建筑工业在国民经济中占有很重要的地位，不论是哪一个国家，建筑工业永远是国民经济的支柱产业之一。随着社会的进步，人们对居住面积、房屋质量和娱乐设施等提出越来越高的要求，因此如何改善施工条件、加快建设进度、降低成本、提高质量、保护环境和提高技术经济效益等就成了目前建筑工程领域亟需解决的问题，为了达到此目的，需要从改善现有的建筑材料和发展新型建筑材料方向着手。

       玻璃钢（FRP）作为复合材料的一种，因其具有很强的整体性、高机械性能、耐冲击性能、耐腐蚀性能、良好的介电性能和尺寸稳定性能以及材料的耐久性等等优势和特点，使得其在在各个领域，均获得了广泛的应用。在建筑领域，FRP材料以其轻质、高强、耐久和抗腐蚀等优越性能成为建筑工程中一种新型的结构材料。目前FRP材料在建筑工程的主要应用方式之一就是替换钢筋或钢管直接应用于新建结构中，下面也将围绕这一方式介绍玻璃钢材料在建筑工程中的应用和其优势。

一、FRP的基本介绍

       玻璃钢学名纤维增强塑料，俗称FRP（Fiber Reinforced Plastics），即纤维增强复合塑料。根据采用的纤维不同分为玻璃纤维增强复合塑料（GFRP），碳纤维增强复合塑料（CFRP），芳纶纤维增强复合塑料（AFRP)等。

1、玻璃纤维增强复合塑料（GFRP）


优点：抗拉强度高，电绝缘性较好，价格便宜脆性大。

缺点：不耐碱，长期受力下易断裂。

2、碳纤维增强复合塑料（CFRP）

优点：高强高模，密度小，耐腐蚀等。

缺点：耐冲击性较差，价格昂贵。

3、芳纶纤维增强复合塑料（AFRP)


优点：抗拉强度高，韧性好。

缺点：抗压强度较低，大约为其抗拉强度的1/8。

 不同纤维FRP棒材在建筑工程的应用

二、FRP棒材与钢筋的性能对比

1、性价比

       通过测算，工程结构中，达到相同截面拉伸强度，利用GFRP筋的价格是普通钢筋价格的0.52。即利用GFRP筋替代普通钢筋，仅考虑材料的拉伸强度或达到的截面拉伸强度，材料价格将下降将近一半。

2、密度

      FRP的密度范围是125~2.1g/cm³，是钢筋密度的1/6~1/4，也就是说，相同体积的材料，FRP棒材的质量仅为钢筋的1/6~1/4，大大方便施工和运输。

钢筋和FRP棒材的密度（g/cm3)

3、线膨胀系数

       线膨胀系数反映的是材料在高温下的尺寸稳定性，其参数跟热稳定性有关，一般情况下线膨胀系数越低，抗热震性能越好，越能适应冷热交替温差变化大的恶劣工作环境。纤维种类、纤维含量和树脂种类是影响FRP线膨胀系数的主要因素。

钢筋和FRP棒材的热膨胀系数

4、力学性能

       为直观地表现出玻璃钢棒材和钢筋材料的力学性能，可使用万测HUT206A微机控制电液伺服万能试验机独立完成对玻璃钢棒材和钢筋材料的拉伸、压缩、弯曲、剪切、抗折等试验。

万测HUT206A微机控制电液伺服万能试验机

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      除了HUT206A微机控制电液伺服万能试验机，万测还提供适用于钢铁、建筑、土木工程等行业大载荷力学性能试验的TestStar®新秀®单空间电液伺服万能试验机TSH206D和TestPilot®领秀®微机控制电液伺服万能试验机TPH206D，用户可根据试验需求选择合适的解决方案。

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       经过试验得到的钢筋和FRP棒材的屈服强度、抗拉强度、弹性模量和极限拉应变参数如下表：

5、耐久性能

       由于FRP棒材具有很好的耐久性能，采用FRP棒材代替混凝土结构中的钢筋就可以从根本上解决户外建筑、沿海地区和海洋工程中的钢筋锈蚀老化问题，延长结构的使用年限，节约资源。

不同纤维FRP棒材在不同环境下相对于静力强度的百分比

       FRP棒材由于其性价比高、质量轻、抗拉强度高、稳定、耐久等优点，已经可以实现完全取代甚至超越钢筋在部分建筑工程中的应用，相信在未来，随着研究工作的不断深入和计算分析方法的不断改进，FRP材料在工程结构中的应用将会更广泛。万测作为土木工程和建工行业专业的材料力学测试方案提供商，也将继续精进产品质量和技术，为建筑工业改革和发展新型建筑材料贡献自己的力量。