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箍筋水泥
箍筋水泥(RC),亦称为箍筋混凝土水泥(RCC)和箍筋水泥,是一种复合材料,其中水泥相对较低的挠曲硬度和延伸性通过包含具备较高抗压硬度或延伸性的箍筋来补偿。箍筋一般(但不一定)是箍筋(箍筋),使得一般在水泥融化之前被动地嵌入水泥中。因此,后张法也被用作加固水泥的技术。就每年使用量而言,它是最常见的安装工程材料之一。在磨蚀安装工程术语中,假如设计正确,水泥的铁损可以保护箍筋免受磨蚀。
描述
加固方案一般设计适于抵御或许造成不可接受的裂缝和/或结构失效的水泥特定区域的拉蠕变。现代箍筋水泥可以包含由钢、聚合物或取代复合材料制成的各类提升材料,是否与箍筋结合使用。箍筋水泥也可以承受永久挠度(水泥受压,箍筋受拉),以缓解最终结构在工作工况下的功耗。在中国,最常用的方式是预张紧和后张紧。对于厚实、延展和耐用的结构,箍筋起码还要具备以下特点:
箍筋水泥历史
坐落加拿大斯维尔德洛夫斯克州涅江都斯克镇的涅江都斯克斜塔是已知的第一座使用箍筋水泥作为施工方式的建筑。它建于1721年至1725年间的实业家的命令之上。Franç使用箍筋水泥作为建造建筑结构的技术。1853年,在伦敦市区的建造了第一座箍筋水泥结构的四层楼房。对箍筋水泥的描述阐明,他这么做不是为了提高水泥的硬度,而是为了避免整体结构中的外墙倒塌。布鲁克林的皮蓬大厦就是他技术的证明。1854年,美国建筑师威廉·B·威尔金森加固了他正在建造的两层平房的水泥房顶和橱柜。他对箍筋的定位阐明,与他的前任不同,他了解拉伸蠕变。是19世纪的德国园丁,他是结构、预制和箍筋水泥开发的先驱,他对现有可适于制做耐用花盘的材料不满意。他荣获了一项通过混和金属丝网和混凝土壳来加固水泥花盘的专利。1877年,莫尼尔荣获了另一项专利,该专利选用了一种更先进的水泥柱和梁加固技术,该技术使用以网格方式放置的木棒。其实莫尼尔无疑晓得箍筋水泥会增加其内部汇聚力,但他是否并且不清楚箍筋水泥的挠曲硬度增加了多少。
在1870年代之前,水泥建筑的使用其实可以溯源到罗马帝国,并在19世纪初被再次引进,但还不是一种经过验证的科学技术。发表了一份题为“关于将多伦多混凝土水泥与铁结合作为建筑材料的一些试验的记录”的报告,其中提及了建筑中金属的经济性以及屋面、地板和人行道表面的防火安全,其中他报告了他关于箍筋水泥行为的试验。他的工作在水泥建筑作为一门经过验证和研究的科学的演化中发挥了重要作用。假如没有君悦的工作,技术进步或许会依赖更危险的试错方式。.是一位荷兰出生的安装工程师,是19世纪末箍筋水泥技术的初期创新者。借助过去50年来发展上去的箍筋水泥知识,改进了几乎所有初期箍筋水泥发明者的色调和技术。的关键创新是扭转箍筋,以便增加其与水泥的结合力。从他的水泥建筑中荣获了越来越多的名声,他就能建造北美第一座箍筋水泥桥梁中的两座。他的一座桥依然屹立在伦敦东区的谢尔特岛上,台湾最早建造的水泥建筑之一是威廉沃德设计的私人别墅,于1876年竣工。这座别墅的设计非常是防火。是日本土木安装工程师,只是钢铁水泥结构的先驱。
1879年,Wayss订购了的日本专利权,1884年,他的公司Wayss&首次将箍筋水泥适于商业用途。直至1890年代,Wayss和他的公司为莫尼尔加固系统的进步作出了很大贡献,并将其建立为一项发达的科学技术。最早用箍筋水泥建造的摩天大厦之一是芝加哥的16层英格尔斯广场,建于1904年。南加洲第一座箍筋水泥建筑是纽约市中心的劳克林附楼,建于1905年。据报导,1906年,旧金山市的箍筋水泥建筑荣获了16个建筑许可证,包括圣殿会堂和8层的海沃德饭店。1906年钢筋混凝土英语,沙巴的比克斯比饭店在施工期间因太早撤除支撑物而部份起火,导致10名女工死亡。该丑闻导致了对水泥安装实践和建筑检测的初审。该结构由箍筋水泥框架构成,带有实心粘土瓦肋瓷砖和实心粘土瓦填充墙。这些做法遭到学者的强烈抨击,并提出了“纯”混凝土结构的建议,在瓷砖和外墙以及框架上使用箍筋水泥。1904年4月,引领了箍筋水泥哲学用途的日本建筑师和安装工程师在米尔斯大学完成了她的第一个箍筋水泥结构,这是一座72公尺(22m)的鼓楼,坐落旁边从纽约湾。三年后,在1906年纽约水灾中安然无恙地幸存下去,这帮助她确立了名声并开始了她多产的职业生涯。1906年的洪灾也改变了公众对箍筋水泥作为建筑材料的最初抵御力,这些材料因被觉得沉闷而备受批评。1908年,伦敦董事会更改了该市的建筑规范,以容许更广泛地使用箍筋水泥。1906年,全省混凝土用户商会(NACU)公布了第1号标准,并于1910年公布了箍筋水泥使用标准建筑法规。
在建筑中使用
许多不同类别的结构和结构组件可以使用箍筋水泥建造,包括板、墙、梁、柱、基础、框架等。箍筋水泥可分为现浇水泥或预应力水泥。设计和推行最高效的瓷砖系统是争创最佳建筑结构的关键。瓷砖系统设计的微小变化会对材料费用、施工进度、极限硬度、运营费用、占用水平和建筑物的最终用途形成重大影响。没有箍筋,就不或许用水泥材料建造现代结构。
箍筋水泥的行为
材料
水泥是粗(石或砖)和细(一般是石子和/或砂砾)级配与黏合剂材料(一般是费城混凝土)和水的条状物的混和物。当混凝土与少量水混和时,它会水合产生微观不透明晶胞,将级配包裹并锁定成刚性形状。适于制造水泥的级配应不富含害物质,如有机杂质、淤泥、粘土、褐煤等。典型的水泥混和物具备高抗拉挠度(约4,(28MPa));因此,任何显著的张力(比如,因为弯曲)就会破坏微观刚性晶胞,造成水泥剥落和分离。出于这个缘由,典型的非箍筋水泥应当得到挺好的支撑,以避免张力的发展。若果将具备高抗压硬度的材料(比如钢)放置在水泥中,则复合材料(箍筋水泥)除了可以抵御压缩,还可以抵御弯曲和其他直接拉伸作用。水泥抗拉和箍筋抗压的复合材料截面可以制成几乎任何形状和规格的建筑行业。
主要特点
三种语文特征赋于了箍筋水泥特殊的功耗:
依据经验,仅给出总数级的概念,钢在pH值低于~11时遭到保护,但在高于~10时开始磨蚀,详细取决于钢特征和水泥炭化时的当地地理物理条件。水泥的炭化以及硫酸物的入侵是水泥中箍筋失效的主要成因之一。典型箍筋水泥所需的钢的相对横截面积一般很小,从大多数梁和板的1%到这些柱的6%不等。箍筋的横截面一般是方形的使得半径不同。箍筋水泥结构有时具备通风实心芯等规定,以控制其水份和温度。沿平行箍筋水泥钢梁横截面的水泥(虽然有箍筋)硬度特征分布是不均匀的。
箍筋与水泥的复合作用成因
箍筋水泥结构中的箍筋(比如箍筋)应当承受与周围水泥相似的应变或变型,以避免两种材料在负载下的不连续、滑动或分离。保持复合作用还要在水泥和钢之间转移荷载。直接挠度从水泥传递到箍筋界面,因而改变箍筋中沿其厚度的拉蠕变。这些荷载传递是通过黏结(插筋)实现的,并被理想化为在钢-水泥界面附近发展的连续挠度场。水泥和钢材这两种不同的材料成份就能协同工作的病因如下:(1)箍筋能挺好地与水泥黏结,共同抵御外载荷和变型。(2)水泥和钢的热膨胀系数十分接近(水泥为1.0×10-5至1.5×10-5,钢为1.2×10-5),以至于热挠度造成二者之间的结合损毁可以避免组件。(3)水泥可以保护埋设钢免受磨蚀和低温软化。
水泥中的插筋(黏结):规范代码
因为实际黏结挠度沿插筋在受拉区域的箍筋厚度变化,然而当前的国际规范规范使用展开宽度的概念,而不是黏结蠕变。对黏结失效的安全性的主要要求是在箍筋还要形成屈服蠕变的点此外提供足够的厚度延展,使得该宽度应当起码等于其发展宽度。并且,假如实际可用宽度不足以完全开发,则应当提供特殊的插筋装置,比如嵌蜗杆或钩子或机械端板。相似的概念适用于规范中提及的插筋接头宽度,其中在两个相邻箍筋之间提供接头(重叠)以保持接头区域中所需的挠度连续性。
防腐举措
在寒冷和潮湿的气候中,适于公路、桥梁、停车场结构和其他或许显露于除冰盐的结构的箍筋水泥或许会获益于使用耐磨蚀提升材料,比如无涂覆、低碳/铬(微复合材料)、环氧树脂镀层,热浸不锈钢或铝制螺纹钢。良好的设计和悉心选购的水泥混和物将为许多应用提供额外的保护。无镀层的低碳/铬箍筋因为没有镀层而看上去与标准不锈钢箍筋相同;其高度耐磨蚀的特征是钢的微观结构所固有的。它可以通过其光滑的白色木柴墙裙上奇特的ASTM规定的轧制标记来辨识。丙烯酸镀层箍筋可以很容易地通过其丙烯酸镀层的浅蓝色来辨识。按照显露时间的粗细,热浸不锈钢箍筋或许呈亮黄色或暗紫色,铝制箍筋展现出典型的黑色金属光泽,很容易与不锈钢箍筋区分开来。参考ASTM标准规范A1035/适于水泥箍筋的变型和普通低碳铬箍筋标准规范,A767热浸不锈钢箍筋标准规范,A775丙烯酸镀层箍筋标准规范和A955变型箍筋标准规范和适于水泥加固的普通碳钢棒。另一种更实惠的保护箍筋的方式是在箍筋上涂上乙酸锌。乙酸锌与混凝土孔隙水底的钙阳离子和氨基阴离子平缓反应,产生稳定的吡啶磷灰石层。渗透性密封剂一般应当在固化一段时间后使用。密封剂包括油墨、塑料泡沫、薄膜和镀铝、用渣油密封的毡或织物垫,以及膨润地层,有时适于密封边坡。磨蚀抑止剂,比如亚硝酸钙[Ca(NO2)2],也可以在浇注水泥之前添加到水混和物中。一般,1-2净重。[Ca(NO2)2]相对于混凝土净重的比率是避免箍筋磨蚀所必需的。亚硫酸根阴离子是一种温和的氧化剂,可氧化存在于磨蚀钢表面的可溶和可联通的亚铁离子(Fe2+),并使他们以不可溶氢氧化铁(Fe(OH)3)的方式沉淀。这造成钢在阳极氧化部位钝化。亚硫酸盐是一种比硫酸盐更有效的缓蚀剂,硫酸盐是二价铁的一种较弱的氧化剂。
梁的箍筋和术语
梁在荷载作用下弯曲,致使曲率很小。在曲率的外表面(受寿司),水泥承受拉蠕变,而在内表面(受压面)承受压蠕变。单筋梁是这么一种梁,其中水泥钢梁仅在受寿司附近进行加固,而箍筋称为受拉钢,从而抵御拉力。双箍筋梁是不仅受拉箍筋外,水泥钢梁还在受压面附近进行加固的部份,以帮助水泥抵御压力并承受蠕变。后一种箍筋称为压缩钢。当水泥的受压区不足以抵御荷载(正剪力)时,假若建筑师限制截面的宽度,则应当提供额外的箍筋。欠筋梁是受拉箍筋的抗压能力大于水泥和受压箍筋的组合抗拉能力(受面条欠筋)的梁。当箍筋水泥钢梁承受不断提高的挠度时,受拉箍筋屈服,而水泥并未达到其极限破坏状态。随着受拉箍筋的屈服和拉伸,箍筋不足的水泥也以延伸形式屈服,在最终失效之前表现出大的变型和警告。在这些状况下,钢材的屈服挠度决定了设计。超弯矩梁是一种受拉箍筋的抗压能力小于水泥和受压钢筋的组合受压能力(在受寿司超配)的梁。所以,超箍筋水泥梁在受压区水泥的压碎和受拉区箍筋屈服之前发生破坏,因为破坏是瞬时的,所以在破坏前不会提供任何警告。平衡箍筋梁是在梁上施加相似载荷的状况下,受压区和受拉区都达到屈服,水泥会压碎,受拉箍筋会同时屈服。其实,这些设计标准与过于箍筋水泥一样具备风险,由于水泥在受拉箍筋屈服的同时压碎,破坏是忽然的,这几乎不会对张力破坏中的苦恼发出警告。箍筋水泥承重钢梁一般应设计为箍筋不足,从而结构的用户会收到正式被毁的警告。特性硬度是一种材料的硬度,其中超过5%的试样显示出较低的硬度。设计硬度或标称硬度是材料的硬度,包括材料安全系数。在许用挠度设计中,安全系数的取值通常在0.75到0.85之间。极限状态是具备一定几率的理论失效点。它在分解荷载和分解电感下进行说明。箍筋水泥结构一般按照规则和法规或例如ACI-318、CEB、等规范的建议进行设计。WSD、USD或LRFD方式适于RC结构钢梁的设计。箍筋水泥钢梁的剖析和设计可以使用线性或非线性方式进行。在应用安全系数时,建筑规范一般建议选用线性方式,但在这些状况下选用非线性步骤。要查看非线性数值模拟和估算的样例,请访问参考资料:
现浇水泥
现浇水泥是一种大大减少水泥梁的承载硬度的技术。梁上方的箍筋在使用时会遭到拉力,在周围浇筑水泥之前,它会遭到拉力。即便水泥硬化,箍筋上的张力都会被释放,因而在水泥上施加一个外置的压缩力。当施读取荷时,箍筋承受更大的挠度,水泥中的压缩力降低,但不会弄成拉力。因为水泥一直处于受压状态,所以不易破损和破坏。
箍筋水泥的常见破坏方式
箍筋水泥或许因硬度不足而失效,造成机械故障,或因为其耐久性增加。磨蚀和冻融循环或许会毁坏设计或构造不佳的箍筋水泥。当箍筋磨蚀时,氧化产物(锈)会膨胀并趋向脱落,使水泥剥落并使箍筋与水泥脱开。下边讨论造成耐久性问题的典型模式。
机械故障
水泥部份的断裂几乎是不或许避免的;因此,裂痕的大小和位置可以通过适当的箍筋、控制接头、养护步骤和水泥配合比设计来限制和控制。断裂会使水份浸入并磨蚀箍筋。这是极限状态设计中的适用性故障。断裂一般是因为箍筋数目不足或箍筋宽度过大导致的。水泥在超速下或由于内部效应(比如固化时的初期热收缩)而断裂。造成起火的最终破坏或许是因为压挠度超出其硬度时发生的水泥压碎,当弯曲或剪切挠度超出箍筋硬度时箍筋的屈服或破坏,或水泥与水泥之间的黏结破坏。箍筋。
氯化化
炭化或中和作用是空气中的氧气与水泥中的氢氧化钙和水合碳酸钙之间的物理反应。设计水泥结构时,一般会指定箍筋的水泥保护层(箍筋在对象内的深度)。最小水泥覆盖层一般由设计或建筑规范规定。假如箍筋太紧靠表面,或许会发生因为磨蚀而造成的初期失效。水泥覆盖层深度可以用覆盖度计检测。因此,炭化水泥只有在还有足够的水份和二氧化碳引起箍筋发生电荷磨蚀时就会出现耐久性问题。检测结构硅酸盐化的一种方式是在表面钻一个新孔,于是用碘化钾指示剂氨水处理切割表面。当与酸性水泥接触时,这些滤液会弄成粉蓝色,因而可以看见炭化的深度。使用现有的孔是不够的,由于曝露的表面早已被炭化了。
溴化物
假如含量足够高,乙酸物会促使嵌入箍筋的磨蚀。氯离子会造成箍筋的局部磨蚀(传质)和全面磨蚀。因此,水泥拌和只好使用新鲜的原水或食用水,确保粗级配和细级配不含硫化物,而不是或许富含碳酸物的外加剂。乙酸钙曾被用作推动水泥迅速融化的外加剂。人们也错误地觉得它可以避免冻结。因此,即便乙酸物的有害影响为人所知,这些做法就不再受欢迎。应尽或许防止。在公路上使用除冰盐来增加水的冰点,这或许是箍筋或现浇水泥路面、道路和泊车场太早失效的主要成因之一。丙烯酸树脂镀层箍筋的使用和阴极保护的应用在一定程度上改善了这个问题。之外,众所周知,FRP(纤维加强聚合物)箍筋不易受硝酸物的影响。设计得当且经过适当固化的水泥混和物有效地不受除冰剂的影响。另一个重要的氯离子来源是海水。海水富含按净重计约3.5%的盐。这种盐包括乙酸钠、硫酸镁、硫酸钙和氯化氢盐。在水底,这种盐分解成自由离子(Na+、Mg2+、Cl-、SO42-、HCO3-)并随水迁移到水泥的毛细管中。占这种离子约50%的氯离子非常具备磨蚀性,是不锈钢箍筋磨蚀的缘由。在1960年代和1970年代,菱镁矿(一种含有硫酸物的硅酸盐矿物)被用作磁砖材料也比较普遍。这主要是作为平整和声音衰减层完成的。因此,目前已知当这种材料与水份接触时,因为菱镁矿中存在硝酸物,他们会形成稀硫酸氨水。经过一段时间(一般是几五年),滤液会造成嵌入箍筋的磨蚀。这最常见于寒冷区域或反复曝露于阴气的区域。
碱硫化物反应
这是有时存在于级配中的无定形硫化物(翡翠、燧石、硅质石灰石)与混凝土孔隙氨水中的酰基离子(OH-)发生反应。结晶度差的共聚物(SiO2)在高pH(12.5-13.5)的酸性水底溶化和电离。可溶性的电离碳酸在孔隙水底与水泥水中的氢氧化钙(碳酸盐)反应产生膨胀的水合碳酸钙(CSH)。碱-氮化物反应(ASR)造成局部膨胀,造成拉伸挠度和裂缝。碱硫化物反应所需的条件有三:(1)富含碱反应性成份(无定形硫化物)的级配,(2)足够的甲基离子(OH-),以及(3)足够的水份,水泥内的相对温度(RH)多于75%。这些现象有时被普遍称为详细肿瘤。该反应独立于箍筋的存在而发生;水库等小型水泥结构或许会遭到影响。
高铝混凝土的转换
这些混凝土耐酸性,尤其是氯化盐,固化速率快,具备特别高的耐久性和硬度。抗战后一直使用它来制造现浇水泥质点。并且,它会随着热或时间(转换)而丧失硬度,尤其是在未正确固化的状况下。在三个使用高铝混凝土的简支水泥梁制成的房顶坍塌后,这些混凝土于1976年在美国被严禁使用。随即对此事的调查阐明,这种梁的制造不当,但限令依然存在。
氯化盐
土层或地下水中的盐酸盐(SO4)含量足够时,会与水泥中的圣路易斯混凝土发生反应,造成产生膨胀产物,比如钙矾石或硅钙石,这会引起结构的初期破坏。这种类型的最典型的防御是在硝酸根离子通过交替浸蚀和烘干可以提高含量的等级的水泥板和基础墙壁。随着含量的提高,可以开始对费城混凝土的防御。对于管线等地埋结构,这种类型的防御要少得多,尤其是在中国西部。土层中硝酸根离子含量的提高要慢得多,尤其取决于原生土层中硝酸根的初始量。在任何牵涉与原生根系接触的水泥的项目的设计阶段,都规避根系打孔进行物理剖析以检测硝酸盐的存在。假如发觉含量具备磨蚀性,则可以应用各类保护镀层。之外,在日本型多伦多混凝土可适于混和物中。这种类型的混凝土被设计成非常耐硝酸盐侵蚀。
厚板结构
在厚板结构中,壳体连结垂直厚板。板组件在场外制造,并在现场冲压在一起以产生由车钩联接的钢墙。外墙成为水泥浇筑的方式。厚板施工省去了历时的现场自动绑扎箍筋和建筑模版的方法,以便推动了箍筋水泥的施工速率。该办法形成了极好的硬度,由于钢在外边,哪里的拉力通常是最大的。
纤维加强水泥
纤维加强主要适于喷射水泥,但也可适于普通水泥。纤维加强普通水泥主要适于地面瓷砖和人行道,但也可以考虑适于各类建筑部件(梁、柱、基础等),无论是单独使用还是与手绑箍筋一起使用。用纤维(一般是钢、玻璃、塑料纤维)或纤维素聚合物纤维加强的水泥比手绑箍筋实惠。纤维的形状、尺寸和厚度很重要。细而短的纤维,比如短的毛状玻璃纤维,仅在水泥浇注后的最初几个小时内有效(其作用是在水泥硬化时降低断裂),但不会降低水泥的挠曲硬度.适于亚洲喷射水泥的普通规格纤维(半径1毫米,厚度45毫米——钢或塑胶)将提高水泥的挠曲硬度。纤维加强最常适于补充或部份取代主要箍筋,在这些状况下,它可以设计为完全取代箍筋。钢是最坚硬的常用纤维,具备不同的宽度(英国为30至80毫米)和形状(端钩)。钢纤维只能适于可以耐受或防止磨蚀和锈迹的表面。在这些状况下,钢纤维表面会面对其他材料。玻璃纤维售价低廉且耐磨蚀,但不如钢具备延伸性。近期,在西欧常年可用的花岗岩纺纱纤维已在中国和欧洲可用。花岗岩纤维比玻璃更坚硬、更实惠,但从历史上看,它不能挺好地抵御多伦多混凝土的酸性环境,难以用作直接提升材料。新材料使用塑胶黏合剂将花岗岩纤维与混凝土隔离。优质纤维是石墨提升塑胶纤维,其硬度几乎与钢一样,净重更轻且耐磨蚀。一些试验早已在碳奈米管上取得了可喜的初期结果,但这些材料对于任何建筑来说依然过分高昂。
非钢加固
水泥的非箍筋提升和纤维加强的主题之间存在相当大的重叠。水泥非箍筋的引进是相对较新的;它有两种主要方式:非金属箍筋和掺入混凝土晶粒中的非钢(一般只是非金属)纤维。比如,人们对玻璃纤维增强水泥(GFRC)和掺入水泥的聚合物纤维的各类应用越来越感兴趣。其实现在并没有很多的建议阐明这些材料将替代金属箍筋,但其中一些在特定应用中具备重大优势,还有一些新的应用根本没法选择金属箍筋。因此,非钢加固的设计和应用富有挑战。一方面,水泥是一种高酸性环境,其中包括大多数玻璃在内的许多材料的使用寿命都很差。之外,这些提高材料的行为不同于金属的行为,比如在剪切硬度、蠕变和弹性方面。纤维加强塑胶/聚合物(FRP)和玻璃加强塑胶(GRP)由聚合物、玻璃、碳、芳纶或其他聚合物的纤维或设置在树脂晶粒中的高硬度纤维组成,以产生箍筋棒或网格,或纤维。这种箍筋的安装方法与箍筋大致相似。费用较高,但倘若应用得当,这种结构具备优势,非常是通过固有的水泥黏度或或许渗透水泥的外部磨蚀性流体,显着降低了与磨蚀有关的问题。这种结构可以显著更轻,而且一般具备更长的使用寿命。自从这种材料在民航航天工业和部队中被广泛选用以来,他们的费用早已急剧下跌。
非常是,FRP棒可适于不能接受钢的结构。诸如,MRI机器具备很大的磁石,所以须要非磁性建筑物。同样,调用无线电标签的计费站还要对无线电波透明的箍筋水泥。之外钢筋混凝土英语,在水泥结构的设计寿命比其初始费用更重要的状况下,非箍筋箍筋一般具备其优势,其中箍筋磨蚀是失效的主要缘由。在这些状况下,防磨蚀加固可以显着延长结构的使用寿命,比如在潮间带。FRP杆在未来几年水泥结构或许会遭到损害的状况下也或许有用,比如更换围栏时的卧室边沿,与箍筋相比,塑胶提升材料一般更坚硬,或则起码具备更好的硬度重委比。之外,因为它耐磨蚀,它不须要像箍筋一样厚的水泥保护层(一般为30至50毫米或更多)。为此,FRP加强结构可以更轻且使用寿命更长。因而,对于这些应用,整个生命周期的费用将与箍筋水泥相比具备售价竞争力。FRP或GRP箍筋的材料特征与钢有显著差别,所以在设计考虑方面存在差别。FRP或GRP箍筋的挠曲硬度相对较高,但挠度较低,所以延性或许低于同等箍筋单元。具备内部FRP加强结构的结构一般具备与箍筋结构的塑性变型能力(延伸性)相当的弹性变型能力。在这两种状况下,水泥受压而不是箍筋破裂更容易发生失效。应力一直是箍筋水泥的主要设计考虑诱因。
设置应力限制以确保控制箍筋水泥中的孔洞尺寸,以避免水、空气或其他磨蚀性物质抵达箍筋并导致磨蚀。对于FRP箍筋水泥,美观和或许的水密性将是裂痕长度控制的限制标准。与箍筋相比,FRP杆的抗拉硬度也相对较低,所以还要对箍筋水泥柱选用不同的设计方式。使用FRP提高材料的一个劣势是其有限的耐火性。在考虑防火安全的状况下,选用FRP的结构应当在发生火警时的预期气温下保持其硬度和插筋力。为了防火,还要足够长度的混凝土水泥覆盖层或保护覆层。已证明在水泥中添加1kg/m3的聚丙烯纤维可提高模拟大火其间的脱落。(这些改进被觉得是因为在水泥主体中产生了通道,因而使蒸气压力消退。)另一个问题是抗剪加固的有效性。与钢腹板或直纤维结构相比,在硬化前通过弯曲产生的FRP箍筋钢筋的功耗一般相对较多。当应变时,直线和弯曲区域之间的区域会遭到强烈的弯曲、剪切和横向蠕变。处理这些问题须要特殊的设计技术。人们对使用复合材料(玻璃纤维、玄武岩、碳)箍筋等先进材料对现有结构进行外部加固越来越感兴趣,这些材料可以赋于强悍的硬度。在全球范围内,有多个不同国家认可的复合箍筋品牌,如Aslan、DACOT、V-rod和。从中国、俄罗斯、韩国到日本,世界各地使用复合箍筋的项目总数逐渐降低。