國外混凝土用玻璃鋼筋開發(fā)概況

混凝土是應(yīng)用最廣的建筑材料。混凝土通常采用鋼筋來增加強(qiáng)度。在壓力荷載下，鋼筋混凝土性能卓越，但在拉伸荷載下它有變脆的弊端?；炷琉B(yǎng)護(hù)時的拉伸應(yīng)力易導(dǎo)致裂紋，裂紋會讓水分進(jìn)入，最終引起鋼筋腐蝕。
    纖維增強(qiáng)塑料（FRP）很久以前即被認(rèn)為是一種能夠改善混凝土性能的材料。美國混凝土學(xué)會（簡稱ACD）和日本土木工程師學(xué)會等團(tuán)體一直致力于制定FRP筋材的規(guī)范和試驗方法，其中很多已在混凝土結(jié)構(gòu)中獲得應(yīng)用。1990年，ACI成立了440委員會，專為工程人員和設(shè)計人員提供關(guān)于FRP筋材的資訊和指導(dǎo)。
    在FRP筋材中，玻璃纖維增強(qiáng)塑料筋（以下簡稱玻璃鋼筋）是開發(fā)較早、現(xiàn)已比較成熟的技術(shù)。過去10多年間，玻璃鋼筋從實驗樣品變成了實用產(chǎn)品，已在很多工程項目中有效地代替鋼筋。特別是隨著鋼材價格的上漲，其應(yīng)用日益增強(qiáng)。美國知名的筋材制造商休斯兄弟公司認(rèn)為，玻璃鋼筋已很常用，這是非常有競爭力的市場；行業(yè)對此筋材的認(rèn)識已比以前強(qiáng)得多。
    由于玻璃鋼筋的耐腐蝕性，它特別適用于需用鹽防凍的混凝土結(jié)構(gòu)、近海地區(qū)的混凝土結(jié)構(gòu)和地下工程。對某些特殊建筑設(shè)施，如醫(yī)院中的磁共振成像室或采用射頻技術(shù)來識別預(yù)付費客戶的公路收費站通道來說，F(xiàn)RP筋是最好的選擇。在這些地方不能使用鋼筋，因為鋼筋干擾電磁信號，而玻璃鋼筋具有優(yōu)良的電磁波透過性。除此之外，玻璃鋼筋的輕重量（約為鋼筋的1／4）和絕熱性也使它受到歡迎。
    玻璃鋼筋一般是用E玻璃纖維和乙烯基酯樹脂制成。也有使用ECR玻璃纖維的實例。另據(jù)報道，法國玻纖廠商圣戈班公司使用其ARcotex耐堿玻璃纖維制造玻璃鋼筋，在高氯和高堿環(huán)境中顯示了極好的耐腐蝕性。玻璃鋼筋的基本樹脂，除乙烯基酯外，還有聚酯、環(huán)氧、酚醛樹脂等。
    玻璃鋼筋通常采用拉擠工藝成型。主要是縱向增強(qiáng)。纖維體積含量為50％～65％。在北美洲，玻璃鋼筋的直徑范圍為6ｍｍ～32ｍｍ（#2～#10筋）。
    由于玻璃鋼的力學(xué)性能與鋼材不同，ACI專門制定了指導(dǎo)文件《FRP筋增強(qiáng)混凝土設(shè)計和施工指南》。該指南著重論述了FRP筋混凝土的剪切、撓曲、蠕變破壞、疲勞和使用性。雖然玻璃鋼筋不能在施工現(xiàn)場彎曲來適應(yīng)意外情況，但據(jù)生產(chǎn)廠商說這不是問題。用環(huán)氧樹脂涂覆的鋼筋也不能彎曲，因為彎曲會使涂層破壞。玻璃鋼筋可以在制造時按照工程人員的設(shè)計預(yù)先彎曲。在FRP筋增強(qiáng)混凝土的試驗方法發(fā)布之后，業(yè)主和設(shè)計人員對這種混凝土的使用性能都已放心。
    世界上最大的兩家玻璃鋼筋制造商是美國的休斯兄弟公司和加拿大的Pul—tral公司。休斯公司的玻璃鋼筋有螺紋面層，而Pultral公司的玻璃鋼筋則是光面。這兩種玻璃鋼筋在制造時都要外覆砂層，以形成粗糙表面，提高黏結(jié)力。
    休斯公司的玻璃鋼筋牌號為Asian100／101。其中Asian100是乙烯酯基玻璃鋼筋，其目標(biāo)用途是腐蝕性（鹽蝕及其他化學(xué)腐蝕）環(huán)境、電磁環(huán)境中的混凝土結(jié)構(gòu)以及有磚石砌體的加固。Asian101是聚脂基玻璃鋼筋，用于非硅酸鹽水泥及臨時性用途。
    Pultral公司的玻璃鋼筋品牌號為，V-ROD，現(xiàn)有#2、#3、#4、#5、#6、#7、#8直徑筋材可供。既有直筋，也有在工廠彎好的異形筋。直筋的標(biāo)準(zhǔn)長度為10英尺和20英尺，但也可定制英尺的長度。
    在北美洲之外，日本、法國和德國的玻璃鋼筋制造業(yè)也具有一定規(guī)格。