建工行业产品标准《纤维增强复合材料筋》编制说明

《结构工程用纤维增强复合材料筋》

编制说明

《结构工程用纤维增强复合材料筋》编制组

2010年4月

《结构工程用纤维增强复合材料筋》编制说明

一、 概述

结构工程用纤维增强复合材料筋（以下简称FRP筋）是由单向连续纤维经树脂浸渍固化后采用拉挤成型工艺，并经过表面处理的棒状纤维增强复合材料制品，是可以用于替代钢筋的一类产品。具有高强度、质量轻、耐腐蚀等特点，是各种建筑结构中替代钢筋的新材料，可以用作受力构件中的增强材料使用。

纤维增强复合材料筋在结构工程中的应用已日益广泛，涉及到建筑、公路桥梁、水利等多个领域。急需制定关于在土木工程结构中作为受力构件增强材料的FRP筋国家产品标准，对市场提供强有力的约束和保障，促进FRP筋在工程结构中应用技术的发展，推动我国纤维增强复合材料筋市场的良性发展。

中冶集团建筑研究总院依托国家工业建筑诊断与改造工程技术研究中心，开展了FRP筋开发及其应用技术研究。 二、 任务来源及计划要求

根据建设部建标函建标[2004]65号文“关于印发《2004年建设部归口工业产品标准制订、修订计划》的通知”，由中冶集团建筑研究总院、国家工业建筑诊断与改造工程技术研究中心等单位负责制定行业标准《结构工程用纤维增强复合材料筋》。 三、 编制过程

本标准的编制工作从2004年12月份开始，由中冶集团建筑研究总院承担。接到起草任务之后，起草单位立即组织落实了人员，成立了标准起草工作小组，并组织召开了编制组成立会议。在拟订标准编制进度后，进行课题调研。 1、调研

首先，编制组对国外相关领域的标准、规范进行了详细的检索，在美国ACI440委员会的设计指南中有关于FRP筋的技术要求，但未发现相关的产品规范。

国内则没有相关的标准规范，基于此，国家标准《结构工程用纤维增强复合材料筋》编制组在国标委和归口单位的指导下，进行了大量的调研和试验检测工作，组织各参编单位开展了标准的准备和编写工作。以弥补国内在该领域产品标

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准的空白。

2、试验验证及数据分析

编制计划和调研工作完成之后，组织各参编单位分别对四种FRP筋的拉伸强度、弹性模量和伸长率进行了试验验证以及分析统计。

统计获得四种纤维筋其拉伸强度、弹性模量和伸长率的统计参数如表1-4所示。

表1 碳纤维筋拉伸性能试验值统计参数

指标 拉伸强度 弹性模量 伸长率 平均值 1985.4MPa 147.4GPa 1.62% 标准差 110.1MPa 13.7 GPa 0.05% 离散系数 0.06 0.09 0.03

表2 玻璃纤维筋拉伸性能试验值统计参数

指标 拉伸强度 弹性模量 伸长率 平均值 733.2MPa 44.3GPa 2.5% 标准差 81.2MPa 2.4GPa 0.3% 离散系数 0.11 0.05 0.12

表3 芳纶筋拉伸性能试验值统计参数

指标 拉伸强度 弹性模量 伸长率 平均值 1415.4MPa 65.4GPa 2.4% 标准差 70.5MPa 2.5 GPa 0.2% 离散系数 0.05 0.04 0.08

表4 玄武岩纤维筋拉伸性能试验值统计参数

指标 拉伸强度 弹性模量 伸长率 平均值 848.9MPa 56.8GPa 2.0% 标准差 30.2MPa 4.1GPa 0.3% 离散系数 0.04 0.07 0.15 2

根据上述统计参数，并参考美国ACI440委员会设计指南的规定，确定了四种FRP筋材最低力学性能指标。见表6。

表5 纤维筋力学性能

纤维筋种类 碳纤维筋 玻璃纤维筋 芳纶筋 玄武岩纤维筋 拉伸强度 MPa ≥1800 ≥600 ≥1300 ≥800 弹性模量 GPa ≥120 ≥40 ≥65 ≥50 伸长率 % ≥1.5 ≥1.8 ≥2.0 ≥1.6

在标准编制期间，编制组于2004年12月在中冶集团建筑研究总院召开了会议，交流了FRP筋在目前国内外市场上的应用和研究现状，重点讨论了结构工程用FRP筋各项力学指标，分析了FRP筋的生产技术和发展趋势，为制定标准打下了良好的基础。

在上述各项工作的基础上，经过分析整理，于2009年8月起草完成了《结构工程用纤维增强复合材料筋》标准征求意见稿，开始广泛征求专家意见。

四、 主要技术内容说明 1. 关于标准名称

本标准所涉及的产品是在结构工程中使用的FRP筋制品，目前应用的主要包括三种，即碳纤维筋、玻璃纤维筋及芳纶筋，本着标准“名称力求简练”的原则，将标准名称确定为《结构工程用纤维增强复合材料筋》。 2. 范围

本标准对结构工程用纤维增强复合材料筋的术语及定义，分类、规格及标记，要求，试验方法，检验规则，标志、包装、运输与贮存等作了规定。以保证标识的统一，促进产品的发展。 3. 引用文件

按照引用标准年号部分均采用最新标准版本，并鼓励及时进行引用标准的更新。

4. 分类、规格和标记

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