國(guó)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(lái)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。混凝土養(yǎng)護(hù)時(shí)的拉伸應(yīng)力易導(dǎo)致裂紋，裂紋會(huì)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(guó)混凝土學(xué)會(huì)（簡(jiǎn)稱ACD）和日本土木工程師學(xué)會(huì)等團(tuán)體一直致力于制定FRP筋材的規(guī)范和試驗(yàn)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(huì)，專為工程人員和設(shè)計(jì)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(jiǎn)稱玻璃鋼筋）是開發(fā)較早、現(xiàn)已比較成熟的技術(shù)。過(guò)去10多年間，玻璃鋼筋從實(shí)驗(yàn)樣品變成了實(shí)用產(chǎn)品，已在很多工程項(xiàng)目中有效地代替鋼筋。特別是隨著鋼材價(jià)格的上漲，其應(yīng)用日益增強(qiáng)。美國(guó)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(jìng)爭(zhēng)力的市場(chǎng)；行業(yè)對(duì)此筋材的認(rèn)識(shí)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(duì)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(lái)識(shí)別預(yù)付費(fèi)客戶的公路收費(fèi)站通道來(lái)說(shuō)，F(xiàn)RP筋是最好的選擇。在這些地方不能使用鋼筋，因?yàn)殇摻罡蓴_電磁信號(hào)，而玻璃鋼筋具有優(yōu)良的電磁波透過(guò)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(shí)例。另?yè)?jù)報(bào)道，法國(guó)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(jì)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(chǎng)彎曲來(lái)適應(yīng)意外情況，但據(jù)生產(chǎn)廠商說(shuō)這不是問(wèn)題。用環(huán)氧樹脂涂覆的鋼筋也不能彎曲，因?yàn)閺澢鷷?huì)使涂層破壞。玻璃鋼筋可以在制造時(shí)按照工程人員的設(shè)計(jì)預(yù)先彎曲。在FRP筋增強(qiáng)混凝土的試驗(yàn)方法發(fā)布之后，業(yè)主和設(shè)計(jì)人員對(duì)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(guó)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(shí)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(hào)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(shí)性用途。
    Pultral公司的玻璃鋼筋品牌號(hào)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(zhǎng)度為10英尺和20英尺，但也可定制英尺的長(zhǎng)度。
    在北美洲之外，日本、法國(guó)和德國(guó)的玻璃鋼筋制造業(yè)也具有一定規(guī)格。