是否有材料可以替代鋼筋？
鄙人也是做工程的，突然腦洞大開。如果高分子材料屈服強度，或抗拉，抗剪強度大於鋼筋，是否能替代現在建築所用的鋼筋混凝土中的部分鋼筋。
我是一個堅定的鋼筋混凝土信徒……
的確有很多材料可以替代鋼筋混凝土裡的鋼筋，但都停留在理論層面和科研層面上，目前還沒有能夠在工程層面上大範圍替代鋼筋的材料。
我能想到的備選材料有這些：- 不鏽鋼（廣義上也是鋼筋的一種……）
- 鋁合金
- 玻璃纖維（GFRP）
- 碳纖維（CFRP）
- 聚醯胺纖維（凱夫拉）
- 纖維高性能混凝土（Ductal 等 UHPC）
- 其它高性能合金材料（形狀記憶合金、液態金屬……）
為什麼我覺得這些材料不能替代鋼筋呢？我們可以對比一下鋼筋和這些備選材料的優缺點：
價格
這些備選材料里，即使是看上去最不昂貴的材料——不鏽鋼，價格也要遠遠高於普通鋼筋。我們實驗室去年對比過普通鋼絞線和不鏽鋼鋼絞線的價格，做到同樣的設計強度，不鏽鋼的是普通鋼材的7倍以上。不鏽鋼的主要原材料之一是鎳，而鎳屬於國際期貨，價格一直飄忽不定，這對於大型的、長期的工程建設是極為不利的。儘管現在有了鎳含量儘可能少的 Duplex 不鏽鋼，但是價格仍然遠高於普通鋼材。
至於碳纖維這些材料，那就更不用說了，雖然不像汽車、航空航天工業那樣需要用纖維體積比至少50%以上的材料，但是即使是應用在土木工程里纖維體積比在10%到40%左右的纖維材料，價格依然很昂貴。你去看看那些碳纖維車身的跑車的價格，就知道這是什麼樣的材料了……
熱脹冷縮
既然要用到混凝土裡，就必須要跟混凝土有類似的熱膨脹係數，這樣兩種材料才能一起熱脹冷縮，否則一個熱脹的程度很厲害，一個熱脹的程度沒那麼厲害，兩者之間就會產生溫度裂縫，進而影響力學性能。
以10的-6次方應變每攝氏度作為單位，混凝土的熱膨脹係數為10.8左右，而鋼筋為11.7，非常接近，所以我們說鋼筋和混凝土是天作地設的一對好基友。
再看看鋁合金，高達23.1，是混凝土的兩倍還多；玻璃纖維是2.8，又明顯小於混凝土；碳纖維和凱夫拉的甚至是負值，也就是說它們甚至是「熱縮冷脹」的。
耐久性能
雖然普通鋼筋會有各種各樣的耐久性問題，比如混凝土碳化、氯離子侵蝕等等，但是總體而言，混凝土配比合理、保護層足夠的鋼筋混凝土結構，其實是有著相當優秀的耐久性能的。混凝土的強鹼性環境會在鋼筋表面形成鈍化膜，對鋼筋起到了很好的保護作用。Again，天作地設的好基友……
對比其它備選材料：首當其衝的就是玻璃纖維，大多數玻璃纖維會跟強鹼性的混凝土發生化學反應，所以不能直接接觸混凝土，雖然有專門特製的 AR 玻璃纖維，也就是 alkali resistance 的，但是成本也會上去；碳纖維會跟鋼材發生電化學反應，不能直接接觸鋼材表面，如果混凝土中有鋼材預埋件或者其它鋼筋，這也是個問題；聚醯胺纖維就更嬌貴了，會吸收水分，還怕陽光直曬……
加工性能
在我看來，這其實是最突出的問題。施工現場從來都不是「輕拿輕放」的地方，叉車隨便叉，東西隨便扔。FRP 這些纖維材料就顯得太嬌貴了，怕衝擊荷載、怕摔、怕砸，有的還怕水、怕陽光，工人師傅不小心掉一把鎚子，都能把這些材料砸壞。
雖然這個理由看上去很可笑，但現實就是如此。舉個例子，環氧樹脂塗層的鋼筋，在紙面上看上去性能很好，尤其是耐久性能，但事實上工程實踐下來反而更差，因為現場的磕磕碰碰在所難免，樹脂塗層在澆築混凝土之前就已經有了一個個砸破或者蹭破的裂口，導致塗層失去了存在的意義。另外的一個例子就是用碳纖維布加固混凝土結構，看上去很好，但如果有人手賤用刀子或者鐵絲之類的東西在上面亂劃……你永遠都不知道為什麼有人會突然抽風來這麼一下子……
對於普通鋼筋而言，加工起來非常容易。且不說有很多專業的加工鋼筋的機器，即使是在施工現場，截斷、彎曲鋼筋也是分分鐘的事。horizontal band saw、便攜電鋸、液壓鉗、氣割……都可以很容易的切斷鋼筋；沒有專門的儀器，用台鉗夾住，然後套上鋼管，徒手就能把不太粗的鋼筋掰彎；對於各種特殊的預埋件，現場可以很方便的電焊。
比如我在實驗室就可以用這種鋸隨時切割鋼筋，#7或者#8的粗鋼筋，一般二三十秒就能搞定。
對於不鏽鋼而言，加工相對就困難了一點，對於FRP材料，那就完全是另一碼事了。要切割FRP，你要有通風環境，要戴防塵面具，還要考慮工人師傅的健康問題……
當然，我不是說這些新材料一無是處。相反，它們是非常非常好的結構材料，在結構維修、加固方面有著得天獨厚的優勢。但是，在新建工程項目中用這些材料大範圍的替代鋼筋，除了某些特殊環境下的工程項目，比如海邊嚴苛環境或者核電站等等，對於大多數普通工程，我實在想不出優勢何在。謝謝邀請。
我首先想到的是FRP，fiber reinforced plastic 纖維增強塑料
過去三十年中，FRP的應用發展很迅速，日本、美國、加拿大、以及一些歐洲國家做了大量的研究，很多廠商生產出不同類型的FRP用來替代傳統混凝土中的鋼筋，到本世紀初已經有700多座房屋結構以及橋樑是採用FRP加強筋建造或者維修的。
「FRP作為混凝土中的加強筋時，與普通鋼筋相比，具有很多優點。它有很高的強度比（強度與密
度的比率），這種高強度、低密度的性質使得它的強度比是鋼筋的10到15倍；CFRP和AFRP有很高的抗疲勞強度，約為鋼筋的3倍；抗腐蝕能力強，這可降低結構的維護費用，也是其在腐蝕環境下工作的重要前提；在使用時，不像鋼筋需要保護層，較低的熱膨脹係數使它能夠適應較大的氣候
變化!除此之外，它還具有抗電、抗磁、耐磨特性以及良好的耐化學腐蝕性能，而且重量較輕，易於施工，更加適用於作斜拉橋和懸索橋的預應力索。」（引自《纖維增強塑料FRP在混凝土結構中的應用——FRP材料性能及發展》一文）
想到再補充。
必須有！！！ 那就是FRP筋，「有錢任性」不止可以部分替代，甚至可以完全替代，目前北美有些橋已經是完全FRP結構了，特別是CFRP（碳纖維）用於橋樑很廣泛，GFRP一般多用於加固。
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首先目前廣泛運用的FRP材料有CFRP（碳纖維）和GFRP（玻璃纖維）。
主要優點！
1.抗拉強度
CFRP 抗拉強度1200 Mpa＋ &> 鋼筋 (400Mpa+)
GFRP 600 Mpa+&> 鋼筋 (400Mpa+)
彈性模量小於鋼筋
2.抗腐蝕性
FRP材料無需考慮腐蝕問題！
3.熱膨脹係數
FRP複合材料熱膨脹係數與混凝土相近, 當環境溫度發生變化時, FRP與混凝土協調工作,兩者間不會產生大的溫度應力
4.高強度重量比（high strength－to－weight ratios）
FRP材料可減輕結構自重，施工方便, 其重量一般為鋼材的20%。
5.結構穩定，開裂少（less cracks）
FRP添加預應力使結構在正常使用的情況下不產生裂縫或者裂得比較晚。提高了構造本身剛性（stiffness），減少振動和彈性變形這樣做可以明顯改善受拉模塊的彈性強度，使原本的抗性更強。
還有就是材料受力之後Behavior完全不一樣，鋼筋在加固混凝土結構存在屈服（yielding），而FRP則是Elastic的線性屬性，斷裂只在一瞬間，非常sudden，沒有yielding的狀態，並且FRP材料抗拉強度是鋼筋的好幾倍，因此設計和施工時的處理方式也是不同的。
放個實際例子吧，有圖有真相！
下圖為CFRP抗剪箍筋，用於預應力混凝土 橋大梁（Bridge girder）
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分割線
2016年更新（看到去年只是簡略的回答沒想到這麼多人關注）我再補充點關於FRP的知識！
1.科研方面: 目前北美這塊主要科研的目的一個是填補規範的空缺，第二點是優化規範參數。
由於FRP是脆性斷裂，所以受力後行為和鋼筋混凝土完全不同，目前已有不少研究針對簡支梁，連續梁，深梁，板的文獻研究受力破壞的情況，主要以flexture和shear為主，比較熱門的是bond-slip relationship（粘結滑移關係），我們一個postdoctoral fellow在研究這個。
2.實踐方面：確實抗腐蝕特性在特定環境下對比鋼筋確實是有非常大的優勢，現階段海港工程，橋，已經開始實際運用了。下面我分別以CFRP和GFRP舉一個實際工程例子：
Joffre Bridge 1997
以CFRP為主 梁式五跨14.50米總寬度。 250毫米厚的混凝土橋面板
Morristown Bridge 2002 (USA)
整體式橋台 43米跨度，11.3米寬度，230毫米厚的混凝土橋面，以GFRP為主
希望對題主有幫助，滿意就給贊吧 
FRP筋在國外建築領域，替代傳統鋼筋的領域較多，使用案例很廣泛且典型，設計標準和技術規範較全。國際上面有加拿大標準、美國ACI標準等。而國內目前使用的領域少，案例較廣泛，標準和規範較少。也就是目前在國內也就是部分替代，而且是簡單的構件或受力較為簡單的結構。個人從事FRP筋生產、銷售多年。
聽老一輩人說過，在大躍進那個年代，很多向國慶十周年獻禮的大型建築都用竹筋砼。八十年代中國也研究過鋼管砼，就是鋼管中間灌入混凝土，節省鋼材，強度也高。可以替代鋼筋的材料太多。但是，中國生產全世界大部分的鋼材，產量巨大，產能過剩，低價傾銷。由於經濟成本原因，現在根本沒有替代的動力。如果鋼鐵產能砍去一半，或者其它物價不漲，建築鋼材價格突破一萬/噸，替代材料如雨後春筍瘋狂出現，洪水泛濫地朴向建材市場替代鋼筋。
作為外行默默地上一個參考資料。
其實我國早在大躍進時期就有試用GFRP技術的建築了，只不過由於我不清楚的原因沒有推廣開來（成本和技術標準？）
具體技術細節參見本書第一部分「矽酸鹽與玻璃絲矽酸鹽構件的研究」，就不一一截圖了。
可不可以替代，關鍵看原理，最根本的要求是受力，鋼筋在鋼筋混凝土中的作用主要是受拉，理論上在受力合理的情況下，用那些竹纖維，碳纖維都是可以的，但是還必須考慮實用性，防腐要求等，如果找到某種材料，受力性能比鋼筋好，加工比鋼筋方便，現場斷料彎曲比鋼筋便捷，防腐效果比鋼筋好，價格還便宜，那麼肯定是被替代的！
市場格局，這個東西很重要。當鋼筋混凝土已經市場化，全世界都在用，可以說市場份額超過95%，而且是持續幾十年的統治地位。現在的高強碳纖維，玻璃鋼纖維材料，可以一定程度上改善某些性能，只是市場認可度不高，普及度不高。所以，未來沒有根本性的技術出現，以降低生產製造成本，沒有根本性的需求是鋼筋混凝土解決不了的，依舊是鋼混材料的天下。
FRP就耐腐蝕這個優點突出
竹子，老家北方，原抗戰時期日本建築，很多多層用的就是竹子混凝土結構，後來都拆掉了，才搞懂
電纜排管代替鋼筋可以消除一些渦流損耗，這方面有一定的經濟性。
必須是竹子啊。抗拉強度可不輸鋼材。
看題主的意思：如果高分子材料屈服強度，或抗拉，抗剪強度大於鋼筋，那肯定以及必然能用啊。
但是現在市場上還沒有該類型的材料大面積用於市場吧。主要是價格的原因。該材料價格低於鋼筋或鋼筋短缺價格巨高，肯定會代替的。
題主知道竹筋混凝土嗎？這就是鋼筋短缺年代的產物。
同意第一的答案 FRP有aging problem。 我估計寫那麼多的估計phd做的就是這個題目 不過學術和工程還是有距離的
目前還真沒有，要不就是成本比鋼筋貴，要不就是綜合性能不如鋼筋了。
我仔細想了下
其實感覺分別是兩個想法
我的看法是，如果你說
這個工程或者是我們家怎麼怎麼樣，能不能用其他材料代替鋼筋。
我覺得是可以的。只要你有錢。
那麼短時間內我認為暫時還沒有任何材料可以代替鋼筋混凝土這個廉價又好用的組合
在手機搜狐網上看到過這樣一句話，大概意思是：竹子三天內的抗拉強度和鋼筋相媲美（原話忘了）
如果鋼筋不可替代可以考慮把鋼筋、混凝土一起替代。
frp大多用在預應力，其實實用的倒是有替代混凝土的材料
沒有
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