國外混凝土用玻璃鋼筋開(kāi)發(fā)概況

混凝土是應用最廣的建筑材料。混凝土通常采用鋼筋來(lái)增加強度。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。混凝土養護時(shí)的拉伸應力易導致裂紋，裂紋會(huì )讓水分進(jìn)入，最終引起鋼筋腐蝕。
    纖維增強塑料（FRP）很久以前即被認為是一種能夠改善混凝土性能的材料。美國混凝土學(xué)會(huì )（簡(jiǎn)稱(chēng)ACD）和日本土木工程師學(xué)會(huì )等團體一直致力于制定FRP筋材的規范和試驗方法，其中很多已在混凝土結構中獲得應用。1990年，ACI成立了440委員會(huì )，專(zhuān)為工程人員和設計人員提供關(guān)于FRP筋材的資訊和指導。
    在FRP筋材中，玻璃纖維增強塑料筋（以下簡(jiǎn)稱(chēng)玻璃鋼筋）是開(kāi)發(fā)較早、現已比較成熟的技術(shù)。過(guò)去10多年間，玻璃鋼筋從實(shí)驗樣品變成了實(shí)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(zhù)鋼材價(jià)格的上漲，其應用日益增強。美國知名的筋材制造商休斯兄弟公司認為，玻璃鋼筋已很常用，這是非常有競爭力的市場(chǎng)；行業(yè)對此筋材的認識已比以前強得多。
    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構、近海地區的混凝土結構和地下工程。對某些特殊建筑設施，如醫院中的磁共振成像室或采用射頻技術(shù)來(lái)識別預付費客戶(hù)的公路收費站通道來(lái)說(shuō)，FRP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(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(shù)脂制成。也有使用ECR玻璃纖維的實(shí)例。另?yè)蟮溃▏＠w廠(chǎng)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(shù)脂，除乙烯基酯外，還有聚酯、環(huán)氧、酚醛樹(shù)脂等。
    玻璃鋼筋通常采用拉擠工藝成型。主要是縱向增強。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(zhuān)門(mén)制定了指導文件《FRP筋增強混凝土設計和施工指南》。該指南著(zhù)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場(chǎng)彎曲來(lái)適應意外情況，但據生產(chǎn)廠(chǎng)商說(shuō)這不是問(wèn)題。用環(huán)氧樹(shù)脂涂覆的鋼筋也不能彎曲，因為彎曲會(huì )使涂層破壞。玻璃鋼筋可以在制造時(shí)按照工程人員的設計預先彎曲。在FRP筋增強混凝土的試驗方法發(fā)布之后，業(yè)主和設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(shí)都要外覆砂層，以形成粗糙表面，提高黏結力。
    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)境中的混凝土結構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為，V-ROD，現有#2、#3、#4、#5、#6、#7、#8直徑筋材可供。既有直筋，也有在工廠(chǎng)彎好的異形筋。直筋的標準長(cháng)度為10英尺和20英尺，但也可定制英尺的長(cháng)度。
    在北美洲之外，日本、法國和德國的玻璃鋼筋制造業(yè)也具有一定規格。