玻璃纤维 和 高分子材料 的种类、弹性模量和泊松比

玻璃纤维 和 高分子材料 的种类、弹性模量和泊松比

玻璃纤维是一种性能优异的无机非金属材料。英文原名为：glass fiber 。

成分为二氧化硅、氧化铝、氧化钙、氧化硼、氧化镁、氧化钠等。

它是以玻璃球或废旧玻璃为原料经高温熔制、拉丝、络纱、织布等工艺。最后形成各类产品，玻璃纤维单丝的直径从 几 个微米到二十几米个微米，相当于一根头发丝的 1/20-1/5 ，每束纤维原丝都有数百根甚至上千根单丝组成，通常作为复材料中的增强材料，电绝缘材料和绝热保温材料，电路基板等，广泛应用于国民经济各个领域。 玻璃纤维之特性： 玻璃一般人之观念为质硬易碎物体，并不适于作为结构用材但如其抽成丝后，则其强度大为增加且具有柔软性，故配合树脂赋予形状以后终于可以成为优良之结构用材。玻璃纤维随其直径变小其强度增高。

作为补强材玻璃纤维具有以下之特点，这些特点使玻璃纤维之使用远较其他种类纤维来得广泛，发展速度亦遥遥领先其特性列举如下： (1)拉伸强度高，伸长小(3%)。 (2)弹性系数高，刚性佳。 (3)弹性限度内伸长量大且拉伸强度高，故吸收冲击能量大。

(4)为无机纤维，具不燃性，耐化学性佳。 (5)吸水性小。 (6)尺度安定性，耐热性均佳。

(7)加工性佳，可作成股、束、毡、织布等不同形态之产品。 (8)透明可透过光线. (9)与树脂接着性良好之表面处理剂之开发完成。 (10)价格便宜。

玻璃纤维的分类： 玻璃纤维按形态和长度，可分为连续纤维、定长纤维和玻璃棉；按玻璃成分，可分为无碱、耐化学、高碱、中碱、高强度、高弹性模量和抗碱玻璃纤维等。以高分子化合物为基础的材料。包括橡胶、塑料、纤维、涂料、胶粘剂和高分子基复合材料。 高分子材料按来源分为天然、半合成（改性天然高分子材料）和合成高分子材料。

天然高分子是生命起源和进化的基础。人类社会一开始就利用天然高分子材料作为生活资料和生产资料，并掌握了其加工技术。如利用蚕丝、棉、毛织成织物，用木材、棉、麻造纸等。19世纪30年代末期，进入天然高分子化学改性阶段，出现半合成高分子材料。

1907年出现合成高分子酚醛树脂，标志着人类应用合成高分子材料的开始。现代，高分子材料已与金属材料、无机非金属材料相同，成为科学技术、经济建设中的重要材料。 高分子材料的结构决定其性能，对结构的控制和改性，可获得不同特性的高分子材料。高分子材料独特的结构和易改性、易加工特点，使其具有其他材料不可比拟、不可取代的优异性能，从而广泛用于科学技术、国防建设和国民经济各个领域，并已成为现代社会生活中衣食住行用各个方面不可缺少的材料。

弹性模量、泊松比与是不是钢筋、钢管没有关系，和尺寸也没有关系，就是钢材的弹性模量和泊松比。 它是材料的特性，是个比值。 但是与钢材的型号有关系，也就是说与钢材的金相组成和生产工艺有关系。

不过一般的作为建筑用的钢材（如楼主所举的钢筋钢管之类的），也就是普碳钢或者四五钢差不多是那个值（钢材的弹性模量：2.06×10e5MPa，泊松比：0.25～0.3） 中华人民共和国国家标准《混凝土结构设计规范》GB 50010-2002表4.2.2-1列出了常用钢材的弹性模量如下： HPB235(Q235)：210000MPa； HRB 335级钢筋、HRB 400级钢筋、RRB 400级钢筋、热处理钢筋:200000MPa； 消除应力钢丝(光面钢丝、螺旋肋钢丝、刻痕钢丝):205000MPa； 钢绞线：195000MPa。 注：必要时钢绞线可采用实测的弹性模量。 《钢结构设计规范》GB 50017━2003 表3.4.3统一取弹性模量206000MPa。

钢筋的泊松比

中华人民共和国国家标准《混凝土结构设计规范》GB 50010-2002表4.2.2-1列出了常用钢材的弹性模量如下： HPB235(Q235)：210000MPa； HRB 335级钢筋、HRB 400级钢筋、RRB 400级钢筋、热处理钢筋:200000MPa； 消除应力钢丝(光面钢丝、螺旋肋钢丝、刻痕钢丝):205000MPa； 钢绞线：195000MPa。 注：必要时钢绞线可采用实测的弹性模量。

《钢结构设计规范》GB 50017━2003 表3.4.3统一取弹性模量206000MPa。

预应力钢筋的种类

1．冷拔低碳钢丝预应力钢绞线冷拔低碳钢丝是由圆盘的HPB235级钢筋在常温下通过拔丝模冷拔而成，常用的钢丝直径为3mm、4mm和5mm.冷拔钢丝强度比原材料屈服强度显著提高，但塑性降低，适用于小型构件的预应力筋。2．冷拉钢筋冷拉钢筋是将HRB335、HRB400、RRB400级热轧钢筋在常温下通过张拉到超过屈服点的某一应力，使其产生一定的塑性变形后卸荷，再经时效处理而成。

冷拉钢筋的塑性和弹性模量有所降低而屈服强度和硬度有所提高，可直接用作预应力钢筋。

3．高强度钢丝高强钢丝是用优质碳素钢热轧盘条经冷拔制成，然后可用机械方式对预应力钢绞线进行压痕处理形成刻痕钢丝，对钢丝进行低温（一般低于500℃）矫直回火处理后便成为矫直回火钢丝。常用的高强钢丝分为冷拉和矫直回火两种，按外形分为光面、刻痕和螺旋肋三种。预应力钢丝经矫直回火后，可消除钢丝冷拔过程中产生的残余应力，这种钢丝通常被称为消除应力钢丝。消除应力钢丝的松弛损失虽比消除应力前低一些，但仍然较高，经“稳定化”处理后，钢丝的松弛值仅为普通钢丝的0.25～0.33，这种钢丝被称为低松弛钢丝，目前已在国内外广泛应用。

常用的高强钢丝的直径有4mm、5mm、6mm、7mm、8mm和9mm等几种。4．钢绞线预应力钢绞线一般是由几根碳素钢丝围绕一根中心钢丝在绞丝机上绞成螺旋状，再经低温回火制成。钢绞线的直径较大，一般为9～15mm，较柔软，施工方便，但价格较贵。

钢绞线的强度较高。钢绞线规格有2股、3股、7股和19股等。7股钢绞线由于面积较大、柔软、施工定位方便，适用于先张法和后张法预应力结构与构件，是目前国内外应用最广的一种预应力筋。

5．热处理钢筋热处理钢筋是由普通热轧中碳合金钢经淬火和回火调质热处理制成，具有高强度、高韧性和高粘结力等优点，直径为6～10mm。产品钢筋为直径2m的弹性盘卷，每盘长度为100～120m。热处理钢筋的螺纹外形有带纵肋和无纵肋两种。

近年来，我国强度高、性能好的预应力钢筋（钢丝、钢绞线）已可充分供应，故提倡用高强的预应力钢绞线、钢丝作为我国预应力混凝土结构的主力钢筋。

能够用作预应力钢筋的有哪几种钢筋

用于预应力钢筋混凝土构件的钢材种类有3种，分别是：
钢筋：冷拉热轧钢筋、热处理钢筋。
钢丝：消除应力钢丝，有光面、螺旋和刻痕几种形式。

和钢绞线：一般由一股三根和一股七根不同直径的高强度钢丝绞制在一起而成。

对钢筋材料要求有：高强度、具有一定的塑性、良好的加工性能、与混凝土有较好的粘结强度。

扩展资料：
预应力钢筋的类型：
1、消除应力钢丝：
消除应力钢丝包括光圆、螺旋肋、三面刻痕，是用高碳镇静钢轧制成的盘圆，经过加温、淬火(铅浴)、酸洗、冷拔、回火校直等处理工序来消除应力而成的碳素钢丝，可提高抗拉强度，钢筋直径为4~9mm，强度高、低松弛。

2、钢绞线：
钢绞线是由多根冷拉钢丝在绞线机上咬合并经消除应力回火而成的总称。有1*3捻用于先张法。

1*7捻是外层钢丝围绕一根直径大20%的中心钢丝绞成，在后张法中应用广泛。它的强度高、低松弛、伸直性好，比较柔软，盘弯方便，粘结性好。
钢丝绳与钢绞线的区别是:在制作工艺上，钢丝绳是由钢丝绞成股，再由股捻成绳，有中间夹麻芯或钢芯和不加芯的钢丝绳；钢绞线是由钢丝只经过一次扭绞。

在性能上，钢丝绳的弹性模量小于钢绞线。

3、热处理钢筋：
热处理钢筋是将合金钢(40Si2Mn、48Si2Mn、45Si2Cr)经过调质热处理而成，以提高抗拉强度，改善塑性性能。这种筋具有强度高(节省钢材)、低松弛的特点，其直径为6~10mm，以盘圆形式供给省去焊接，有利于施工。

消除应力钢丝和预应力钢丝是不是一个概念

高强钢丝是用优质碳素钢热轧盘条冷拔制成，再用机械方式对钢丝进行压痕处理形成刻痕钢丝，并进行低温（一般低于500℃）矫直回火处理后即成为矫直回火钢丝。又称为“消除应力钢丝”。

消除应力钢丝常经“稳定化”处理后，钢丝的松弛值仅为普通钢丝的0.25～0.33左右，这种钢丝称为低松弛钢丝。

所谓消除，是消除加工制作中产生、残存的应力，并不是消除了“弹力”，“弹力”其实是弹性模量E的表现，任何固体材料都有这种力学性能（E），除非变成了液体或气体。消除应力钢丝是现行规范GB50010-2010《混凝土结构设计规范》推荐的预应力混凝土用钢丝之一种。

不能用于预应力钢筋混凝土构件的钢材是什么

一般低强度钢筋如HPB235、HRB335等都不适于用作混凝土中的预应力钢筋，主要是为了避免出现较大的预应力损失，以致在使用阶段出现因预应力损失而导致的结构失效。

预应力的概述
预应力是为了改善结构服役表现，在施工期间给结构预先施加的压应力，结构服役期间预加压应力可全部或部分抵消荷载导致的拉应力，避免结构破坏。

常用于混凝土结构。

预应力混凝土结构，是在结构承受荷载之前，预先对其施加压力，使其在外荷载作用时的受拉区混凝土内力产生压应力，用以抵消或减小外荷载产生的拉应力，使结构在正常使用的情况下不产生裂缝或者裂得比较晚。

预应力钢筋混凝土
应用预应力钢筋混凝土的概念及原理对钢筋混凝土构件中的主要受力钢筋预先施行张拉的就是预应力钢筋混凝土构件;由预应力钢筋混凝土构件组成的混凝土结构就是预应力钢筋混凝土结构。

用于预应力钢筋混凝土构件的钢材种类有3种，分别是：
(1)钢筋：冷拉热轧钢筋、热处理钢筋；
(2)钢丝：消除应力钢丝，有光面、螺旋和刻痕几种形式
(3)和钢绞线：一般由一股三根和一股七根不同直径的高强度钢丝绞制在一起而成
(4)对钢筋材料要求有：高强度、具有一定的塑性、良好的加工性能、与混凝土有较好的粘结强度。