复合材料在土木工程的应用
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复合材料在土木工程中的应用
杨鹤翔0926210221 李劲啸0926210137
复合材料
• 复合材料，是由两种或 两种以上不同性质的材 料，通过物理或化学的 方法，在宏观上组成具 有新性能的材料。各种 材料在性能上互相取长 补短，产生协同效应， 使复合材料的综合性能 优于原组成材料而满足 各种不同的要求。
FRP的力学性能
• 与钢筋力学性能对比
纤维种类 普通 CFRP 高强度 高模量 GFRP E-Glass S-Glass AFRP 普通 钢筋 E（GPa）抗拉强度 （MPa） 220~235 2050~3790 220~235 3790~4825 345~515 1725~3100 69~72 1860~2685 86~90 3445~4135 69~83 3445~4135 200~210 300~400 极限拉应变 （%） 1.2 1.4 0.5 4.5 5.4 2.5 1.6
• 复合材料是多相材料， 主要包括基体相和增 强相。 • 基体相是一种连续相， 它把改善性能的增强 相材料固结成一体， 并起传递应力的作用。 • 增强相起承受应力 （结构复合材料）和 显示功能(功能复合材 料)的作用。
纤维增强高分子复合材料
Байду номын сангаас
• 一、复合材料的分类 • 1、按基体材料分类，可 分为聚合物基、陶瓷基 和金属基复合材料。 • 2、按增强相形状分类， 可分为纤维增强复合材 料、粒子增强复合材料 和层状复合材料。 • 3、按复合材料的性能 分类，可分为结构复合 材料和功能复合材料。
FRP的品种
建筑工程中用于加固的FRP材料，按 形式可以分为布、板材、棒材等。 • FRP布
• FRP板材 FRP板材是将树脂、纤维丝按 照一定的比例通过高温固化挤压 而形成的，包括FRP板和FRP板条。
• FRP棒材 FRP棒材可以分为FRP筋和 FRP格栅。
谢谢大家！
FRP的基本介绍
纤维复合材料（Fiber Reinforced Polymer） 是把高性能的纤维经过编织与环氧树脂等基材胶 合凝固或经过高温固化而形成的一种新型复合材 料。
纤维 (CF、GF、AF)
FRP
树脂
两个作用 延伸率
FRP中纤维的性能比较
• 玻璃纤维 抗拉强度高，电绝缘性较好，价格便宜 脆性大，不耐碱，长期受力下易断裂。 • 碳纤维 高强高模，密度小，耐腐蚀等 各向异性，耐冲击性较差 ，价格昂贵。 • 芳纶纤维 抗拉强度高，韧性好 抗压强度较低，大约为其抗拉强度的1/8。
SiC颗粒
Al2O3片
增 强 相 三 种 类 型
Al2O3纤维
金属复合材料
• 金属中空复合板应用于建 筑幕墙、屋面上，可充分 发挥其优异的隔声性能来 满足和提高建筑物的隔声 性能要求。对于处于交通 要道或繁华街区的建筑物， 金属中空复合板更是首选 的材料。而且由于其重量 轻，厚度小，在同等性能 条件要求下，建筑物的墙 板厚度可减薄，从而增加 了有效空间并降低了建筑 物的建造成本。
杨鹤翔0926210221 李劲啸0926210137
复合材料
• 复合材料，是由两种或 两种以上不同性质的材 料，通过物理或化学的 方法，在宏观上组成具 有新性能的材料。各种 材料在性能上互相取长 补短，产生协同效应， 使复合材料的综合性能 优于原组成材料而满足 各种不同的要求。
FRP的力学性能
• 与钢筋力学性能对比
纤维种类 普通 CFRP 高强度 高模量 GFRP E-Glass S-Glass AFRP 普通 钢筋 E（GPa）抗拉强度 （MPa） 220~235 2050~3790 220~235 3790~4825 345~515 1725~3100 69~72 1860~2685 86~90 3445~4135 69~83 3445~4135 200~210 300~400 极限拉应变 （%） 1.2 1.4 0.5 4.5 5.4 2.5 1.6
• 复合材料是多相材料， 主要包括基体相和增 强相。 • 基体相是一种连续相， 它把改善性能的增强 相材料固结成一体， 并起传递应力的作用。 • 增强相起承受应力 （结构复合材料）和 显示功能(功能复合材 料)的作用。
纤维增强高分子复合材料
Байду номын сангаас
• 一、复合材料的分类 • 1、按基体材料分类，可 分为聚合物基、陶瓷基 和金属基复合材料。 • 2、按增强相形状分类， 可分为纤维增强复合材 料、粒子增强复合材料 和层状复合材料。 • 3、按复合材料的性能 分类，可分为结构复合 材料和功能复合材料。
FRP的品种
建筑工程中用于加固的FRP材料，按 形式可以分为布、板材、棒材等。 • FRP布
• FRP板材 FRP板材是将树脂、纤维丝按 照一定的比例通过高温固化挤压 而形成的，包括FRP板和FRP板条。
• FRP棒材 FRP棒材可以分为FRP筋和 FRP格栅。
谢谢大家！
FRP的基本介绍
纤维复合材料（Fiber Reinforced Polymer） 是把高性能的纤维经过编织与环氧树脂等基材胶 合凝固或经过高温固化而形成的一种新型复合材 料。
纤维 (CF、GF、AF)
FRP
树脂
两个作用 延伸率
FRP中纤维的性能比较
• 玻璃纤维 抗拉强度高，电绝缘性较好，价格便宜 脆性大，不耐碱，长期受力下易断裂。 • 碳纤维 高强高模，密度小，耐腐蚀等 各向异性，耐冲击性较差 ，价格昂贵。 • 芳纶纤维 抗拉强度高，韧性好 抗压强度较低，大约为其抗拉强度的1/8。
SiC颗粒
Al2O3片
增 强 相 三 种 类 型
Al2O3纤维
金属复合材料
• 金属中空复合板应用于建 筑幕墙、屋面上，可充分 发挥其优异的隔声性能来 满足和提高建筑物的隔声 性能要求。对于处于交通 要道或繁华街区的建筑物， 金属中空复合板更是首选 的材料。而且由于其重量 轻，厚度小，在同等性能 条件要求下，建筑物的墙 板厚度可减薄，从而增加 了有效空间并降低了建筑 物的建造成本。