一、纤维增强塑料简介
    （一）材料组成情况
    在日本利用FRP作为预应力钢筋应用于混凝土结构已近20年时间，引起了其他国家的广泛注意。在钢筋混凝土结构中，由于氯离子等腐蚀介质的侵入使钢筋生锈，促使人们想方设法解决钢筋的锈蚀问题。一个可能的办法是利用FRP代替钢筋，因为FILP有良好的耐腐蚀性，这是开展在混凝土结构中研究应用FRP的推动力之一。目前在FRP的应用和生产领域中，日本是世界上领先国家之一。根据日本土木工程协会（JSCE）关于碳纤维增强材料（CFRM）的质量标准，FRP可分为几类（图1）。
    上述材料的生产方式为：先把碳纤维拉紧，然后用环氧树脂或乙烯醇树脂把纤维相互间粘结在一起。就连续纤维的使用来看，最常用的是碳纤维，芳纶纤维居其次。这些连续纤维的材料特点示于表1（略）。
    从表1可以看出，连续纤维的强度比平常的预应力钢筋高的多。然而，因为纤维脆性的存在，如果仅把纤维简单的捆在一起就不能获得这样高的强度。这是为什么要使用粘结材料的原因。
    在上述材料中，碳纤维具有很高的耐腐蚀性，在化学物质如氯离子、硫酸以及苛性钠等作用下，其强度没有明显的下降。芳纶纤维抵抗化学物质和紫外线的能力略差于碳纤维，但仍具有比钢筋强地多的抵抗能力。
    （二）材料力学性能
    在JSCE的碳纤维增强材料质量标准中，对FRP的力学性能有详细描述。表2是日本生产的所有FRP材料力学性能。
    1.A：D<20mm B：D≥20mm；
    2.保证强度是保证承载力除以名义面积而得；
    3.采用不同试验方法的暂行数值；
    4.取自碳纤维增强材料（CFRM）。
    从表2（略）可知，FRP的抗拉强度与常规的预应力钢筋处于同等水平，而其弹性模量低于预应力钢筋。
    FRP的应力一应变曲线示于图2，它的曲线形状表明这种材料的破坏是由于突然的脆性断裂而不是延性屈服所致。
    目前对FRP的长期力学性能研究成果大致可归纳如下：
    （1）对碳纤维增强塑料（CFRP），用于计算预应力损失的名义松弛率可假设为6%，对芳纶纤维增强塑料（AFRP），其1000小时的松弛率大约为12%.
    （2）徐变破坏强度与保证抗拉强。
    度的比值与作用时间对数值成线性关系。对CFRP而言，该比值大约是0.85，它比AFRP的要大。虽然在碱和氯离子作用下，FRP材料的耐久性大大优于常规钢材，但仍缺乏足够的数据来定量说明耐久性如何。
    二、纤维增强塑料薄板对混凝土结构的加固应用
    在外贴钢板的加固方法中存在的困难促使人们采用纤维符合薄板来代替钢板。这种新型技术具有以下优点：①施工效率高；②对不同的加固部位和加固目的具有极强的适应性；③优异的耐久性；④施工完成后就能承载。
    （一）纤维增强塑料薄板用于混凝土梁的加固
    由于日本政府1991年2月颁布对道路结构的设计荷载变化，桥梁设计等级需要提高，桥梁老化需进行加固等，使混凝土桥梁承载力的提高成了一个重要的问题。自那时起，外贴FRP薄板进行加固的方法被日本建设省和其他机构采纳，进入实用阶段。具体加固方法是使用环氧粘结剂把单向纤维复合薄板粘结在构件受拉面上来加固混凝土构件。近年来，通过外贴纤维增强塑料薄板来翻新和加固混凝土结构和钢筋混凝土结构已经很常见，并对梁的抗弯强度、抗剪强度和刚度的改进开展了大量研究工作。