纖維復(fù)合材料在土木建筑工程中的應(yīng)用

摘 要：隨著社會經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，科學(xué)技術(shù)也日新月異，科學(xué)技術(shù)不斷地滲透到我們生活的方方面面。在土木建筑工程方面隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展有很多的新型材料被廣泛地應(yīng)用在土木建筑施工工程中，進(jìn)一步地推動了我國土木建筑工程的發(fā)展。纖維復(fù)合材料作為一種新型的復(fù)合材料，有著很多材料無法比擬的優(yōu)勢，文章將探討纖維復(fù)合材料的優(yōu)勢并對其在土木建筑施工過程中的應(yīng)用加以研究。

關(guān)鍵詞：纖維復(fù)合材料；土木建筑；應(yīng)用

纖維復(fù)合材料具備很好的強(qiáng)度和抗腐蝕性，將纖維復(fù)合材料運(yùn)用在土木建筑的施工過程中不僅能夠大大地降低土木建筑企業(yè)材料成本方面的投入量，還可以將土木建筑工程的質(zhì)量提升到一個(gè)高度，增強(qiáng)土木建筑工程的安全性能。

一、纖維復(fù)合材料的優(yōu)勢

（一）纖維復(fù)合材料的可設(shè)計(jì)性。復(fù)合材料在被設(shè)計(jì)的時(shí)候其成分的組成是復(fù)雜的就導(dǎo)致了其材料在性能方面也會擁有復(fù)合性能。而纖維復(fù)合材料作為結(jié)構(gòu)材料被運(yùn)用的時(shí)候，由于其自身的基體材料和增強(qiáng)材料等組分材料在宏觀上的組合，因此在其性能方面會擁有保持原組分材料的某種特點(diǎn)，這樣在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過程中就擁有更多的可設(shè)計(jì)可能性，可以滿足單一的材料其無法達(dá)到的多性能要求，能夠更好地適應(yīng)施工過程中的需求。

（二）纖維復(fù)合材料的耐用性和安全系數(shù)高。土木建筑工程在進(jìn)行建筑設(shè)計(jì)的過程中材料的耐用性和安全系數(shù)就受到了廣泛的關(guān)注，這是關(guān)乎民生的重要事情，因此每種新型材料被投入到土木建筑工程中的時(shí)候其安全性和耐用性都會進(jìn)行著重研究。而纖維復(fù)合材料其抗疲勞的能力較于單一的材料要強(qiáng)，因?yàn)槔w維復(fù)合材料在纖維絲發(fā)生阻斷的瞬間就會把承受的壓力迅速均勻等分配到其他完好的纖維上，不會造成整體斷裂，這樣就會為搶救提供了寶貴的空余拯救時(shí)間，增強(qiáng)了民眾的安全性。纖維復(fù)合材料的抵抗力強(qiáng)主要是因?yàn)槔w維復(fù)合材料額韌性都很強(qiáng)，纖維復(fù)合材料的抗疲勞能力可以達(dá)到拉伸強(qiáng)度的70%-80%，這比其他單一材料的抗疲勞能力都要強(qiáng)。

（三）纖維復(fù)合材料的抗腐蝕性強(qiáng)?？垢g能力是纖維復(fù)合材料的一個(gè)主要特性，在當(dāng)代的土木建筑工程中抗腐蝕性能力的好壞也是檢驗(yàn)一個(gè)建筑工程耐用性的一個(gè)指標(biāo)。傳統(tǒng)的土木建筑工程在施工材料方面最常見的材料就是鋼筋、鐵塊，他們的抗腐蝕能力是很差的，尤其是當(dāng)其在沿海城市或者是空氣濕度較大的地區(qū)的時(shí)候，土木建筑企業(yè)往往會因?yàn)榻ㄖ牧细g的問題造成重大的損失，增強(qiáng)了土木建筑材料的成本投入量。纖維復(fù)合材料抗腐蝕能力是一般的鋼材的幾十倍，耐酸耐鹽堿能力也是很強(qiáng)的，這就為土木建筑工程大大地節(jié)省了施工的質(zhì)量和材料的投入量，擁有更多的利潤空間。

二、纖維復(fù)合材料在現(xiàn)代土木建筑中的應(yīng)用

（一）智能纖維復(fù)合材料。纖維復(fù)合材料可以在一定程度地減弱磁場的影響。在現(xiàn)代社會電磁波為我么的社會提供便利的同時(shí)也為我們帶來了一些不必要的麻煩，傳統(tǒng)的土木建筑材料在屏蔽電磁波方面是不夠的，不能夠有效地屏蔽電磁波的干擾，但是在一些重要的土木建筑工程往往是需要對電磁波的干擾做屏蔽的。為了能夠?qū)⑦@一特質(zhì)發(fā)揮到位就可以在鋼筋混凝土中加入一些曲別針型的剛纖維形成智能纖維復(fù)合材料，這種水泥基能夠有效地屏蔽電磁波。還可以將碳纖維均勻地分布在水泥中支撐的應(yīng)變自動感應(yīng)混凝土具有自動感應(yīng)其內(nèi)部承受能力，能夠敏感地檢測各種方向的眼里、彎曲扭力。

（二）纖維復(fù)合混凝土。針對大體積混凝土抗裂性差的問題，可以通過對其進(jìn)行合理保養(yǎng)以及引入新材料的方式來實(shí)現(xiàn)。大體積混凝土抗裂性差主要是由于其內(nèi)部溫度升高引起的，因此通過合理保養(yǎng)以及引入新材料都是為了降低大體積混凝土內(nèi)部的問題。所謂引入新材料，即是在大體積混凝土的建筑過程中，通過引入纖維復(fù)合材料能夠有效地對大體積混凝土的間隙進(jìn)行填充，在大體積混凝土內(nèi)部發(fā)生斷裂時(shí)，這種纖維復(fù)合材料可以有效地滲入到混凝土結(jié)構(gòu)的縫隙中，起到填充的作用，從而有效地延長了大體積混凝土的使用壽命，有利于大體積混凝土結(jié)構(gòu)在土木建筑工程中的合理性運(yùn)用。并且因?yàn)榛炷恋目垢g性較差，在其中加入復(fù)合纖維材料，可以大大地增強(qiáng)其抗腐蝕能力，增強(qiáng)使使用壽命，削減土木建筑材料的投入量。

（三）結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)材料。土木建筑工程中采用復(fù)合纖維結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)材料，主要用于纖維片材修補(bǔ)和補(bǔ)強(qiáng)形式，增強(qiáng)其耐用性和后期的補(bǔ)強(qiáng)。在土木工程的建設(shè)中，減震結(jié)構(gòu)是決定土木工程建設(shè)項(xiàng)目實(shí)施效果的關(guān)鍵，因此，在土木建筑材料中將纖維復(fù)合材料作為一些補(bǔ)強(qiáng)能夠加固外部和修補(bǔ)漏洞，能夠保證土木工程建設(shè)的穩(wěn)定性，從而促進(jìn)土木工程項(xiàng)目的合理性展開。在減震結(jié)構(gòu)中，最具有代表性的便是纖維復(fù)合材料的投入，纖維復(fù)合材料在抗震的過程中會將受到的壓力均勻地分配在各個(gè)纖維片上，在恢復(fù)形狀的過程中會產(chǎn)生相當(dāng)大的拉力，從而促使材料進(jìn)行自身修復(fù)。這也體現(xiàn)除了土木工程中智能材料結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的感覺功能。即通過感知形狀的變化，從而進(jìn)行自主性修復(fù)，保證了材料作用的穩(wěn)定性。

三、結(jié)語

土木工程建設(shè)是一個(gè)極其需要?jiǎng)?chuàng)新的過程，通過纖維復(fù)合材料的運(yùn)用，土木工程能夠利用現(xiàn)有的材料，使得他們換發(fā)出更多的生機(jī)和活力。同時(shí)纖維復(fù)合材料也保證了土木工程建設(shè)的穩(wěn)定性，通過這些不同用途材料的相互結(jié)合，可以實(shí)現(xiàn)不同功能的匯總，從而保證結(jié)構(gòu)作用的全面性。土木建筑施工工程中采用復(fù)合纖維的進(jìn)展迅速這背后有著它的必然性，因?yàn)槔w維復(fù)合材料在土木建筑施工工程中的優(yōu)越性是有目共睹的，由于纖維復(fù)合材料結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性使其特性的開發(fā)和應(yīng)用有著它無限的前景。相信在不久的將來纖維復(fù)材料在土木建筑這個(gè)行業(yè)的應(yīng)用會有著它更大的前景，其優(yōu)勢也會發(fā)揮地更加明顯。

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作者簡介：劉嚴(yán)（1997.04- ），男，漢族，河南濟(jì)源人，本科，西安思源學(xué)院城市建設(shè)學(xué)院，研究方向：土木工程。