及標準名稱修改說明中華人民共和國建筑工業(yè)行業(yè)標準《土木工程用玻璃纖維增強筋》是根據(jù)建標函[2008]103號文：“關于印發(fā)《2008年住房和城鄉(xiāng)建設部歸口工業(yè)產(chǎn)品行業(yè)標準制訂、修訂計劃》的通知”第62條的要求編制制定，由深圳市海川實業(yè)股份有限公司等負責起草。2、編制標準的目的和意義混凝土結構中鋼筋的銹蝕會影響結構使用性能，降低耐久性。當混凝土結構應用于侵蝕性環(huán)境或暴露性環(huán)境時，鋼材銹蝕問題將更加嚴重！英國建造在海洋及含氯化物介質(zhì)的環(huán)境中的鋼筋混凝土結構，因鋼筋銹蝕需要重建或更換鋼筋的占三分之一以上。我國在80年代初的調(diào)查發(fā)現(xiàn)，使用了1030年的水工建筑物有近六成出現(xiàn)鋼材銹蝕破壞，使用了725年的海港碼頭有近九成出現(xiàn)鋼材銹蝕破壞。目前我國基礎建設方興未艾，大型水利工程、房屋建筑、橋梁、海港工程的建設層出不窮，重大工程的加固改造越來越多，提高結構耐久性和安全性成為非常急迫的問題。根據(jù)目前國內(nèi)外的研究結果GFRP（GlassFiberReinforcedPolymer）材料具有良好的耐久性使用功能，其在抗腐蝕等方面具有傳統(tǒng)鋼材無法比擬的優(yōu)勢。為了增強結構的耐久性和結構安全性，利用纖維增強聚合物（FiberReinforcedPolymer即FRP）及其制品具有良好的力學性能和耐腐蝕性能，將其替代混凝土結構中的鋼筋或某些構件，既能發(fā)揮FRP與混凝土的高強特性，又可避免主筋銹蝕。研究這種新材料的應用，將會推動土木工程結構的技術進步。3、國內(nèi)外情況簡要說明目前我國玻璃纖維的產(chǎn)量已經(jīng)躍居世界第二，僅次于美國，但是我國FRP材料產(chǎn)業(yè)的高附加值產(chǎn)品還十分有限，土木工程中“玻璃纖維增強筋”的有關應用正在逐步興起。近年來，F(xiàn)RP材料的種類和生產(chǎn)手段迅速發(fā)展，產(chǎn)品形式不斷更新，使得FRP結構和FRP組合結構在土木工程中應用的形式也更加多樣，如FRP斜拉橋和懸索橋中的索、FRP橋面板、FRP組合梁板、FRP管混凝土柱、FRP永久模板，用于巖土工程中的FRP錨桿，體現(xiàn)出FRP結構和FRP組合結構在土木工程中應用的廣闊前景。Stabilityandsupportofsidesofmineroadways（HSE）中關于GFRP錨桿進行了一系列的描述，證明其具有一定的適用性；DurabilityandservicelifepredictionofGFRPforconcretereinforcement中也對GFRP的耐久性進行了研究；但是很多都僅僅是相關試驗的研究，相關的許多工作還沒有上升到定量計算的階段，當然這是由土木工程的具體特點決定的。美國混凝土協(xié)會（ACI440），日本土木工程學會（JSCE），加拿大公路橋梁設計規(guī)程（CHBDC），挪威混凝土結構設計規(guī)程（NS3473），英國結構工程師協(xié)會（BISE）等近年已經(jīng)相繼出版相關的設計指導規(guī)程，而我國還沒有相關的技術規(guī)程甚至是產(chǎn)品標準，可以預見隨著我國相關研究的進一步深入，F(xiàn)RP結構設計、應用在我國一定可以提高到一個新的水平。根據(jù)1986年美國鋼筋混凝土協(xié)會（ACI）對于以“得克薩斯州”為首的六個洲連續(xù)混凝土路面進行調(diào)查后撰寫的CRCP（ContinuousReinforcedConcretePavement）性能報告中指出：腐蝕是“連續(xù)配筋混凝土路面”最主要的裂化因素，進而導致混凝土分層、剝落和鋼筋斷裂，最終導致路面破壞。GFRP筋（GlassFiberReinforcedPolymer）由于其優(yōu)良的耐腐蝕性能，不導電、輕質(zhì)高強成為了CRCP的一個新選擇。進一步的研究中，發(fā)現(xiàn)由于溫度引起的材料膨脹收縮的現(xiàn)象也對于混凝土路面裂縫的開展至關重要，而GFRP的熱膨脹系數(shù)比鋼筋更接近于絕大多數(shù)混凝土，所以GFRP材料更成為了關注的焦點。3.1我國土木工程用FRP筋材料發(fā)展現(xiàn)狀近年來許多科研院校開展大量試驗研究（使用產(chǎn)品多為國外公司生產(chǎn)），其中比較有代表性的為同濟大學薛偉辰教授（新型FRP筋粘結性能研究，建筑結構學報），鄭州大學高丹盈教授（纖維增強塑料錨桿錨固性能的數(shù)值分析）等等。但是關于我國自主研發(fā)的FRP筋產(chǎn)品還是相當匱乏的，甚至產(chǎn)品標準都是空白，更不要說什么相關結構的設計、施工規(guī)范了。目前我國已經(jīng)著手開始研究可以在橋梁結構中使用FRP筋產(chǎn)品的設計、施工等內(nèi)容，可是技術提高的源泉―“FRP筋產(chǎn)品”目前國產(chǎn)化程度不高，產(chǎn)品規(guī)模很小。2008年由深圳海川實業(yè)股份有限公司完成我國首部土木工程用玻璃纖維增強筋的地方產(chǎn)品標準，即廣東省地方標準《土木工程用玻璃纖維增強復合材料（GFRP）筋DB44/T497-2008》，取得較好的效果。3.2國外土木工程用FRP筋材料發(fā)展與應用說明3.2.1FRP筋制品用于橋梁結構復合材料應用于橋梁工程起始于70年代末和80年代初期。美國、保加利亞、以色列及中國均有應用。復合材料之優(yōu)良特性為其在大跨度橋梁中的應用提供了廣闊前景。擬建的直布羅陀海峽橋連接歐洲西班牙和非洲大陸的摩洛哥，其中有一方案為芬塔錫爾萊—奧利維諾斯線，兩岸間距為15km，是可能的最短線路，最大水深為900m，要求主跨最小必須為8400m。1988～1992年四年間，日本應用FRP材料作為預應力混凝土主筋修建了一系列橋梁，不同類型的FRP力筋性能試驗及研究和所需錨固系統(tǒng)都已完成，為探求采用FRP力筋的預應力混凝土構件的承載能力和耐久性，做了靜載和疲勞試驗。到目前為止，世界范圍內(nèi)采用FRP結構和FRP組合結構的橋梁已經(jīng)超過了100座，大約有80%為FRP橋面體系，材料絕大部分為GFRP。1982年在北京密云建成了一座跨徑20.7m、寬9.2m的GFRP公路橋。該橋為世界上第一座FRP結構的公路橋，設計荷載為汽車-15級，掛車-80級。1987年經(jīng)過一次改造，承重結構改為鋼筋混凝土面板－GFRP箱梁組合結構。建成至今已22年，結構狀況良好，仍在使用中。表1時間地點簡介1982保加利亞，索菲亞簡支梁公路橋，跨徑12米、寬8米，GFRP1982美國簡支桁架公路橋，跨徑32.3米，CFRP＋GFRP1986德國，杜塞爾多夫預應力混凝土梁21.3+25.6米，寬15米，19Ф7.5GFRP筋束1987德國，多爾馬根兩跨10+10米，用以更換在氯化物蒸汽下腐蝕筋，GFRP筋1990奧地利三跨連續(xù)13+18+13米，板厚0.75米，27根GFRP筋（光纖）3.2.2GFRP筋用于巖土錨桿支護GFRP筋材具有抗拉強度高、耐腐蝕的優(yōu)良特點，其中經(jīng)過改性的玻璃纖維增強GFRP筋用于巖錨支護具有和傳統(tǒng)鋼筋錨桿造價相當?shù)奶攸c，在美國、加拿大、德國、澳大利亞的煤礦、邊坡支護已經(jīng)十分普遍。比如瑞士的Chlustunnel（公路隧道）、Grauholztunnel（鐵路隧道）、美國的AmericaCoal、英國的ICIRumcorn（邊坡穩(wěn)定）、意大利的Teramo（公路隧道）、中國常吉高速公路蓖麻溪隧道邊坡等等。國際預應力協(xié)會（FIP）曾對35個錨桿斷裂實例進行調(diào)查，其中永久錨桿占69%，臨時錨桿占31%，錨桿使用期在2年內(nèi)及2年以上發(fā)生腐蝕斷裂的各占一半。雖然對此引起了工程界足夠的重視，采用如包裹水泥砂漿、外套波形管等，但是仍然解決不了保證工程使用50～70年的使用壽命的問題，即使花去大量的資金進行防腐，效果也不是很理想，陷入缺乏好的防腐措施的尷尬境地。而GFRP錨桿的出現(xiàn)就很好的解決了這個問題，其優(yōu)良的抗腐蝕性能，完全能夠保證工程的使用壽命。GFRP（GlassFibreReinforcedPolymer）是一種新型復合材料，近年來一直是國際上研究的熱點，起草單位聯(lián)合國內(nèi)專業(yè)機構，研制生產(chǎn)出路威GFRP筋，傳統(tǒng)錨桿支護的耐腐蝕問題將得到有效解決。3.2.3GFRP筋用于盾構進出洞口的圍護樁、連續(xù)墻配筋以及盾構穿越工程地鐵隧道工程目前多采用盾構法施工，地鐵盾構區(qū)間聯(lián)接的車站基坑一般較深，站臺層大多位于地下水位以下的不穩(wěn)定地層中，車站端頭一般設置盾構“始發(fā)”或“吊出井”，基坑一般采用地下連續(xù)墻或者排樁，進行圍護后“擋土擋水”。盾構始發(fā)和出洞時，工人需要鑿除端頭部分圍護結構以保證盾構機器的通過，然而，盾構機（TBM）不能有效切割鋼筋混凝土結構，目前常見的方法是：在盾構機器進洞之前，首先通過人工操作清除端頭井處盾構機將經(jīng)過范圍的鋼筋混凝土結構。此外，為了避免破除端頭圍護結構時造成基坑外水土的涌入，在端頭井外面，一般需要進行地層加固處理，常用的方法是注漿攪拌樁和冷凍法處理等，這樣的操作無疑增加了人工的勞動強度、甚至危險性，更增加了工程工期，也增加了部分工程量。1998年泰國曼谷快運署地下通道工程；2000年新加坡捷運東北線（地鐵）工程；2002年荷蘭阿姆斯特丹地鐵工程；2003年北京地鐵5號線工程；2006年中國成都地鐵1號線工程等；2007年杭州萬象城地鐵盾構穿越項目；、2009的沈陽地鐵、深圳地鐵、廣佛地鐵均采用高強度GFRP筋代替鋼筋進行圍護結構配筋，用于地鐵盾構進出洞口穿越工程，綜合經(jīng)濟效益顯著。3.2.4GFRP連續(xù)配筋混凝土路面CRCP（ContinuousReinforcedConcretePavements）適用于高等級、重交通公路和機場路面。于它具有強度高、整體性好、耐久性強、行車舒適、養(yǎng)護維修費用少等優(yōu)點,所以其應用已在世各國得到推廣，我國相關應用還不多見。02版混凝土公路設計規(guī)范對于一些設計關鍵點進行了描述，但是沒有提及有關“GFRP筋連續(xù)配筋混凝土路面”的詳細內(nèi)容，由于GFRP筋具有高強、耐久性好的特點，可以有效避免傳統(tǒng)使用鋼筋的“連續(xù)配筋混凝土路面”由于裂縫間距擴展，最終導致鋼筋由于雨水等滲入導致鋼筋銹蝕斷裂的情況；并且由于GFRP筋的熱膨脹系數(shù)與混凝土更為接近，所以相應的由于溫度應力作用導致的路面開裂將會減少，進而提高“連續(xù)配筋混凝土路面”的路用性能，為相關技術在我國行業(yè)內(nèi)的發(fā)展奠定基礎。3.2.5GFRP筋針對抗腐蝕情況的特殊應用混凝土暴露在除冰鹽（De-icingsalt）的工況――橋面板（Bridgedeck）、路中護欄（Medianbarrier）、鐵路交叉口（Railroadcrossing）、停車場（Parkingstructures）、儲存鹽的設施（Saltstoragefacilities）；混凝土暴露在海鹽（Marinesalt）的工況――海堤（Seawall）、海濱建筑結構（Building&structurenearwaterfront）、水產(chǎn)養(yǎng)殖池（Aquacultureoperations）、人工礁石（Artificialreef）、斷水結構（Waterbreaks）、浮動碼頭（Floatingmarinedocks）；化工廠中的混凝土結構；管道設施；游泳池；3.2.6GFRP筋用于加固磚石結構以及其他特殊需要的工程。4、編制過程本標準內(nèi)容部分參照了GuidetestmethodsforFiber－Reinforcedpolymers（FRPs）forReinforcingorStrengthconcretestructuresACI440.3R-04（用于混凝土結構中的FRP筋性能測試方法）、GuidefortheDesignandConstructionofConcreteReinforcedwithFRPBarsACI440.1R-03（FRP筋混凝土結構設計指南）、ACI440.6MSpecificationforCarbonandGlassFiber-ReinforcedPolymerBarMaterialsforConcreteReinforcement（水泥混凝土用碳或玻璃纖維增強復合材料筋規(guī)程）。土木工程用FRP筋產(chǎn)品標準一直是我國目前行業(yè)產(chǎn)品標準的一大空白，但是相關科研機構和企業(yè)實體近年來已經(jīng)緊跟國際步伐，進行了大量富有成效的工作，起草單位根據(jù)近年來的工作實踐并結合國情發(fā)展的需要提出本標準的制定工作。2008年8月成立標準編寫小組，制定了工作計劃，包括時間進度、人員安排，并擬定標準內(nèi)容的構成及起草依據(jù)，隨后開始了標準采集及資料收集工作。編寫小組結合國內(nèi)外工程應用實踐，針對標準中的一些關鍵技術進行專門的調(diào)查、核實與研究，為標準制定提供可靠的科學依據(jù)。編寫小組于2008年10月開始與制定本標準有關的實驗研究工作，2010年5月完成征求意見稿?！?、標準技術內(nèi)容說明5.1外觀介紹螺紋形式的GFRP筋的表面形狀，筋材的表面形狀對于其與混凝土等粘結材料的粘結強度有很大的影響。筋材表面的形式目前有螺紋形式、表面包裹石英砂等等。以及熱固性樹脂關于筋材彎曲的說明。5.2樹脂基體考慮產(chǎn)品物理和耐久性使用的要求，標準對于樹脂基體進行了規(guī)定。結合ACI440.6MSpecificationforCarbonandGlassFiber-ReinforcedPolymerBarMaterialsforConcreteReinforcement（水泥混凝土用碳或玻璃纖維增強復合材料筋規(guī)程）以及國內(nèi)外使用玻璃纖維筋的情況，研究表明由聚酯樹脂作為基體制作的玻璃纖維筋難以滿足混凝土強堿性的使用需要。5.3產(chǎn)品的外形尺寸及偏差說明材料的外形尺寸，保證材料具有與傳統(tǒng)鋼筋材料一樣的規(guī)格以及可以正常使用。5.4材料的密度表明材料的重量，體現(xiàn)輕質(zhì)高強的作用。5.5材料力學性能GFRP筋材料的基本性能規(guī)定了GFRP筋的抗拉強度設計值、剪切強度和彈性模量、延伸率等幾項指標，其中所有力學指標均根據(jù)大量的試驗結果予以確認，參照的檢測報告和試驗報告除了海川公司路橋材料研究所的試驗記錄外，主要有《FRP錨桿在高等級公路邊坡加固技術研究》（湖南省交通廳科技進步項目200617）、煤炭工業(yè)北京錨桿質(zhì)量監(jiān)督檢測中心、華南理工大學力學研究所、西南交通大學進行的眾多規(guī)格Ф18mm、Ф20mm、Ф22mm和Ф25mm、Ф28mm、Ф30mm、Ф32mm等筋材的檢測報告（CMA）和大量的國內(nèi)外相關資料以及有關工程應用中客戶的反饋。注：筋材抗拉強度標準值是根據(jù)美國ACI440.3R-04（GuidetestmethodsforFiber－ReinforcedPolymers（FRPs）forreinforcingorstrengthconcretestructures）的要求，將多組筋材在試驗機上進行拉伸，然后計算均值和方差，按照計算得到。因此路威GFRP筋的極限抗拉強度還要高于以上指標，根據(jù)有關檢測機構檢測（CMA）幾種主要規(guī)格的路威GFRP筋的極限抗拉強度如下（單位：MPa）：公司名稱商標/規(guī)格10121618202225深圳海川RoadPower768663--6506567066925.6彎曲半徑熱固性樹脂的玻璃纖維筋的彎曲需要在工廠預制完成，現(xiàn)場不可以改變形狀，為了不顯著影響筋材的使用效果，結合應用經(jīng)驗規(guī)定不同直徑的玻璃纖維筋的彎曲半徑。6試驗方法6.1外形尺寸測量一般情況可以用千分尺進行多點量測，然后取平均值的方法進行，需要準確確定材料的這一相關指標時，本文引入了ACI440.3R委員會的相關規(guī)定。6.2抗拉強度試驗、剪切試驗和粘結力試驗方法編制說明FRP筋的抗拉強度大，是其與鋼筋材料最大的區(qū)別之一，受力特點為線彈性應力應變關系，屬于脆性材料，不具有明顯的屈服特征，加之材料具有各項異性的特點，所以材料不能按照鋼筋抗拉強度試驗方法進行試驗，需要將GFRP筋試驗夾持段進行保護，按照美國ACI的試驗方法要求試件長度為錨固端加上40倍的筋材直徑，這樣試件的長度一般都比較長，普通的試驗機器根本無法滿足要求。根據(jù)我公司的經(jīng)驗，現(xiàn)場可以使用快速簡單的試驗方法也可以實現(xiàn)GFRP筋抗拉強度、伸長率等指標的測量，請參考使用。實驗室試驗方法引用ACI440.3R-04：GuideTestMethodsforFiber-ReinforcedPolymers（FRPs）forReinforcingorStrengtheningConcretreStructures的內(nèi)容。剪切強度試驗和拉拔試驗方法引入ACI440.3R-04中試驗方法的要求。7關于附錄的說明附錄EE.1GFRP筋在混凝土結構中的錨固長度A參考我國混凝土結構設計規(guī)范計算………（9.3.1-1，混凝土結構設計規(guī)范GB50010-2002）其中：－普通鋼筋抗拉強度設計值，二級鋼筋取300MPa（335*0.9＝301.5MPa）；－混凝土軸心抗拉強度設計值，C25＝1.27MPa，C30=1.43MPa，C40=1.71MPa；－鋼筋的公稱直徑mm或者即鋼筋錨固長度在24.6d到33.1d之間B參考美國混凝土協(xié)會ACI440.1R-03版標準計算………（11-7a，ACI440.1R-03）其中：＝GFRP筋抗拉強度設計值，考慮環(huán)境折減系數(shù)0.7（0.7*601＝420.9MPa），其中Φ25的路威FRP筋極限抗拉強度693MPa（18組試驗），標準值（601MPa）；另外考慮位置影響系數(shù)和混凝土保護層的影響，建議錨固長度修正系數(shù)為1.3～1.5；所以GFRP筋在混凝土中的錨固長度在29.6d～34.2d之間。另外通過玻璃纖維筋的錨固試驗，得出一些定性和定量的結論：——試驗結果表明Φ10和Φ12玻璃纖維筋在最小錨固深度為150mm時就出現(xiàn)筋材拉斷破壞，表明150mm（12.5d～15d）能滿足錨固長度；——直徑Φ25的GFRP筋在錨固深度為200mm的情況下，一部分試件出現(xiàn)了纖維筋拉斷破壞，此時對應的拉應力為661.8MPa，接近于GFRP筋的極限抗拉強度的平均值。而另部分試件出現(xiàn)了混凝土破壞的現(xiàn)象，此時對應最小粘結力為12.67MPa，纖維筋的拉應力為423.6MPa；平均粘結力為16.8MPa。在錨固深度為250mm的情況下，全部試件是纖維筋拉斷破壞，此時對應的拉應力為635.4MPa，接近于玻璃纖維筋的極限抗拉強度平均值。試驗證明了Φ25玻璃纖維筋錨固長度在250mm附近，約10d時其錨固力與筋材的抗拉力接近?！睆溅?2玻璃纖維筋埋深150mm的情況下，纖維筋都被拉出時對應的最小粘結力為14.63MPa，錨固深度200mm時纖維筋都被拉出時的粘結力為17.07MPa。當埋深為250mm時，都出現(xiàn)纖維筋拉斷破壞，對應的筋材最小拉應力為611.74MPa。表明其錨固長度在250mm，約12d其錨固力與筋材的抗拉力接近?！ＡЮw維筋與同直徑的鋼筋錨固試驗相比，在埋深200mm的情況下，鋼筋都被拔出，而玻璃纖維筋也有被拔出的，此時對應的粘結力分別為17.3MPa和17.07MPa。表明玻璃纖維筋的錨固長度和同等直徑的鋼筋的錨固長度相當。——以上試驗結果表明，對于試驗范圍內(nèi)的纖維筋直徑，錨固長度在15d的情況下大于或接近筋材的抗拉力，將其作為錨固長度的最小極限值時可行的。考慮到一方面試驗的理想狀態(tài)與實際工程的差異性，應采用較大的安全系數(shù)來保證玻璃纖維筋與混凝土的粘結可靠性也是必要的?！獓鴥?nèi)外的研究表明玻璃纖維筋的粘結力是同等直徑鋼筋粘結力的0.7～1.7倍，玻璃纖維筋的錨固長度與混凝土的抗拉強度和玻璃纖維筋本身的抗拉強度有關，本次試驗與其研究成果是吻合的，但是其確切的定量關系需要更多的試驗來證實。E.2GFRP筋在混凝土結構中的搭接長度A參考我國混凝土結構設計規(guī)范計算………（9.4.3，混凝土結構設計規(guī)范GB50010-2002）所以到，因此鋼筋的搭接長度范圍為34.5d到46.3d之間。B參考美國混凝土協(xié)會ACI440.1R-03版標準計算（保守）FRP筋最小搭接長度的研究有限，B類FRP筋的最小搭接長度應達到1.6倍錨固長度（Benmokrane1997）。因為A類搭接的FRP筋搭接處的應力不超過其抗拉強度的50%，故1.3是比較保守的估計。此方面還需要較多的研究。1.3和1.6分別為本文對A、B類搭接的最小長度推薦值。所以GFRP筋的搭接長度范圍為47.4d～54.7d之間。E.3GFRP筋在混凝土結構中彎曲強度規(guī)定公式（3）是由日本土木工程學會（1997b）推薦使用的。關于FRP筋彎勾設計的研究（Ehsani,Saadatmanesh，andTao1995）表明GFRP筋彎曲的部位的抗拉強度主要受“彎曲部位彎曲半徑”與“筋材直徑”之比（rb/db）和錨固尾長（mm）的影響，混凝土強度也有輕微的影響。熱固性GFRP筋的彎曲（彎勾）需要在工廠預制完成。E.5混凝土保護層參考ACI440.6MSpecificationforCarbonandGlassFiber-ReinforcedPolymerBarMaterialsforConcreteReinforcement（水泥混凝土用碳或玻璃纖維增強復合材料筋規(guī)程）以及國內(nèi)經(jīng)驗制定。E.6與混凝土的粘結強度無論是混凝土結構工程還是巖土錨固工程，GFRP筋材與混凝土、水泥砂漿等粘結材料的粘結強度都是影響結構使用的最重要因素，因為該結構形式主要依靠GFRP筋材與粘結材料之間的粘結力來進一步發(fā)揮材料的抗拉強度大的特點。加拿大希爾布魯克大學的B.Tighiouart、B.Benmokrane等人在1998年進行了“GFRP筋與混凝土粘結強度的性能的研究”；河海大學的茅衛(wèi)兵、章定國在2000年進行了“鋼筋新型代用材料FRP筋粘結錨固性能試驗研究”；同濟大學的薛偉辰、劉華杰等在2004年進行了“新型FRP筋粘結性能研究”，各國學者發(fā)現(xiàn)了許多共同的結論：一般說來GFRP螺紋與混凝土等粘結材料的粘結強度約為鋼筋與混凝土粘結強度的80%左右，當然兩者都有隨粘結長度的增加而粘結應力逐漸降低的趨勢。8其他說明8.1關于GFRP筋耐久性說明盡管FRP材料不會像金屬那樣產(chǎn)生電化學腐蝕，雖然這樣，它也會在不同的化學環(huán)境中（包括酸、堿）發(fā)生性能的劣化。這種劣化隨著溫度的升高而加劇，由于纖維的“瀝濾”作用（Banketal.，1995），玻璃纖維很容易受到堿性和中性溶液的腐蝕，但是在樹脂包裹下形成FRP制品后會有很大的改善，目前國內(nèi)外研究對此也開展了一定的研究，ACI440委員會有關研究沒有對其產(chǎn)品給出明確的規(guī)定，但是強調(diào)暴露于環(huán)境中強度標準值應乘以0.7的安全系數(shù)，以作為設計強度。哈爾濱工業(yè)大學對于GFRP筋的耐久性有如下表1的研究：（缺少表頭）表8.1GFRP筋耐久性耐久性（60℃，1個月），無堿玻璃纖維體積含量64%堿NaOH：Ca（OH）2＝1：2；PH＝13.5強度損失率(%)8.80模量損失率(%)3.74酸HCl；PH＝3強度損失率(%)3.00模量損失率(%)0.63鹽NaCl：CaCl2＝2：1，濃度7%強度損失率(%)4.36模量損失率(%)1.02表8.1-1（續(xù)）耐久性（60℃，2個月），無堿玻璃纖維體積含量64%堿NaOH：Ca（OH）2＝1：2；PH＝13.5強度損失率(%)24.77模量損失率(%)4.73酸HCl；PH＝3強度損失率(%)12.50模量損失率(%)2.70鹽NaCl：CaCl2＝2：1，濃度7%強度損失率(%)6.83模量損失率(%)1.962004年02月張唯敏在《國外金屬熱處理》期刊中著文“關于在腐蝕環(huán)境下帶缺口之GFRP棒劣化的研究”，描述了GFRP筋在收到損傷后的劣化情況，表明堿性介質(zhì)高溫下對于該類GFRP筋的腐蝕作用。2005年加拿大ISIS(IntelligentSensingforInnovativeStructures)機構進行了一項富有成效的工作，如表，即將那些已經(jīng)成功應用的GFRP筋產(chǎn)品，從混凝土構件中取出，這些GFRP筋最長的已經(jīng)使用了8年，最少的也有5年，通過Scanningelectronmicroscopy(SEM)掃描電子顯微鏡、energydispersivex-ray(EDX)能量彌散X射線探測、Fouriertransforminfraredspectroscopy(FTIR)傅氏變換紅外吸收譜、differentialscanningcalorimetry(DSC)差示掃描量熱法等分析，材料化學結構沒有發(fā)生變化，表明GFRP筋（乙烯基樹脂、E-Glass纖維）在如此惡劣的環(huán)境下，GFRP產(chǎn)品并沒有像那些加速（高溫）試驗情況中，在堿性環(huán)境條件下，GFRP性能明顯降低的情況，這一結果成為加拿大新橋梁規(guī)范該類設計的基礎，文中明確GFRP構件（乙烯基樹脂、E-Glass纖維）可以用于橋梁結構的一般配筋，使用預應力筋時應力水平控制在25%以下。（缺少表頭）表8.2-2一些項目研究項目名稱環(huán)境混凝土強度建造時間