碳纤维增强塑料( CFRP)是南合成树脂和碳纤维纤维或其织物经复合工艺、制作而成的一种用途广泛的复合材料,与钢材相比,CFRP的主要特点有:
(1)抗拉强度高:CFRP的顺纤维方向抗拉强度远大于普通钢筋,与高强钢丝接近,且在达到抗拉强度之前,几乎没有塑性变形产生。但均匀性较钢材较差,各向异性,抗剪和抗多轴向力强度低,CFRP抗剪强度通常不超过其抗拉强度的10%左右,在将CFRP用作预应力筋及进行CFRP的材性试验时,相应的锚、夹具需专门研制;
(2)抗腐蚀性和耐久性好:CFRP具有很好的抗腐蚀性和耐久性,因而可提高结构使用寿命,尤其用于腐蚀性较大的环境效果更为显著。除了强氧化剂外,一般如浓盐酸、30%的硫酸、碱等对其均不起作用;
(3)自重轻:CFRP密度仅为钢材的25%左右,建筑结构中采用时,施工非常方便,可降低劳动力费用,当用于旧有结构的维修加固时效果更为明显;
(4)热膨胀系数与}昆凝土相近:当环境温度发生变化时,CFRP与混凝土协同工作,两者问不会产生大的温度应力;
(5)弹性模量小:CFRP的弹性模量约为普通钢筋的25%~70%,这样,CFRP混凝土结构的挠度较大和裂缝开展较宽将不可避免;
(6)其他的性能包括:应力一应变曲线呈线性分布;减震性能好,其自振频率很高,可避免早期共振,且内阻很大,若发生激振,衰减快:材料柔软,产品形状几乎不受限制,还可以任意着色,将结构形式和材料美学统一起来。