Bahan komposit yang diperkuat fiber (Fiber Reinformed Polymer) yang disebut FRP) mengacu pada jenis baru dari bahan komposit yang menggunakan serat kontinu sebagai penguatan dan polimer resin sebagai matriks, dicampur dengan proporsi tertentu dan dibuat oleh proses komposit tertentu.Untuk FHP, serat kontinyu adalah tubuh utama dari gaya ini, dan peran matriks adalah untuk menghubungkan daya serat dan mengkoordinasikan gaya.Oleh karena itu, sifat serat dan matriks bersama menentukan sifat makro-mekanis dari FHP.

Menurut tipe serat kontinyu di FHP, FRP umumnya digunakan dalam teknik sipil dapat dibagi menjadi bahan komposit serat karbon (CFRP), serat kaca yang diperkuat dengan bahan komposit (GFRP), bahan serat bagaram yang diperkuat (BFRP) dan serat aramid diperkuat bahan komposit (AFRP) dan seterusnya.Untuk berbagai jenis bahan FRP, karena berbagai jenis serat, kekuatan utama mereka dan modul elastik yang cukup berbeda, tetapi fitur yang paling terkenal adalah sifat elastik linier dari material itu sendiri.Properti mekanis dari bahan FHP umum ditampilkan dalam gambar

Yang paling sering digunakan struktur penguatan bahan dalam rekayasa sipil adalah baja.Dibandingkan dengan baja, bahan FHP memiliki sifat mekanis yang berbeda secara signifikan, seperti yang ditunjukkan dalam gambar.Oleh karena itu, pemahaman dan menguasai karakteristik bahan FHP kondusif untuk membuat penggunaan yang lebih baik dari keuntungan FHP dalam aplikasi rekayasa sipil.Dibandingkan dengan bahan tradisional, bahan FHP memiliki keuntungan berikut:

(1) Lighweight dan high- kekuatan

FRP material memiliki berat badan ringan dan kekuatan tarik tinggi.Kekuatan tensile serat karbon, yang paling sering digunakan dalam teknik sipil, dapat mencapai 10 kali dari baja biasa, dan beratnya hanya sekitar 1 / 4 dari baja itu.Yang ringan dan tinggi karakteristik FRP memungkinkan untuk mengurangi berat dan lebih-rentang struktur rekayasa.Misalnya, penggunaan bahan FHP bukan baja, jaringan FHP ringan seismik dinding, FHP dek jembatan ringan, dll.Secara efektif dapat mengurangi berat struktural dan menyadari yang ringan bangunan super tinggi dan panjang span jembatan.Penggunaan kabel FRP dapat meningkatkan lebih lanjut rentang panjang jembatan.Selain itu, karakteristik ringan komponen FHP membuat mereka mudah untuk transportasi dan instalasi, dan aplikasi mereka di struktur baru kondusif untuk produksi industri; aplikasi mereka dalam penguatan dan pemulihan kondusif untuk cepat pemulihan bencana di daerah dengan transportasi yang tidak nyaman.

(2) Ketahanan yang baik

FRP bahan memiliki resistensi korosi yang baik.Tingkat degradasi dari kebanyakan FRPs di lingkungan yang keras jauh lebih rendah daripada baja, dan dapat digunakan untuk waktu yang lama dalam asam, alkali, garam dan lembab lingkungan.Dalam zona percikan gelombang di pantai Pasifik di California, Amerika Serikat, GFRP, yang digunakan untuk memperbaiki struktur beton rusak dan rusak parah, telah dalam pelayanan selama lebih dari 10 tahun, dan indikator kinerja GFRP dan integritas struktur belum berubah secara signifikan.Struktur beton yang telah diperbaiki biasanya akan mengalami retakan yang disebabkan oleh korosi baja dalam 5-15 tahun.Jika mereka tidak diperbaiki dalam waktu dan ukuran anti- korosi yang memadai diambil, struktur akan dengan cepat mencapai batas kerusakan.

(3) Penentang kelelahan yang sangat baik

FRP bahan memiliki daya tahan kelelahan yang sangat baik.Penelitian telah menunjukkan bahwa BFRP dapat secara siklus dimuat dua juta kali di sekitar 60% dari stres maksimum tanpa fraktur.Di bawah rasio stres yang sama, resistensi lelah dari CFRP secara signifikan lebih baik daripada baja struktural.Tes kelelahan dari FRP-diperkuat struktur beton yang diperkuat FRP- menunjukkan bahwa kegagalan spesimen dimulai dari retak kelelahan batang baja.

(4) Kuat designabilitas

FRP sebagian besar ditunjuk dalam dua aspek.Di satu sisi, kinerja bahan komposit dapat dirancang dengan mengubah arah dan urutan lapisan FHP, sehingga untuk memaksimalkan efek perbaikan.Di sisi lain, ada banyak jenis FRP, dan FRPs yang berbeda memiliki perbedaan yang jelas dalam elastik modulus, kekuatan, elongasi, dll.Melalui pencampuran fHP yang berbeda dan kombinasi FHP dan baja, sifat mekanik komprehensif FHP dapat ditingkatkan, dan bahan struktural yang memenuhi persyaratan struktur teknik yang berbeda dan kinerja komprehensif tinggi dapat diwujudkan.

FRP FRP Struktur Baja Terinforman Secara Eksternal

FRP secara eksternal terpasang teknologi baja penguatan adalah untuk menempel lembaran FHP ke permukaan bagian rusak struktur baja dengan lapisan perekat khusus pada permukaan daerah baja rusak struktur.Sebuah metode penguatan untuk membuat struktur baja dan FHP ditempelkan ke seluruh, koordinat deformasi dan bekerja sama.Dibandingkan dengan metode penguatan struktur baja tradisional, teknologi struktur struktur dari luar FHP memiliki keuntungan yang jelas, yang dapat dirangkum ke dalam tiga aspek berikut

(1) Kemajuan dalam kinerja material

Dibandingkan dengan pelat baja dalam metode penguatan tradisional, material FHP memiliki kekuatan yang lebih tinggi dan kaku spesifik, dan jumlah FHP yang diperlukan untuk mencapai kekuatan yang sama lebih kecil dan lebih ringan.Oleh karena itu, berat dan ukuran dari struktur asli pada dasarnya tidak meningkat setelah penguatan.FRP memiliki hambatan korosi yang baik terhadap asam, alkali, garam dan media korosif lainnya.Meskipun harga bahan FHP itu sendiri lebih tinggi dari baja, perbaikan FHP dapat mengurangi biaya pemeliharaan pada periode berikutnya, sehingga mengurangi biaya siklus kehidupan struktur.FRP memiliki daya tahan yang baik dan dapat menghindari efek merugikan dari metode penguatan tradisional dari pelat baja itu sendiri pada efek penguatan.FRP sangat ditunjuk, dan efek perbaikan dapat dimaksimalkan dengan mengubah komposisi FHP dan arah dan urutan FHP pelapisan sesuai dengan tingkat kerusakan dan stres struktur.

(2) Kemajuan dalam kinerja gaya

Dibandingkan dengan metode pengelasan dan pengeboran pelat baja, penguatan adonan eksternal FHP tidak menambahkan las baru, tidak menghasilkan sisa stres, dan tidak memerlukan pengeboran logam dasar.Oleh karena itu, pada dasarnya tidak ada kerusakan pada struktur asli, dan tidak ada sumber sensitif kelelahan baru akan terbentuk.Dibandingkan dengan metode menempelkan lempeng baja, karena ketebalan kecil dari FRP, konsentrasi stres antarmuka ikatan lebih rendah.Selain itu, FRP terpasang eksternal milik koneksi antar-pesawat, dan seluruh permukaan ikatan dapat menanggung beban, yang mengatasi cacat metode las hanya mengandalkan pada lapisan las dan metode koneksi sekrup hanya mengandalkan pada baut untuk mengirimkan gaya, sehingga gaya transmisi setelah memperkuat lebih seragam dan efektif

(3) Kemajuan dalam konstruksi

FHP metode penguatan adonan eksternal nyaman dan efisien dalam konstruksi.Melalui penguatan adonan eksternal FRP, kerugian ekonomi yang disebabkan oleh gangguan lalu lintas dan penutupan produksi dapat berkurang secara signifikan.Selain itu, penguatan adonan eksternal FHP tidak memerlukan api terbuka, dan cocok untuk memperkuat lingkungan khusus dan komponen seperti kilang minyak dan pipa minyak.