第9章-纤维增强复合材料-董课件

第九章

Chapter9纤维增强复合材料FiberReinforcedComposites1第九章

Chapter9纤维增强复合材料1无处不在的复合材料土房---草增强泥基复合材料

钢筋混凝土建筑框架玻璃钢撑杆2无处不在的复合材料土房---草增强泥基复合材料无处不在的复合材料3复合材料在航天领域中的应用主货舱门----碳纤维/环氧树脂压力容器----纤维/环氧树脂主机隔框和翼梁---硼/铝复合材料“哥伦比亚号”航天飞机

发动机的喷管----

碳/碳复合材料发动机组传力架--

钛基复合材料机身防热瓦----

陶瓷基复合材料3无处不在的复合材料3复合材料在航天领域中的应用主货舱门---无处不在的复合材料“高性能炭/炭航空制动材料的制备技术”4国家技术发明一等奖（2004年）黄伯云研制的飞机刹车片应用于飞机可以减轻飞机重量300公斤机降落时，刹车片要承受巨大的摩擦力和上千度的高温，如果承受不住考验，就会机毁人亡。因此，对于制造刹车片的材料要求极高，由于我国不掌握这种材料的制备技术，每年国家为进口要花费数十亿元的外汇。4无处不在的复合材料“高性能炭/炭航空制动材料的制备技术”4国无处不在的复合材料(1)机翼(2)垂直尾翼和水平尾翼(3)地板梁和后承压框(4)固定机翼前缘(5)机翼后缘处的襟翼,副翼(6)机身壁板法国“空中客车”公司生产的A380双层四引擎大型客机，最大可载客量650人5无处不在的复合材料(1)机翼法国“空中客车”公司生产的6

复合材料在体育用品中的应用66复合材料在体育用品中的应用6玻璃纤维/环氧树脂玻璃纤维环碳纤维/环氧树脂复合材料轻质、高强、高弹性、较低成本、低密度及屈服强度Pole-vaulting复合材料在撑杆上的应用7玻璃纤维/环氧树脂玻璃纤维环碳纤维/环氧轻质、高强、高弹性概述1.定义：

复合材料指由两种或两种以上的组成、结构或形式、性能各异的材料，经宏观、物理复合而成的一种多相材料。CompositesDefinition:Acombinationoftwoormorematerials(reinforcement,resin,filler,etc.),differinginformorcompositiononamacroscale.Theconstituentsretaintheiridentities,i.e..,theydonotdissolveormergeintoeachother,althoughtheyactinconcert.Normally,thecomponentscanbephysicallyidentifiedandexhibitaninterfacebetweeneachother.8概述1.定义：CompositesDef必须由两种以上化学、物理性质不同的材料组合而成必须是人造的，是人们根据需要设计制造的材料通过各组分性能的互补可获得单一材料不能达到的综合性能复合材料三个必要条件1239必须由两种以上化学、物理性质不同的材料组合而成必须是人造的，10

复合材料的基本组成增强体晶须颗粒纤维reinforcement基体陶瓷聚合物金属matrix水泥也称基体材料，它是连续相，起胶结作用也称增强材料，它是分散相，起增强作用，提高复合材料的强度和体积稳定性等1010复合材料的基本组成增强体晶须颗粒纤维reinforce复合材料的分类

按增强体类型分类几何形状纤维颗粒板状粒径在0.01～0.1m或达到cm级的颗粒状材料，如混凝土、塑料等长径比较大的纤维材料，如玻璃钢，纤维水泥复合材料等连续纤维短切纤维11复合材料的分类按增强体类型分类几何形状纤维颗粒板状粒径在复合材料的分类无机基复合材料：水泥、陶瓷等有机基复合材料：合成树脂、合成橡胶等金属基复合材料：铁、钢、铝、钛等

按基体材料分类12复合材料的分类按基体材料分类12复合材料的分类单层复合材料

：断面是匀质一致的，没有明显的层(界面)状结构多层复合材料

：断面呈现明显的层界面，有夹层、叠层多种结构构造

按构造分类13复合材料的分类按构造分类13单层纤维增强塑料屋面板（瓦）14单层纤维增强塑料屋面板（瓦）141515蜂窝夹层复合板这种板由两层面板和蜂窝芯板构成。可制成不同规格的空心板。根据板的不同用途，空腔材料可选用：PC（聚碳酸脂）、PP（聚丙烯）。空腔直径：3.5mm-14mm,容重：55-400Kg/m3。其中常用的一种PP8.0-80蜂窝板其容重仅为80Kg/m3，具有轻质高强的特点。因此被广泛应用于火车箱体、汽车车身、飞机壳体、船舶、玻璃钢夹层、隔板、地板中。16蜂窝夹层复合板16蜂窝芯板结构17蜂窝芯板结构17蜂窝夹层复合板18蜂窝夹层复合板18梯形板结构19梯形板结构19复合材料的性能特点性能的线性加和性，复合材料定律：Pc=aPm+bPr

式中：a、b为加和系数；

Pc,Pm,Pr分别是复合材料,基体材料和增强材料的性能性能的不均一性：各向异性性能的可设计性强可根据需要，设计材料的组织和结构性能的离散性较大

复合材料可以通过组成、结构与构造的设计，充分发挥各组分材料的优点，相互弥补各自的不足，因而赋予复合材料以最大的优势性能。这种优势的互补可以产生量与质的飞跃。如用水泥基材料与钢纤维复合可以制备性能超过金属的纤维水泥材料——活性粉末混凝土，其抗压强度到达800MPa以上。20复合材料的性能特点性能的线性加和性，复合材料定律：在土木工程中的应用结构工程防腐工程给水排水工程与废水处理混凝土结构物修补加固21在土木工程中的应用结构工程21工程应用的优点

BenefitsinConstruction大尺寸的构件LargePartSize

设计灵活性DesignFlexibility设计灵活性DesignFlexibility定向强化OrientatedStrength比强度高HighStrengthtoWeightRatio耐腐蚀CorrosionResistance特制的表面修饰TailoredSurfaceFinish尺寸稳定DimensionalStability低热导率LowThermalConductivity22工程应用的优点

BenefitsinConstructi性能优点

BenefitsinPerformance轻质lightweight刚性stiffness高强strength低导热heatresistant抗冲击impactresistance低电导率electricalconductivity耐磨wearresistance抗腐蚀corrosionresistance低成本lowcost23性能优点

BenefitsinPerformance轻质

纤维增强复合材料的增强材

24

纤维增强复合材料的增强材

24纤维复合材料中各组分的作用纤维的作用细化、分解基体材料中的裂纹，减少了应力集中；通过桥连基体材料中的裂缝，阻止裂缝的扩展，提高抗拉强度和抗冲击性能。通过纤维的拔出功，赋予基体材料在高应力水平下的高断裂韧性和断裂能。基体材料的作用保护纤维表面，免受因磨耗或大气腐蚀引起的损伤；通过界面的粘结力和剪切力传递荷载给相邻纤维；分散和瓦解了纤维纵向裂纹，将荷载传递给相邻的纤维25纤维复合材料中各组分的作用纤维的作用25纤维种类无机纤维：玻璃纤维、碳纤维等有机纤维：植物纤维、芳纶纤维等金属纤维：碳钢纤维、不锈钢纤维等作用沿纤维的长度方向承受荷载；在一个方向（主荷载方向）上提供强度和刚度。26纤维种类26（1）玻璃纤维玻璃纤维由处于1200ºC的高温熔融态玻璃经高速拉丝在5秒钟内冷却至室温而成纤维束。经铂金干埚地板上的丝空拉出的纤维束，用润滑剂进行表面处理，以改善纤维表面特性。玻璃纤维的制造工艺流程图27（1）玻璃纤维玻璃纤维由处于1200ºC的高温熔融态玻璃经高拉丝28拉丝28生产玻璃纤维的玻璃种类有四种玻璃可以用于制造玻璃纤维：E－玻璃低碱含量的普通玻璃，在建材领域用量最大的一类玻璃；AR－玻璃含有氧化锆（ZrO2）的抗碱玻璃，主要用于水泥基材料的增强纤维；S－玻璃超高强和超高弹模玻璃，主要用于航天航空领域M-玻璃高模量玻璃纤维。29生产玻璃纤维的玻璃种类有四种玻璃可以用于制造玻璃纤维：29国内玻璃纤维及其制品种类最常用的玻璃纤维是无碱纤维和中碱纤维。中碱纤维几乎所有的性能都比无碱纤维差，但耐酸性较无碱纤维好，价格也较低。玻璃纤维制品主要有：纤维：短切纤维(L≤50mm)，连续纤维纱纤维布：无纺方格布、平纹布、纤维带等。纤维毡：连续毡、表面毡、针织毡、复合毡等30国内玻璃纤维及其制品种类最常用的玻璃纤维是无碱纤维和中碱纤维玻璃纤维制品短切纤维无纺布连续纤维玻纤毡31玻璃纤维制品短切纤维无纺布连续纤维玻纤毡31玻璃纤维毡32玻璃纤维毡32连续玻璃纤维纱锭33连续玻璃纤维纱锭33玻璃纤维无纺布34玻璃纤维无纺布34玻璃纤维性能特点强度高HIGHSTRENGTH耐水性好GOODWATERRESISTANCE电绝缘性好GOODELECTRICINSULATINGPROPERTIES刚度低LOWSTIFFNESS35玻璃纤维性能特点强度高35（2）碳纤维碳纤维是由有机高分子合成纤维经高温绝氧条件下碳化、转化而成的一种纤维。制造工艺：首先制造合成纤维，然后在400ºC下稳定，再在800～1200ºC下碳化，最后在2000ºC以上的条件下石墨化（graphitization）。用于制造碳纤维的母体(precursors)纤维有：人造纤维素纤维（Rayon）经碳化后只有25％的产率；比较贵；聚丙烯晴（Polyacrylonitrile)纤维主要母体纤维，经碳化后可获得50～55％的产率，拉伸强度较高；沥青(煤焦油、石油沥青)基树脂(Pitch)纤维成本最低，产率最高，但纤维质量和性能不均匀。碳纤维型号：高强型（HT）、超高强型（UHT）、高模量弄（HM）、超高模量型（UHM）。36（2）碳纤维碳纤维是由有机高分子合成纤维经高温绝氧条件下碳化碳纤维纱锭37碳纤维纱锭37碳纤维的制造工艺流程38碳纤维的制造工艺流程38生产1kg碳纤维需要2kg的聚丙烯晴纤维39生产1kg碳纤维需要2kg的聚丙烯晴纤维39碳纤维的显微照片40碳纤维的显微照片40碳纤维拉伸断裂端的显微照片41碳纤维拉伸断裂端的显微照片41碳纤维的性能特点耐高温，高温下弹性模量高GOODMODULUSATHIGHTEMPERATURES刚度很好EXCELLENTSTIFFNESS热膨胀比玻璃纤维大MOREEXPENSIVETHANGLASS脆性较大BRITTLE电绝缘性低LOWELECTRICINSULATINGPROPERTIES42碳纤维的性能特点耐高温，高温下弹性模量高42（3）芳纶纤维芳纶纤维是由芳香聚酰胺树脂制成的合成高分子纤维，最早于1972年由美国杜邦公司发明。由挤拉和拔丝工艺成型，将－50～－80C的树脂溶液挤喷入200C的热壁圆柱体中，溶剂挥发，纤维缠绕在绕线管上，然后，经抽拉工艺过程，增加强度和刚度。性能特点：纤维的结构是各向异性，在径向有很高的强度和刚度；抗疲劳性好；拉伸时呈弹性行为，受压时是非线性的；高韧性。品牌：Kevler49，Kevler2943（3）芳纶纤维芳纶纤维是由芳香聚酰胺树脂制成的合成高分子纤维芳纶纤维的性能特点：优点：VerygoodstiffnesstoweightratioHighimpactresistanceHighfatigueresistanceHighsolventresistanceFireresistant(selfextinguishing)HighestspecifictensilestrengthforagivenweightoffibreKevlarcompositesareonaverage35%lighterthanglassfibrecomposites缺点：Fibresdonotbondverywell,andcanproducemicro-cracksintheresin,causingwaterabsorptionifsubjectedtofatigue.Thefibresarehardtomachine,andcanhaveafluffyappearance.AramidsareaffectedseverelybyUVlight,andthereforemustbekeptinthedarkatalltimes.44芳纶纤维的性能特点：优点：44（4）钢纤维按照钢材的组成碳素钢纤维；不锈钢纤维。按照钢纤维的外形平直形、弯钩形、波形、凹凸形、压棱形、哑铃形、书钉形和不规则形等。按照加工生产方法剪切型、熔抽型、切断型和切削型等。45（4）钢纤维45钢纤维的各种外形波浪形弓形平直形压痕形哑铃形46钢纤维的各种外形波浪形弓形平直形压痕形哑铃形46各种钢纤维47各种钢纤维47钢纤维的各种规格与性能

产品型号长度(mm)直径(mm)长径比钢纤外形抗拉强度(MPa)CS01-32/6532~650.4~1.240~80平直形380~600CS02-32/6532~650.4~1.240~80压痕形600~1000CS02-32/6532~650.4~1.240~80弓形1000CW03-32/6532~650.4~1.240~80波纹形

各种型号的断面形状为圆形或矩形；亦可按特殊要求生产。48钢纤维的各种规格与性能产品型号长度直径长径比钢纤外形抗拉强几种纤维性能的比较品种密度强度弹模伸长率(g/cm3)(MPa)(Gpa)(%)钢纤维7.8617702001.8碳纤维1.7834002401.4玻璃纤维2.603500724.8聚丙烯纤维0.90600620芳伦纤维1.442900603.6聚乙烯纤维0.973000955.5注：高弹模的聚乙烯纤维为国内新产品49几种纤维性能的比较品种第三节钢纤维混凝土SteelFiberConcrete50第三节钢纤维混凝土50概述

混凝土性能缺限：脆性大，抗拉强度低。采用纤维增强是改善混凝土脆性，提高抗拉强度的一个重要手段。在土木工程应用中，用于混凝土增强的纤维有：有机纤维、植物纤维、石棉纤维和钢纤维。在承重结构中，主要是采用钢纤维。51概述混凝土性能缺限：脆性大，抗拉强度低。采用纤维增强是改可明显提高混凝土韧性和延性，1）用于道面、喷射修补与加固；2）复合或混杂纤维（品种、长径比）使用；3）制备RPC等新品种混凝土；钢纤维在混凝土中的作用52可明显提高混凝土韧性和延性，钢纤维在混凝土中的作用52钢纤维混凝土组成材料钢纤维水泥：常用的水泥是42.5和52.5普通硅酸盐水泥，水泥用量一般为360～450kg/m3；砂、石：粗骨料粒径不宜大于钢纤维长度的2/3，一般为5～20mm，最大粒径不宜大于20mm。水外加剂：主要使用减水剂，以提高混凝土的和易性掺和料：有粉煤灰、硅粉、矿渣等53钢纤维混凝土组成材料钢纤维53钢纤维的主要性能抗拉强度粘结强度硬度耐腐蚀性54钢纤维的主要性能抗拉强度54抗拉强度

钢纤维的抗拉强度一般为600~1000MPa，由于钢纤维混凝土受力后主要是因纤维的拔出而破坏，拔出时，钢纤维承受的最大拉应力为100~300MPa，因此，钢纤维的抗拉强度在380MPa以上，即可满足要求。强度等级1000600380抗拉强度（MPa）1000600~1000380~60055抗拉强度钢纤维的抗拉强度一般为600~1钢纤维强度等级的应用范围抗拉强度(MPa)

强

度等级适用范围产品类别备

注>1000Ⅰ隧道、军事工程切断型>600Ⅱ机场、公路、桥梁切断型或剪切型>380Ⅲ工业、民用建筑剪切型56钢纤维强度等级的应用范围抗拉强度

强

度适用范围产品类别备

粘结强度粘结强度取决于钢纤维表面与混凝土间的界面作用力，一般用拔出试验来测量。提高粘结强度的措施有：使纤维表面粗糙化，截面形状不规则，增加摩擦力；将钢纤维表面压痕或压成波形，增加机械咬合力；使钢纤维两端异形化，提高其锚固力和抗拔力。57粘结强度粘结强度取决于钢纤维表面与混凝土间的界面作用力，一般

硬度钢纤维的表面硬度较高，在与混凝土搅拌时，不易发生弯折现象，如果太脆，容易发生折断。58硬度58耐腐蚀性如果混凝土振捣密实，与空气隔绝，钢纤维一般不会发生锈蚀；如果露于表面，或跨接在宽度为0.25mm的裂缝处，就容易发生锈蚀。59耐腐蚀性59钢纤维的几何参数长度：lf，其尺寸为15~60mm；截面直径或等效直径：df，一般为0.3~1.2mm；长径比：lf/df，一般为30~100；体积率：f，钢纤维占混凝土的体积百分数，一般0.6%～2%。（表明钢纤维的掺入量）60钢纤维的几何参数长度：lf，其尺寸为15~60mm；60几何参数选用表钢纤维体积率选用表结构类型长度（mm）（等效）直径mm长径比一般浇注成型结构25～600.3～1.240～100框架抗震节点40～600.4～1.250～100铁路轨枕20～300.3～0.650～70喷射混凝土15～250.3～0.530～60结构类型f(%)结构类型f(%)一般浇注型结构0.5~2.0铁路轨枕、防水屋面0.8~1.2局部受压构件、桥面板1.0~1.5喷射混凝土0.5~1.561几何参数选用表钢纤维体积率选用表结钢纤维在混凝土中的工作原理钢纤维能在混凝土开裂状态下传递拉应力，使脆性混凝土加入钢纤维后增加相当的韧性及抗拉能力。钢纤维可以借助两端的锚钩或表面压痕，将裂缝锚固以减少混凝土开裂宽度，传递拉应力。

62钢纤维在混凝土中的工作原理钢纤维能在混凝土开裂状态下传递拉应钢纤维的增强效果冲击强度提高4000%-6000%抗裂、抗拉强度提高200%抗扭、抗弯强度提高200%抗疲劳强度提高10000%韧性提高7000%-10000%耐磨耗性提高50%延展性提高200%63钢纤维的增强效果冲击强度提高4000%-6000%63同级普通混凝土(RC)与钢纤维混凝土(SFRC)的物理性能比较

物理性能RCSFRC增长百分率抗拉强度(MPa)3.55.39~750~100%抗压强度(MPa)31.232.5~404.4~28.2%极限抗弯强度(MPa)5.59.18~13.7567~250%初裂抗弯强度(MPa)4.887~9.843~100%初裂强度(N.m)8.8523~53160~500%冲击疲劳强度(J/cm2)5.9653.3~918~15倍抗渗性能(MPa)0115018400~500%抗冻融性3倍64同级普通混凝土(RC)与钢纤维混凝土(SFRC)的物理性能比钢纤维混凝土拌和物的特性钢纤维在混凝土中的分散均匀性分散均匀性表示方法分散均匀性的影响因素拌和物的和易性和易性表示方法影响因素65钢纤维混凝土拌和物的特性钢纤维在混凝土中的分散均匀性65(1)钢纤维在混凝土中的分散均匀性1）分散均匀性表示方法：

=e(x)

(x)=[(xi-)/n]1/2/式中：——各个部分中所含纤维数的平均值；n——分割部分的数目；xi——i部分中所含的纤维数。66(1)钢纤维在混凝土中的分散均匀性1）分散均匀性表示方法：2）分散均匀性的影响因素钢纤维体积率：体积率为1.5%时，分散系数最大；钢纤维的长径比：当长径比>100时，钢纤维容易结团，不易分散，为60时，较易分散，因此，钢纤维长度为20~40mm，直径为0.3~0.6mm，长径比为50~60为宜；粗骨料的粒径：粒径为15mm时，分散性较好。砂率：砂率较大时，分散性较好；用水量与水灰比：增大水灰比和用水量有利于分散；搅拌方法：强制式搅拌比自落式搅拌容易分散，一次加料比分次加料有利分散。672）分散均匀性的影响因素67(2)拌和物的和易性和易性表示方法：坍落度筒法和维勃稠度法坍落度大于20mm或维勃稠度在5~30s之间的拌和料为宜。影响因素钢纤维体积率增大，坍落度减小，和易性变差；钢纤维长径比越大，表面粗糙度越大，和易性越差；水泥浆用量越多，和易性越好；水泥浆稠度越大，流动性越差，一般控制水灰比在0.40~0.50;砂率最佳砂率为40~50%；砂率过大或过小，都会降低流动性；粗骨料的种类卵石比碎石的流动性好外加剂减水剂和引起剂都可改善和易性。68(2)拌和物的和易性和易性表示方法：68钢纤维混凝土的基本性能钢纤维混凝土的强度钢纤维混凝土的变形性能钢纤维混凝土的收缩和徐变钢纤维混凝土的疲劳性能钢纤维混凝土物理耐久性69钢纤维混凝土的基本性能钢纤维混凝土的强度69(1)钢纤维混凝土的强度根据纤维间距理论，复合材料理论和微观断裂力学理论以及大量实验数据的分析，纤维的增强效果主要取决于基体强度fm、纤维的长径比lf/df、纤维体积率f、纤维与基体间的粘结强度，以及纤维在基体中的分布和取向的影响，即钢纤维混凝土的强度为：

fc=F(fm(lf/df)f

)破坏形式为钢纤维从基体材料中拔出。当钢纤维的体积率在1%~2%范围内，混凝土的抗拉强度提高25~50%；抗弯强度提高40~80%；抗剪强度提高50~100%；抗压强度提高0~25%。

70(1)钢纤维混凝土的强度根据纤维间距理论，复合材料理论和微钢纤维体积分数对混凝土力学性能的影响力学性能SF-0SF-1.0SF-1.5SF-2.0抗压强度（MPa）43.649.851.255.3100%114.20%117.40%126.80%劈拉强度（MPa）3.744.895.76.58100%129.90%152.40%175.90%初裂抗弯强度（MPa）5.186.987.788.94100%134.70%150.20%172.60%极限抗变强度（MPa）5.69.410.713.9100%167.80%191.10%248.20%初裂韧度（Nmm）185.2394.1832.11161.1100%212.80%449.30%627.00%71钢纤维体积分数对混凝土力学性能的影响力学性能SF-0SF-1(2)钢纤维混凝土的变形性能钢纤维混凝土弹性阶段的变形性能与其他条件相同的混凝土没有明显差别，受压弹性模量和泊松比与普通混凝土基本相同，受压弹性模量随钢纤维体积率增加约提高0~20%。在通常体积率下，抗压韧性可提高2~7倍；抗弯韧性提高几倍乃至几十倍；弯曲冲击韧性可提高2~4倍；落球冲击韧性可提高几倍乃至几十倍。72(2)钢纤维混凝土的变形性能钢纤维混凝土弹性阶段的变形性能(3)钢纤维混凝土的收缩和徐变钢纤维混凝土的收缩与徐变随着钢纤维体积率的增加而降低;当体积率为1.5%时，(lf/df=50)，收缩率可降低7~9%。73(3)钢纤维混凝土的收缩和徐变钢纤维混凝土的收缩与徐变随着(4)钢纤维混凝土的疲劳性能

钢纤维增强使抗弯疲劳寿命显著提高钢纤维混凝土的抗弯疲劳寿命超过105次，而普通混凝土仅达85次。74(4)钢纤维混凝土的疲劳性能钢纤维增强使抗弯疲劳寿命显著(5)钢纤维混凝土物理耐久性

钢纤维混凝土的抗冻性、耐热性和抗气蚀性都有显著提高。如当体积率为1.5%，lf/df=50的混凝土（w/c=0.5），经150次快速冻融循环，其抗压强度和抗弯强度下降约20%，而普通混凝土下降约60%；经200次快速冻融循环，钢纤维混凝土仍保持完好。75(5)钢纤维混凝土物理耐久性钢纤维混凝土的抗冻性、耐热性钢纤维混凝土的配合比设计

配合比设计特点设计方法76钢纤维混凝土的配合比设计配合比设计特点76(1)配合比设计特点除按抗压强度设计外，还应按照抗折强度和抗拉强度控制；应考虑钢纤维的分散均匀性；为了获得适宜的拌和料和易性，适当增加单位用水量和水泥用量。77(1)配合比设计特点除按抗压强度设计外，还应按照抗折强度和(2)设计方法鲍罗米公式——水灰比抗拉强度或抗折强度与水灰比、钢纤维体积率的关系——钢纤维体积率和易性要求——砂率和用水量试拌——施工配合比78(2)设计方法鲍罗米公式——水灰比78钢纤维混凝土配合比设计实例

某道路工程要求CF30强度等级的钢纤维混凝土，其设计抗折强度6.7MPa，强度保证率为85%，维勃稠度为12s，剪切型钢纤维，其lf/df=60，水泥标号42.5普通硅酸盐水泥，其实测抗折强度7.2MPa，密度3.1，中砂，细度模数为2.50，密度为2.65，碎石粒径5~20mm，密度为2.7。求配合比。

79钢纤维混凝土配合比设计实例某道路工程要求CF30强度等级的解：

（1）确定试配强度∵强度保证率为85%，查表得保证率系数Z=1.04CF30钢纤维混凝土,抗压强度标准差1=5.0,抗折强度标准差2=0.6,∴试配抗压强度：Fcu=fcu+Z1

=30+1.04×5.0=35.2MPa试配抗折强度：Fftm=fftm+Z2=6.7+1.04×0.6=7.32MPa80解：（1）确定试配强度80（2）确定水灰比∵Fcu=Arc(C/W-B)=0.46×42.5×1.13(C/W-0.52)∴W/C=0.46×42.5×1.13/(35.2-0.46×0.52×42.5×1.13)=0.47（3）确定钢纤维体积率和单位体积用量∵Fftm=Rtm[0.12(C/W)+tm

f(lf/df)+0.31]∴f=[Fftm/Rtm-0.31-0.12(C/W)]/tm(lf/df)=[7.32/7.2-0.31-0.12×2.13]/0.62×60=0.0121m3=1.21%则，钢纤维的单位体积用量:F0=0.0121×7800kg/m3=94kg/m381（2）确定水灰比81（4）确定单位体积用水量和水泥用量∵维勃稠度为12s，属半干硬性混凝土，∴取单位体积用水量为W0=190kg/m3∵C0=W0×C/W，W/C=0.47∴C0=190÷0.47=404kg/m3（5）确定砂率∵f=1.21%，lf/df=60，细度模数为2.50，W/C=0.47∴查表：Sp=50+5–5-6=44%，取45%82（4）确定单位体积用水量和水泥用量82（6）确定砂、石用量∵绝对体积法：W0/w+F0/f+C0/c+S0/s+G0/g+10=1000

f=7.8;c=3.1;w=1.0;s=2.65;g=2.7;=2;Sp=45%∴Sp=S0/(S0+G0)=45%190/1.0+94/7.8+404/3.1+S0/2.65+G0/2.7+10×2=1000解此方程组，得：G0=954kg/m3；S0=780kg/m3。所以：该钢纤维混凝土的配合比为：

W0=190kg/m3；C0=404kg/m3G0=954kg/m3；S0=780kg/m3

F0=94kg/m383（6）确定砂、石用量83钢纤维混凝土的应用隧洞衬砌和矿井采用喷射钢纤维混凝土作为隧洞的衬砌，具有截面积小、强度高、韧性好、施工简便的特点。如：水工隧洞衬砌、铁道隧洞衬砌、矿井巷道加固等。建筑工程如：房屋建筑中的大悬挑樑、大悬挑折板构件，当钢纤维惨量为100~150kg/m3时，抗折强度可达15.7~19MPa。预制桩、桩帽，其冲击性能提高2.7~8.3倍框架结构的节点，可提高抗震性能；屋面和地下防水工程，可提高混凝土的抗渗性。

84钢纤维混凝土的应用隧洞衬砌和矿井84钢纤维混凝土的应用管道工程用钢纤维混凝土制成壁厚为20~55mm的圆管，能承受一定的环向拉力和外加荷载，可用于低压输水管或排水管。公路桥梁工程用钢纤维混凝土作薄壁连续箱形樑，桥面板等，可提高抗弯疲劳寿命。公路路面及机场道面可使路面的抗折强度提高30~80%，抗弯疲劳强度提高50~80%，抗裂强度提高10~20%；冲击韧性提高2~4倍等。铁路工程用钢纤维混凝土制造预应力铁路轨枕。85钢纤维混凝土的应用管道工程85隧道内衬与边坡加固86隧道内衬与边坡加固86上海外环线莘庄立交——1997启动，当时亚洲最大的立交，钢梁的桥面铺装和所有的伸缩缝靠背混凝土均使用了铣削型钢纤维，掺量50kg/m3。

87上海外环线莘庄立交——1997启动，当时亚洲最大的立交，钢梁机场飞机跑道采用钢纤维混凝土，增强抗拉抗折强度，从而减少经常性维修，提高耐用年限。88机场飞机跑道采用钢纤维混凝土，增强抗拉抗折强度，从而减少经常用钢纤维混凝土制造预应力铁路轨枕89用钢纤维混凝土制造预应力铁路轨枕89活性粉末混凝土ReactivePowderConcrete

法国人Richard仿效“高致密水泥基均匀体系”（DSP材料），将粗骨料剔除，根据密实堆积原理，用最大粒径400μm的石英砂为骨料，制备出强度和其他性能优异的活性粉末混凝土。这种新材料申报了专利，并在1994年旧金山的美国混凝土学会春季会议上首次公开。90活性粉末混凝土法国人Richard仿效“高致密活性粉末混凝土物理力学性能

RPC200RPC800HPC凝结期间加压不加10~50MPa加热养护20~90℃250~400℃抗压强度MPa170~230500~80060~100抗折强度MPa30~6045~1406~10断裂能J/m22~4×(104)0.12~4×(104)140弹性模量Gpa50~6065~75透气性m22.5×10-18120×10-18氯离子扩散系数m2/s10-145×10-1291活性粉末混凝土物理力学性能9292939394949595RPC的配合比96RPC的配合比96979798989999100100101101102102103103104104105105106106107107108108109109110110111111112112113113蒸汽养护114蒸汽养护114115115116116活性粉末混凝土的研究材料用量(kg/m3)加拿大我国水泥700500粉煤灰0300硅粉230165砂12201235高效减水剂5664水195158钢纤维200200湿容重26002600117活性粉末混凝土的研究材料用量(kg/m3)加抗压强度(MPa)170~230240抗折强度(MPa)30~6050断裂能(J/m2)2~4×(104)2.1×(104)弹性模量(GPa)50~6050氯离子扩散系数(m2/s)2×10-124×10-12性能国外国内活性粉末混凝土的研究118抗压强度(MPa)170~23压浆纤维混凝土SIFCON（SlurryInfiltratedFiberConcrete）

钢纤维含量约达体积的20%，因此延性高，微结构非常密实，抗冲击和磨耗能力强，适用于控制裂缝。但因为只以薄层使用，尚不能承载，且施工时需要特殊的操作方法。119压浆纤维混凝土SIFCON钢纤维含量约钢纤维毡120钢纤维毡120121121SIFCON配合比.122SIFCON配合比.122SIFCON材料地面施工123SIFCON材料地面施工123第四节纤维水泥复合材料FiberCementComposition124第四节纤维水泥复合材料124概述柔性纤维增强脆性基体复合材料脆性材料的特点是抗压强度高；而抗折、抗拉强度和抗冲击韧性低，变形性小。在脆性基体材料中加入柔性纤维，是想通过柔性纤维吸收断裂能和阻止裂纹扩展，来达到改善脆性、提高韧性的目的。125概述柔性纤维增强脆性基体复合材料125纤维水泥材料的发展史BC马鬃1900石棉纤维，Hatscheckprocess1920Griffith理论与表观强度1950复合材料1960FRC1970石棉水泥的代替材料1970SFRC，GFRC，PPFRC，喷射混凝土1990微力学，混合体系，木纤维体系制造工艺技术，次级增强组分，HSC柔性问题，收缩裂缝控制2000＋结构应用，规范，新产品126纤维水泥材料的发展史BC马鬃126FRC材料的应用领域薄板单层板屋面板管复合板喷射混凝土幕墙楼板和地板预制构件复合材料桥面板穹顶屋面抗冲击结构127FRC材料的应用领域薄板127FRC材料的工程应用128FRC材料的工程应用128纤维水泥材料的组成材料水泥硅酸盐水泥；硫铝酸盐水泥；氯氧镁水泥矿物粉末：粉煤灰、矿渣、石灰石粉等纤维天然纤维：石棉纤维，木纤维，棉纤维等合成纤维：钢纤维，E－玻璃纤维，AR玻纤，聚丙烯，PVA纤维，尼龙纤维129纤维水泥材料的组成材料水泥129纤维水泥材料的成型工艺工艺过程Hatscheck（哈氏）方法手糊工艺,GFRC在搅拌机中搅拌喷射混凝土改进工艺：挤出、挤拉、滚压等130纤维水泥材料的成型工艺工艺过程130纤维增强水泥板制造过程纤维硅砂水泥水外加剂搅拌机Hatscheck成形机板坯堆叠板坯压制板坯养护表面砂光纤维水泥板131纤维增强水泥板制造过程纤维硅砂水泥水外加剂搅拌机HatHatscheck成型机水灰比超过10的水泥稀浆(5~8%)经过几个长网滚将稀浆中的固体收集成薄层物薄片物在滚子上形成一定厚度后，切断，挤压，脱水常温或蒸压养护132Hatscheck成型机水灰比超过10的水泥稀浆(5~8纤维水泥混合料的制备133纤维水泥混合料的制备133纤维水泥混合料的制备134纤维水泥混合料的制备134纤维水泥复合材料的性能外观上，纤维水泥材料象普通水泥基材料一样，但抗裂性能提高了500倍；掺入混合料体积2％的纤维的纤维水泥板的抗弯行为就可解释其增强增韧作用；纤维水泥材料的抗压行为不受纤维存在的影响，可与其抗拉和抗弯性能相媲美。135纤维水泥复合材料的性能外观上，纤维水泥材料象普通水泥基材料一纤维增强水泥板的抗弯行为

EngineeredCementComposites(ECC)136纤维增强水泥板的抗弯行为EngineeredCement（一）纤维水泥复合材料的微结构CSH的微结构纤维使裂缝偏移而增韧碳纤维水泥复合材料的微结构连续玻璃纤维增强水泥浆的微结构聚丙烯纤维增强水泥浆的微结构137（一）纤维水泥复合材料的微结构CSH的微结构137C-S-H的微结构胶态薄片的无定形固体粘结很弱，范得华力，拉伸较弱，脆性物质板片状结构得平均间隔10～14Å晶体氢氧化钙，Ca(OH)2，水、孔与未水化水泥颗粒相比，有很大得表面积200～300m2/g。138C-S-H的微结构胶态薄片的无定形固体138纤维使裂缝偏移而增韧139纤维使裂缝偏移而增韧139碳纤维水泥复合材料的微结构140碳纤维水泥复合材料的微结构140连续玻璃纤维增强水泥浆的微结构141连续玻璃纤维增强水泥浆的微结构141聚丙烯纤维增强水泥浆的微结构142聚丙烯纤维增强水泥浆的微结构142界面的性质和作用弱区域钢纤维，高W/C，CH形成玻纤束效应，脆化，间隙的填充脱粘与拔出稳定临界前裂缝扩展裂缝桥联，裂缝偏移能量耗散机理组成模型脆性基体复合材料143界面的性质和作用弱区域143（二）纤维水泥基复合材料的强度理论纤维水泥基复合材料的力学性能取决于下列因素：基体材料的力学性能；纤维的种类；纤维的掺量：体积分数、纤维间隔；纤维的长度；纤维的力学性能：强度、弹性模量、极限应变；纤维的失效机理：拔出、断裂。144（二）纤维水泥基复合材料的强度理论纤维水泥基复合材料的力学性不同基体材料特性的复合材料的力学行为145不同基体材料特性的复合材料的力学行为145纤维掺量对复合材料的力学行为影响146纤维掺量对复合材料的力学行为影响146短切纤维的增强增强纤维脱粘和部分拔出桥联，封闭压力裂缝面的刚度应力集中减少纤维桥联基体相的裂缝147短切纤维的增强增强纤维桥联基体相的裂缝147纤维阻裂机理纤维吸收裂缝扩展所释放的能量并阻止其向前延伸与扩展裂缝纤维拉断纤维拨出纤维跨越裂缝纤维跨与基材脱黏基材多点开裂148纤维阻裂机理纤维吸收裂缝扩展所释放的能量并阻止其向前延伸与扩长(连续)纤维的增韧纤维的复合效应纤维承受大部分荷载基体裂缝扩展时，长纤维足以传递荷载由于剪切应力低，纤维脱粘有限分散裂缝在整个体积中分布损伤和能耗149长(连续)纤维的增韧纤维的复合效应149纤维引起的微裂缝分散过程基体相应力较大基体相开裂纤维应力较大150纤维引起的微裂缝分散过程基体相基体相开裂150纤维长度的影响复合材料中，纤维相的应力为：fu＝2r/A，lc＝rfu/2。当L＜lc，纤维没能发挥增强作用；当L＝lc，只有纤维中点处于最大应力；当L＞lc，纤维中间一段处于最大应力；151纤维长度的影响复合材料中，纤维相的应力为：fu＝2r/（三）纤维水泥复合材料的强度抗压强度弯曲强度拉伸与劈裂抗拉强度抗剪强度抗冲击强度152（三）纤维水泥复合材料的强度抗压强度152纤维增强水泥基复合材料的抗压强度钢纤维可以增加低强度等级混凝土的抗压强度，且与钢纤维体积分数成正比；端头带勾的纤维比光滑钢纤维、玻璃纤维和聚丙烯纤维的增强效果好。153纤维增强水泥基复合材料的抗压强度钢纤维可以增加低强度等级混凝弯曲强度FlexureStrengthFRC弯曲强度的影响因素有：纤维种类fibertype；纤维长度fiberlength(L)；长径比aspectratio(L/df)纤维的体积分数thevolumefractionofthefiber(Vf)；纤维的取向fiberorientation；纤维的形状fibershape；纤维的粘结特性fiberbondcharacteristics(fiberdeformation)FRC和易性的影响因素：水灰比W/Cratio,；密度density；含气量aircontent。FRC极限弯曲强度可以大于或小于初裂时的强度。154弯曲强度FlexureStrengthFRC弯曲强度复合材料的弯曲荷载－挠度曲线一般来说，在弯曲试验中，FRC的荷载－挠度曲线可以分为三个阶段，如下图所示。荷载挠度在三点弯曲应力－挠度曲线的A点前，或多或少有线性响应；在该点行为的增强机理：应力通过界面剪切力从基体材料传递给纤维，基体与纤维共同承受直至基体材料开裂。基体材料开裂时的强度成为“初裂强度”(“firstcrackingstrength”)，或“比例极限”(“proportionallimit”.)。开裂后，基体材料中的应力逐渐传递给纤维；随着荷载的增加，纤维逐渐从基体材料中拔出，荷载－挠度曲线成为非线性，直至在B点达到极限弯曲荷载，这点成为“峰”强度。“峰”强度后，荷载逐渐下降，直至试件破坏。这部分荷载－挠度曲线下的面积很大，表征纤维复合材料吸收了大量能量—增韧。“峰”强度后，荷载逐渐下降，直至试件破坏。这部分荷载－挠度曲线下的面积很大，表征纤维复合材料吸收了大量能量—增韧。155复合材料的弯曲荷载－挠度曲线一般来说，在弯曲试验中，FRC只要纤维的体积分数足够，A点与B点间的非线性就存在；当纤维的体积分数较低时(Vf<0.5%),复合材料的极限强度与初裂强度一致。初裂后，荷载立即下降，如图所示。156只要纤维的体积分数足够，A点与B点间的非线性就存在；156FRC材料的典型应力－应变或荷载－延伸曲线如图所示，图中曲线也可分为三个阶段：第一阶段—在基体开裂前，是线弹性行为，类似于基体材料相；第二阶段—多裂缝阶段，材料为非弹性行为，直至最大应力或荷载达到；第三阶段—软化与破坏阶段，在这阶段，纤维可能断裂或拔出。157FRC材料的典型应力－应变或荷载－延伸曲线如图所示，图中曲FRC的极限弯曲强度与纤维体积分数、长径比呈线性关系，即极限弯曲强度随纤维增强因子(定义为VfL/df)的增加而增加。Shah和Rangan提出下列公式预测复合材料的极限弯曲强度：

fcc=Afm(1－Vf)+B(VfL/df)式中：

fcc—纤维复合材料的极限弯曲强度；

fm—普通基体（砂浆或混凝土）的最大弯曲强度；A,B—试验确定的常数

对普通混凝土，A=1,B=0.其中B解释了纤维的粘结强度和纤维分布的无规性。Swamy的试验得出的钢纤维混凝土：极限强度，A=0.97,B=4.94；初裂强度，A=0.843,B=4.25。158FRC的极限弯曲强度与纤维体积分数、长径比呈线性关系，即极限图中结果表明：纤维水泥基复合材料的比例极限(LOP)和断裂模量(MOR)随着纤维体积分数、纤维的强度增加而增加。芳纶高强碳纤维维纶低模量纤维159图中结果表明：芳纶高强碳纤维维纶低模量纤维159拉伸与劈裂拉伸强度TensileandSplittingTensile

水泥基体的拉伸破坏呈脆性破坏，拉伸应变很小；无论是短切纤维还是连续纤维，掺入水泥基材料中均可改善拉伸强度。钢纤维聚丙烯纤维160拉伸与劈裂拉伸强度TensileandSplittin拉伸强度的计算公式有几种理论可用来预测复合材料的拉伸应力－应变曲线开裂前的线弹性特征：复合材料定律断裂力学理论经验公式

用复合材料定律，可以导出开裂时，复合材料的拉伸应力：Scc=Smu(1-Vf)+12(VfL/df)Scc=Smu(1-Vf)+12(VfL/df)式中：

Scc—复合材料的拉伸强度；Smu—基体材料的拉伸强度；Vf，L/df—分别是纤维体积分数和长径比；

1—

代表基体材料开裂应力时移动纤维分数的系数2—复合材料未开裂时，纤维取向因子。纤维增强因子161拉伸强度的计算公式有几种理论可用来预测复合材料的拉伸应力－应影响FRC直拉、弯曲和压缩行为的主要因素也影响其劈裂拉伸行为，如：纤维的体积分数、长径比和粘结特性等；纤维体积分数和长径比的增加，将使得复合材料得劈拉强度提高；端头带勾和波浪形纤维比直形纤维的改善效果好。拉伸与劈裂拉伸强度162影响FRC直拉、弯曲和压缩行为的主要因素也影响其劈裂拉伸行为碳纤维的增强效果复合材料强度随碳纤维掺量的增加而增加163碳纤维的增强效果复合材料强度随碳纤维掺量的增加而增加163聚丙烯纤维的增强增韧效果164聚丙烯纤维的增强增韧效果164纤维拔出试验165纤维拔出试验165剪切强度ShearStrength

脆性材料的剪切破坏是突发灾难性的；

FRC的剪切行为分为两种：直接剪切试验和翅托梁试验；纤维的加入可以改善水泥基材料的剪切强度和柔性，纤维对高强混凝土的改善效果比普通混凝土好。增加了极限荷载和整个过程的柔性，因为高强基体材料中，纤维界面粘结强度高；钢纤维可使极限荷载和柔性均有所提高，而聚丙烯纤维不能提高极限荷载，但能改善柔性，其改善效果比钢纤维好；166剪切强度ShearStrength脆性材料的剪切破坏是突抗冲击强度ImpactResistance

纤维可以提高水泥基材料的抗冲击性能；波浪型钢纤维的体积分数为0.5,1.0,1.5,和2.0%，可使完全破坏时的冲击强度分别提高640%,847%,1,824%和2,806%。带勾型和波浪型钢纤维可使复合材料具有优良抗冲击性能。聚丙烯纤维在较少掺量下，就可使复合材料的抗冲击性能得到显著改善。167抗冲击强度ImpactResistance纤维可以提纤维水泥基材料的变形性能弹性模量徐变与收缩应变能力韧性指数热膨胀系数泊松比韧性指数168纤维水泥基材料的变形性能弹性模量168弹性模量ModulusofElasticity

复合材料的拉伸、抗压和剪切模量是工程应用中不可缺少的性能；复合材料的弹性模量取决于两相材料的性能和体积分数等。影响因素纤维的弹性模量大，则复合材料的弹性模量高，所以，当纤维体积分数相同时，钢纤维水泥基复合材料的弹性模量大于玻纤水泥基复合材料的，弹模比水泥基材料低的聚丙烯纤维可使复合材料的弹性模量降低；纤维种类相同时，复合材料弹性模量随着纤维掺量的增加而增加或减小。169弹性模量ModulusofElasticity复合材断裂韧性FractureToughness

水泥基材料拉伸强度比抗压强度低，呈脆性破坏；改善脆性的有效方法是用无规分布的短切纤维增韧。170断裂韧性FractureToughness水泥基材料拉伸增韧机理根据线弹性和弹塑性断裂力学，复合材料中裂缝扩展机理可用三个不同区段描述：非应力区段，纤维被完全拔出或破坏；准塑性区段，基体相开裂，桥连裂缝的纤维提供拔出阻力；进展区段，应力集中场引起的裂缝扩展前端的分布区。准塑性区段，提供给纤维水泥复合材料的断裂能。复合材料的断裂韧性取决于纤维种类、体积分数、纤维长度和纤维表面状况等。171增韧机理根据线弹性和弹塑性断裂力学，复合材料中裂缝扩展机理可纤维水泥基材料的耐久性Durability耐磨性冻融循环影响干湿循环影响碱环境影响172纤维水泥基材料的耐久性Durability耐磨性172耐磨性AbrasionResistance

水工结构磨蚀破坏研究表明：混凝土表面的磨蚀是由于逐渐磨损引起的，因为破碎物颗粒在表面低速滚动摩擦造成表面磨损，那么，骨料的质量和表面硬度确定磨蚀速度，因此，纤维在改善耐磨性方面没有作用；试验证明：普通水泥基材料和钢纤维或聚丙烯纤维水泥基材料的耐磨性没有差别；钢纤维可以改善混凝土路面的起皮现象，且随着纤维体积分数的增加而增加。173耐磨性AbrasionResistance水工结构磨蚀破冻融作用FreezingandThawing

美国ACI544委员会指出，纤维本身对水泥基材料的抗冻性没有明显的影响，即抗冻性差的混凝土不能通过纤维来得到改善；要制备抗冻性好的纤维增强水泥基材料（如混凝土），同样需要引气。174冻融作用FreezingandThawing美国AC干湿作用Wet-DryExposure

聚丙烯纤维可使养护好的混凝土表面抵抗海水干湿循环作用的阻力提高；聚丙烯纤维也可有效延缓混凝土表面造热湿环境下的劣化速度。175干湿作用Wet-DryExposure聚丙烯纤维可使养碱环境作用AlkalineEnvironment

纤维在水泥基材料中的耐久性主要涉及非金属纤维，如玻璃纤维、合成纤维等；可以采用50oC饱和石灰水进行加速试验，来评价非金属纤维在水泥基材料中的长期耐久性；尼龙纤维和聚丙烯纤维在碱性环境下的耐久性好，聚酯纤维经受加速试验后，其性能有所损失；玻璃纤维损失最大。在水泥基材料中采用的玻璃纤维必须是耐碱玻纤，即用25％ZrO2代替SiO2生产的玻纤。176碱环境作用AlkalineEnvironment纤维在水纤维在饱和Ca(OH)2溶液中的老化177纤维在饱和Ca(OH)2溶液中的老化177第五节

纤维增强塑料

FiberReinforcedPlastics(FRP)178第五节

纤维增强塑料

FiberReinforc纤维增强塑料(FRP)FiberReinforcedPlastic(FRP)Compositesaredefinedas:“Amatrixofpolymericmaterialthatisreinforcedbyfibersorotherreinforcingmaterial”(1)定义：

由纤维或其它增强材料增强聚合物基体的复合材料。

纤维增强塑料（FRP）是一种刚性纤维增强柔性基体的复合材料。179纤维增强塑料(FRP)FiberReinforcedPl(2)种类玻璃纤维增强塑料(glassfibersreinforcedplastics,GFRP)碳纤维增强塑料(carbonfibersreinforcedplastics,CFRP)尼龙纤维增强塑料(amidefibersreinforcedplastics,AFRP)180(2)种类玻璃纤维增强塑料180增强机理基体材料—塑料或固化后的有机树脂是一种低弹性模量材料；增强材料—高弹性模量、高强的纤维材料；在应力作用下，基体材料的粘弹性流动将荷载传递给高强、高模量的纤维，使得复合材料具有优于塑料的物理力学性能。181增强机理基体材料—塑料或固化后的有机树脂是一种低弹性模量材料合成树脂不饱和聚酯树脂；环氧树脂酚醛树脂呋喃树脂其它高性能树脂182合成树脂不饱和聚酯树脂；182(1)不饱和聚酯树脂不饱和聚酯树脂是由是由不饱和二元酸(含有一定量的饱和二元酸)和饱和二元醇经缩聚反应形成的液态树脂，其分子链是线型结构，并含有不饱和双键。在不饱和聚酯树脂中加入乙烯类单体(如苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯等)，在引发剂和促进剂的作用下进行共聚反应，交联固化为体型结构。

不饱和聚酯树脂的特性：粘度小、浸润性好、气泡容易排除、凝胶时间可根据需要任意调节控制、工艺性能最好；强度和表面耐磨性较高；可在100C下长期使用；添加增塑剂可以大幅度提高其韧性；有较好的耐水性，但耐碱和溶剂的性能较差，不耐氧化性介质；固化过程中有较大收缩变形；相对价格也较低。183(1)不饱和聚酯树脂不饱和聚酯树脂是由是由不饱和二元酸(含(2)环氧树脂环氧树脂是将由带有环氧基团的化合物与多元羟基化合物经缩聚形成的线型聚合物，分子链中含有活泼的环氧基团，90％以上为双酚A与环氧氯丙烷的缩聚物。很容易与固化剂发生交联反应，形成体型结构，常用固化剂有胺类和酸酐类化合物。固化后的环氧树脂特性：强度较高；韧性较好；尺寸稳定性高；