本文關(guān)鍵詞：碳纖維復(fù)合材料(CFRP)在土木工程中的應(yīng)用綜述，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

碳纖維復(fù)合材料(CFRP)作為一種新型材料,有著優(yōu)良的物理特力學(xué)性能.近年來(lái)在土木工程中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛.綜述了CFRP的發(fā)展歷程及主要研究成果.分析了CFRP的材料特性,并對(duì)其優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行了對(duì)比分析.同時(shí)對(duì)國(guó)內(nèi)外新開(kāi)發(fā)的CFRP筋專用錨具作了簡(jiǎn)單介紹.

第27卷　第5期200710文章編號(hào):1673-923X(2007)05-0026-07

中南林業(yè)科技大學(xué)學(xué)報(bào)

JournalofCentralSouthUniversityofForestry&Technology

Vol.27　No.5Oct.2007碳纖維復(fù)合材料(CFRP)在土木工程中的應(yīng)用綜述

周先雁,王蘭彩

(中南林業(yè)科技大學(xué)土木建筑與力學(xué)學(xué)院,湖南長(zhǎng)沙410004)

Ξ

摘　要:　碳纖維復(fù)合材料(CFRP)作為一種新型材料,有著優(yōu)良的物理特力學(xué)性能.近年來(lái)在土木工程中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛.綜述

了CFRP的發(fā)展歷程及主要研究成果.分析了CFRP的材料特性,并對(duì)其優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行了對(duì)比分析.同時(shí)對(duì)國(guó)內(nèi)外新開(kāi)發(fā)的CFRP筋專用錨具作了簡(jiǎn)單介紹.

關(guān)鍵詞:　碳纖維;材料特性;錨具;土木工程;綜述中圖分類號(hào):　TU5　　　　文獻(xiàn)標(biāo)志碼:　A

SummaryofCFRPApplicationinCivilEngineering

ZHOUXian2yan,WANGLan2cai

(CentralSouthUniversityofForestryandTechnology,Changsha41004,Hunan,China)

Abstract:Asanewmaterial,CFRPhasanexcellentmechanicalpropertiesandphysicalproperties,whichwasappliedandresearched

moreandmoreinrecentyears.

Inthispaper,thehistoryofCFRPandtheexistingresultsaresummarized,andthematerial

.AndtheanchoragesdevelopednewlyforCFRPhomeandbroadaresimplyintroduced.characteristicsareintroduced

Keywords:CFRP;materialcharacteristic;anchorage;civilengineering;overview

混凝土結(jié)構(gòu)是土木工程中最主要的結(jié)構(gòu)形式,但混凝土結(jié)構(gòu)存在鋼筋銹蝕、混凝土碳化等現(xiàn)象,因此存在結(jié)構(gòu)耐久性和抗疲勞性不好等問(wèn)題,尤其是處于侵蝕性和暴露環(huán)境下的混凝土結(jié)構(gòu)受損更加嚴(yán)重.每年用于橋梁維修和加固的資金巨大,因此,開(kāi)發(fā)新型材料用以提高結(jié)構(gòu)性能成為土木工程領(lǐng)域的一個(gè)趨勢(shì).碳纖維復(fù)合材料CFRP(CarbonFiberReinforcedPolymer)已成為土木工程的研究熱點(diǎn)[1～30].

1　碳纖維復(fù)合材料(CFRP)的發(fā)展歷程

纖維增強(qiáng)聚合物復(fù)合材料FRP(FiberReinforcedPolymer)問(wèn)世于20世紀(jì)40年代.CFRP最開(kāi)始由美國(guó)制造.1950年,美國(guó)空軍基地在2000℃高溫下?tīng)恳嗽旖z得到CFRP[30].1959年美國(guó)聯(lián)合碳化公司以粘膠纖維為原絲制成纖維素基CFRP;1962年,日本碳素公司實(shí)現(xiàn)低模量聚丙烯腈基CFRP的工業(yè)化生產(chǎn);1963年英國(guó)航空材料研究所開(kāi)發(fā)出高模量聚丙烯腈基CFRP;1965年日本群馬大學(xué)試制造出瀝青或木質(zhì)素為原料的通用型CFRP;1969年,日本大谷杉郎從特殊的共聚PAN中生產(chǎn)出高強(qiáng)、高彈模的CFRP(芳香族聚酰胺纖維);1970年,日本吳羽化學(xué)公司實(shí)現(xiàn)瀝青基纖維的工業(yè)規(guī)模生產(chǎn);1972年,美國(guó)杜邦公司生產(chǎn)出密度為1.2～1.5t m3強(qiáng)度達(dá)3000MPa的Aramid(阿拉米德)CFRP;1980年美國(guó)金剛砂公司研制出酚醛纖維為原絲的活性碳纖維并投放市場(chǎng);1996年全世界碳纖維總生產(chǎn)量已達(dá)17000t,其中聚丙烯腈基纖維占85%,其余是瀝青基纖維.2002年世界聚丙烯腈基碳纖維的生產(chǎn)能力約為3.1萬(wàn)t,其中75%是小絲束碳纖維,25%是大絲束碳纖維.1996～2000年世界高性能碳纖維的生產(chǎn)能力詳見(jiàn)表1.碳纖維材料主要由日本生產(chǎn),美國(guó)其次.其他國(guó)家產(chǎn)量很少.

收稿日期:2007208215

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基金項(xiàng)目:湖南省自然科學(xué)基金項(xiàng)目(06E0040).

作者簡(jiǎn)介:周先雁(1956-),男,湖南臨湘人.博士,教授,博導(dǎo),研究方向:橋梁施工控制及損傷診斷.

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