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纤维复合材料在土木建筑工程中的应用
刘 严
（西安思源学院城市建设学院,陕西 西安 710038）
摘 要：随着社会经济的不断发展,科学技术也日新月异,科学技术不断地渗透到我们生活的方方面面.在土木建筑工程方面随着科学技术的发展有很多的新型材料被广泛地应用在土木建筑施工工程中,进一步地推动了我国土木建筑工程的发展.纤维复合材料作为一种新型的复合材料,有着很多材料无法比拟的优势,文章将探讨纤维复合材料的优势并对其在土木建筑施工过程中的应用加以研究.
关键词：纤维复合材料；土木建筑；应用
纤维复合材料具备很好的强度和抗腐蚀性,将纤维复合材料运用在土木建筑的施工过程中不仅能够大大地降低土木建筑企业材料成本方面的投入量,还可以将土木建筑工程的质量提升到一个高度,增强土木建筑工程的安全性能.
一、纤维复合材料的优势
（一）纤维复合材料的可设计性.复合材料在被设计的时候其成分的组成是复杂的就导致了其材料在性能方面也会拥有复合性能.而纤维复合材料作为结构材料被运用的时候,由于其自身的基体材料和增强材料等组分材料在宏观上的组合,因此在其性能方面会拥有保持原组分材料的某种特点,这样在结构设计的过程中就拥有更多的可设计可能性,可以满足单一的材料其无法达到的多性能要求,能够更好地适应施工过程中的需求.
（二）纤维复合材料的耐用性和安全系数高.土木建筑工程在进行建筑设计的过程中材料的耐用性和安全系数就受到了广泛的关注,这是关乎民生的重要事情,因此每种新型材料被投入到土木建筑工程中的时候其安全性和耐用性都会进行着重研究.而纤维复合材料其抗疲劳的能力较于单一的材料要强,因为纤维复合材料在纤维丝发生阻断的瞬间就会把承受的压力迅速均匀等分配到其他完好的纤维上,不会造成整体断裂,这样就会为抢救提供了宝贵的空余拯救时间,增强了民众的安全性.纤维复合材料的抵抗力强主要是因为纤维复合材料额韧性都很强,纤维复合材料的抗疲劳能力可以达到拉伸强度的70%-80%,这比其他单一材料的抗疲劳能力都要强.
（三）纤维复合材料的抗腐蚀性强.抗腐蚀能力是纤维复合材料的一个主要特性,在当代的土木建筑工程中抗腐蚀性能力的好坏也是检验一个建筑工程耐用性的一个指标.传统的土木建筑工程在施工材料方面最常见的材料就是钢筋、铁块,他们的抗腐蚀能力是很差的,尤其是当其在沿海城市或者是空气湿度较大的地区的时候,土木建筑企业往往会因为建筑材料腐蚀的问题造成重大的损失,增强了土木建筑材料的成本投入量.纤维复合材料抗腐蚀能力是一般的钢材的几十倍,耐酸耐盐碱能力也是很强的,这就为土木建筑工程大大地节省了施工的质量和材料的投入量,拥有更多的利润空间.
二、纤维复合材料在现代土木建筑中的应用
（一）智能纤维复合材料.纤维复合材料可以在一定程度地减弱磁场的影响.在现代社会电磁波为我么的社会提供便利的同时也为我们带来了一些不必要的麻烦,传统的土木建筑材料在屏蔽电磁波方面是不够的,不能够有效地屏蔽电磁波的干扰,但是在一些重要的土木建筑工程往往是需要对电磁波的干扰做屏蔽的.为了能够将这一特质发挥到位就可以在钢筋混凝土中加入一些曲别针型的刚纤维形成智能纤维复合材料,这种水泥基能够有效地屏蔽电磁波.还可以将碳纤维均匀地分布在水泥中支撑的应变自动感应混凝土具有自动感应其内部承受能力,能够敏感地检测各种方向的眼里、弯曲扭力.
（二）纤维复合混凝土.针对大体积混凝土抗裂性差的问题,可以通过对其进行合理保养以及引入新材料的方式来实现.大体积混凝土抗裂性差主要是由于其内部温度升高引起的,因此通过合理保养以及引入新材料都是为了降低大体积混凝土内部的问题.所谓引入新材料,即是在大体积混凝土的建筑过程中,通过引入纤维复合材料能够有效地对大体积混凝土的间隙进行填充,在大体积混凝土内部发生断裂时,这种纤维复合材料可以有效地渗入到混凝土结构的缝隙中,起到填充的作用,从而有效地延长了大体积混凝土的使用寿命,有利于大体积混凝土结构在土木建筑工程中的合理性运用.并且因为混凝土的抗腐蚀性较差,在其中加入复合纤维材料,可以大大地增强其抗腐蚀能力,增强使使用寿命,削减土木建筑材料的投入量.
（三）结构补强材料.土木建筑工程中采用复合纤维结构补强材料,主要用于纤维片材修补和补强形式,增强其耐用性和后期的补强.在土木工程的建设中,减震结构是决定土木工程建设项目实施效果的关键,因此,在土木建筑材料中将纤维复合材料作为一些补强能够加固外部和修补漏洞,能够保证土木工程建设的稳定性,从而促进土木工程项目的合理性展开.在减震结构中,最具有代表性的便是纤维复合材料的投入,纤维复合材料在抗震的过程中会将受到的压力均匀地分配在各个纤维片上,在恢复形状的过程中会产生相当大的拉力,从而促使材料进行自身修复.这也体现除了土木工程中智能材料结构系统的感觉功能.即通过感知形状的变化,从而进行自主性修复,保证了材料作用的稳定性.
三、结语
土木工程建设是一个极其需要创新的过程,通过纤维复合材料的运用,土木工程能够利用现有的材料,使得他们换发出更多的生机和活力.同时纤维复合材料也保证了土木工程建设的稳定性,通过这些不同用途材料的相互结合,可以实现不同功能的汇总,从而保证结构作用的全面性.土木建筑施工工程中采用复合纤维的进展迅速这背后有着它的必然性,因为纤维复合材料在土木建筑施工工程中的优越性是有目共睹的,由于纤维复合材料结构的复杂性使其特性的开发和应用有着它无限的前景.相信在不久的将来纤维复材料在土木建筑这个行业的应用会有着它更大的前景,其优势也会发挥地更加明显.
参考文献
[1] 周先雁,王兰彩.碳纤维复合材料(CFRP)在土木过工程中的应用综述[J].中南林业科技大学学报,2012,27(05):26-32.
[2] 李沁羽,何雨桐.纤维复合材料在土木建筑中的应用进展[J].科技创新与应用,2013(29):291.
作者简介：刘严（1997.04- ）,男,汉族,河南济源人,本科,西安思源学院城市建设学院,研究方向：土木工程.
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