1 石膏

材料简介 | INTRODUCTION

FRP即玻璃纤维增强复合材料，是英文 fiber reinforced polymer的缩写，现有CFRP、GFRP、AFRP、BFRP等，玻璃钢指的就是GFRP。FRP复合材料是由纤维材料与基体材料按一定的比例混合后形成的高性能材料，其中GFRP根据所使用的树脂品种不同，有聚酯玻璃钢、环氧玻璃钢、酚醛玻璃钢等种类。一般FRP具有质轻而硬、不导电、机械强度高、耐腐蚀等特性。
材料性能及特征 | PERFORMANCE & CHARACTER
随着社会科学技术的进步，土木工程结构学科的发展在很大程度上得益于性能优异的新材料、新技术的应用和发展，而FRP以其优异的力学性能，对现代工程结构向大跨、高耸、重载、轻质发展具有很强的适应性，正被越来越广泛地应用于桥梁工程、各类民用建筑、海洋工程、地下工程中，受到结构工程界广泛关注。
1.抗拉强度高：FRP的抗拉强度明显高于钢筋，与高强钢丝抗拉强度差不多，一般是钢筋的2～10倍。
2.FRP复合材料热膨胀系数与混凝土相近，当环境温度发生变化时，FRP与混凝土协调工作，两者间不会产生大的温度应力。
3.因为FRP是由纤维基体聚合而成，纤维间强度由基体决定（强度一般弱于纤维），所以垂直于纤维方向强度较弱。FRP的抗剪强度低，其强度仅为抗拉强度的5%～20%，这要求FRP构件在连接过程中需要研制专门的锚具、夹具，这也使得FRP构件的抗剪能力成为研究的重点问题。
4.FRP材料抗腐蚀、抗疲劳性能好，可以在酸、碱、氯盐和潮湿的环境中长期使用，从而可提高结构的使用寿命，这是一般结构材料难以比拟的。但同时，与一般混凝土相比较，FRP复合材料的防火性能偏差，这又制约了该类结构产品的推广应用，成为今后要解决的一大问题。
5.FRP材料轻质高强，因此采用FRP材料可减轻结构自重，施工方便，其重量一般为钢材的20%。
6.FRP属于人工材料，可根据工程需要，采用不同纤维材料、纤维含量和铺陈方式等不同工艺设计出不同强度指标、弹性模量及特殊性能要求的FRP产品，且FRP产品形状可灵活设计，工厂化生产，现场安装，有利于保证工程质量，提高劳动效率，实现建筑工业化。
产品工艺及分类 | TECHNIC & CATEGORY
FRP由增强纤维和基体组成，一般用不饱和聚酯、环氧树脂与酚醛树脂作基体，以玻璃纤维或其制品作增强材料。纤维（或晶须）的直径很小，一般在10μm以下，缺陷较少且较小，断裂应变在30‰以内，是脆性材料，易损伤、断裂和受到腐蚀。基体相对于纤维来说，强度、弹性模量都要低很多，但可以经受住大的应变，往往具有黏单性和弹塑性，是韧性材料。常用的FRP主材主要有碳纤维（CFRP）、玻璃纤维（GFRP）和芳纶纤维（AFRP），其材料形式主要有片材（纤维布和板）、棒材（筋材和索材）和型材（格栅型、工字型、蜂窝型等）。
1.FRP片材包括FRP布和FRP板，主要用来粘贴在混凝土结构的表面对其进行加固补强。
2.FRP棒材包括FRP筋和FRP索，主要用在FRP筋混凝土结构、FRP预应力混凝土结构和桥索中替代钢筋和钢绞线。
3.FRP网格材和FRP格栅可作为混凝土结构中的配筋或简易工作平台。
4.FRP拉挤型材的截面形式灵活多样，力学性能好，用途广，是 FRP结构应用的主要产品。
5.FRP缠绕型材主要用于FRP管混凝土结构，可以用于柱、桩，甚至梁，使构件性能大大优于普通钢筋混凝土。
6.FRP夹层结构和蜂窝板由上、下面的FRP板和夹心材料组成，充分利用了面层FRP材料强度，有很高的强度重量比和刚度重量比，是非常合理的构件形式，主要在梁和桥板中应用。还有一些其他工艺的FRP产品，如模压产品、层压和卷管产品、热塑性成型产品以及手糊产品等。
常用参数 | COMMON PARAMETERS
密度：1.5～2.0g/cm³。抗拉、抗弯和抗压强度均达到400MPa。
导热系数：0.4W/（m·K）。
比热容：1.26kJ/（kg·K）。（注：以上数据为市场部分厂家产品参数，不同厂家各有差别，仅供参考）
价格区间 | PRICE RANGE             200～8000元/m²
FRP价格有100～200元/m²的，也有6 000～10 000元/m²的。根据玻璃钢所用树脂类型，通常环氧树脂的价格高于聚酯树脂，阻燃树脂的价格高于普通树脂。从产品的成型工艺来说，手糊工艺成本最低，真空袋其次，再高就是RTM等。从产品模具复杂程度来说，通常要制作的模具如果造型简洁，产品价格就便宜，复杂模具开发成本会高很多。（注：以上价格仅为市场普通中端产品价格，材料价格会因不同项目、不同品牌以及定制等多方面原因有较大浮动，仅供参考）
设计注意事项 | DESIGN KEY POINTS
FRP材料已用于新建结构的框架以提高其结构性能，还被大量应用于旧有民用建筑的维修加固。目前，有相对固定的异型家具及艺术景观造型，设计师更多地将其应用于独立异型家具。
品牌推荐 | BRAND RECOMMENDATION
相关厂商详细信息，请参见后续增设品牌索引：港英建科、恒豪、盈创。
（注：以上推荐的仅为市场少数优秀品牌，供设计者参考学习。同一品牌实际可能涉及多种产品，如需更多详细内容可咨询品牌商顾问）
施工及安装要点 | CONSTRUCTION INTRO
FRP采光板的安装方法有如下几种：
1.采光板在固定前需先打孔，孔径必须大于固定螺钉直径6～9mm，以适应材料的热胀冷缩。
2.采光板采用铝型材扣件固定，波形采光板采用采光板支架和自攻螺钉连接固定，再打胶密封。采光板的位置一般设置在跨中。
3.采光板与钢板在纵向搭接时，最小必须有200mm的重叠，并贴置两条止水带。
4.采光板与自攻螺钉连接时必须有盖板。阳光板冷热变形较大，容易被自攻钉剪破，因此阳光板在打自攻钉处应开较大孔。在安装采光板时要考虑采光板的伸缩性。
5.固定采光板的长度时，必须使用良好的泛水垫圈，使之介于螺钉与采光板之间，以便于防水防尘。将泛水垫圈套入螺钉内以后，用电钻锁入檩条内，即完成采光板的固定工作。
6.采光板的长度在12m以内无须搭接，超过12m则需要搭接，搭接长度为200～400mm，搭接处施涂两道密封胶，横向搭胶不需收边，纵向彩钢板的搭接需看板型，普通压型钢板一般不考虑做收边，直接将其与彩钢板用自攻钉固定，并施涂密封胶，咬合板则需做收边。
7.采光板施工时，严禁将脚直接踩在波峰上，以免采光板开裂。必须在采光板的横向位置放置一块1200mm×300mm （L×W的防滑厚木板），脚踩在其上进行采光板的打孔和螺钉固定工作。