建筑業是聚合物復合材料最大的消費行業之一。多年來,未增強聚合物復合材料一直用于建筑行業空載軸承應用領域,如:輔料、廚房用具、浴室、覆蓋層等其他方面。過去十年間,人們一直致力于將增強聚合物復合材料(PRC)應用到建筑業中的承載應用領域。一般來講,RPC材料的潛在優勢包括以下幾個方面:高強度、高剛度、裁剪的耐久性、良好的疲勞性能、多方面用途裝配功能以及較低的維護成本。因此,調查顯示增強聚合物復合材料主要應用于翻修、式樣翻新、混凝土的替代增強物等領域;在個別情況下,應用于整個纖維復合材料結構中。然而,迄今為止,PRC在建筑業主要結構應用中的數量相對較少,建筑行業中出現了對此類增強聚合物復合材料理解較慢的若干爭議。這些爭議包括成本、設計標準缺乏、行業標準缺乏、對建筑業與復合材料之間的諸多問題的了解非常少、缺少聚合物復合材料及土木/建筑施工有經驗的設計師等其他問題。與傳統的建筑材料相比較時,這些爭議通常會使此類增強聚合物復合材料處于不利的境地。然而,本研究報告認為由于穩定性正日益成為選擇材料的重要考量因素,從這一方面來衡量,一些纖維復合材料比傳統材料更具優勢。
1.介紹
復合材料將兩種或多種性質不同的材料組合成一種具有多種性能的材料,新組成的材料的性能優于任何一種基體材料。復合材料用于建筑業已有幾千年的歷史。稻草用于增強磚中已有2000多年的歷史,直至今天仍在沿用此項技術。已有證據證明約在1000年前,希臘就使用金屬來增強混凝土梁的表面張力。聚合物復合材料是由諸多聚合樹脂制成的多相位材料,如:聚酯、酯樹脂及環氧樹脂等其他聚合樹脂,這些聚合樹脂具有填料及增強型纖維,可產生一種比任何一種獨立物質性能都要強的疏松物質。填料一般用來減少成本、減少體積密度或增加美觀性。纖維用來增強聚合物的性能,改善諸如剛度及強度等的機械性能。高強度玻璃纖維、芳族聚酰胺纖維以及碳主要用于承載負荷,
聚合樹脂可保護纖維,并將纖維凝固成一個粘性結構整體。人們通常稱這類產品為纖維復合材料。
多年來,聚合物復合材料在建筑行業中得到廣泛應用,諸如浴缸、浴室內閣、覆蓋層、裝飾、修整等其他領域中。1999年,建筑業成為聚合物復合材料的第二大消費產業,在全球市場消費份額中的比例為35%。最近,建筑業愈來愈多地肯定纖維復合材料在承載結構負載中的應用功能。在土木結構翻修、式樣翻新,作為鋼筋混凝土以及較少范圍的新型土木結構的替代物方面,纖維復合材料為其自身樹立了實際可行及具有競爭力的形象。