探討建筑土木工程中纖維復(fù)合材料的應(yīng)用

文/李威 湖北工程學(xué)院新技術(shù)學(xué)院 湖北 孝感 432000

探討建筑土木工程中纖維復(fù)合材料的應(yīng)用

文/李威 湖北工程學(xué)院新技術(shù)學(xué)院 湖北 孝感 432000

隨著我國經(jīng)濟(jì)體制深入改革和城市發(fā)展規(guī)模的不斷擴(kuò)大，我國的建筑領(lǐng)域的技術(shù)創(chuàng)新和建筑工業(yè)的發(fā)展速度不斷加快。近年來，我國的土木工程施工工程量不斷擴(kuò)大，纖維復(fù)合材料在我國土木工程施工建筑中的應(yīng)用運(yùn)用越來越廣泛。由于纖維復(fù)合材料結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性能十分突出，因此，在日常的土木工程建筑施工，項(xiàng)目中的承重部分大范圍使用纖維復(fù)合材料作為支撐結(jié)構(gòu)。在一線的施工活動(dòng)中，纖維復(fù)合材料具有良好的抗震性能，可以滿足特殊施工作業(yè)環(huán)境的技術(shù)指標(biāo)方面的相關(guān)需要。本文通過介紹纖維復(fù)合材料結(jié)構(gòu)應(yīng)用于土木工程中的施工要點(diǎn)展開討論，提出幾點(diǎn)改進(jìn)建筑工程項(xiàng)目施工質(zhì)量的可行性建議。

建筑工程；復(fù)合材料；碳纖維；工程力學(xué)

前言：

我國建筑土木工程活動(dòng)中的施工強(qiáng)度不斷增大，為了提高施工技術(shù)的整體性提高，可以使用纖維復(fù)合材料等新型建筑原料，提高建筑工程項(xiàng)目骨架結(jié)構(gòu)部分的承載能力。為了強(qiáng)化土木工程建筑活動(dòng)的質(zhì)量安全性能，防止“豆腐渣”工程產(chǎn)生，需要對地基施工活動(dòng)中的基礎(chǔ)性項(xiàng)目進(jìn)行技術(shù)考核。一般來說，對于一些小高層、超高層建筑這些建筑體積比較大、建筑樓層特別高的建筑。使用一種原料的金屬材料作為地基穩(wěn)定支撐物，往往很難達(dá)到建筑物的垂直度、沉降量等要求。因此，使用纖維復(fù)合材料，便可以彌補(bǔ)大體量基礎(chǔ)性施工中鋼架、鋁管等某一單一結(jié)構(gòu)材料強(qiáng)度不達(dá)標(biāo)的問題。

一、使用碳纖維結(jié)構(gòu)材料預(yù)埋地基承重部分

對于建筑土木工程中的高比強(qiáng)度要求和高比剛度要求。使用碳纖維結(jié)構(gòu)中T300型的環(huán)氧樹脂5208材料，可以在一定程度上體現(xiàn)出纖維復(fù)合材料的穩(wěn)定性優(yōu)勢。將其放置到建筑物地基中的三腳架結(jié)構(gòu)承重部分，利用其比剛度較高的優(yōu)勢，將其預(yù)埋到鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的內(nèi)層部分，保證建筑工程的地基襯芯結(jié)構(gòu)可以達(dá)到一定的密度。

建筑質(zhì)量是建筑的生命，一旦房屋的混凝土材料質(zhì)量不過硬，便會對建筑物的使用壽命帶來影響。其次，一些關(guān)鍵部分的土木工程結(jié)構(gòu)如果在材料組合上出現(xiàn)問題，很容易造成已經(jīng)竣工的建筑工程在驗(yàn)收過程中出現(xiàn)審核不通過的現(xiàn)象，還需要對建筑物繼續(xù)進(jìn)行返修和承重墻等重點(diǎn)支撐區(qū)域的改造活動(dòng)。

二、提高建筑材料抗疲勞性，保證高樓層房屋施工的穩(wěn)定性

T300型的環(huán)氧樹脂5208材料運(yùn)用到土木工程建筑活動(dòng)中，它的比強(qiáng)度是一般鋁材結(jié)構(gòu)的7.5倍，同時(shí)又具備鋁材的曲折度，可以滿足鋁材鍥入過程中的貼合效果。除了這些之外，它的比剛度是鋁材結(jié)構(gòu)的5，25倍，可以有效避免鋁材結(jié)構(gòu)在外墻結(jié)構(gòu)中的大跨度建筑強(qiáng)度不夠的問題。使用T300纖維復(fù)合材料，不僅可以具備鋁材的輕度，在外墻包裹施工的過程中，可以兼具一定的美觀性能。

同時(shí)，T300型建材的強(qiáng)度是鋼材結(jié)構(gòu)的4倍，在抗疲勞性方面，這種纖維復(fù)合材料可以利用自身的細(xì)密結(jié)構(gòu)，將拉伸強(qiáng)度控制到75%-85%之間，顯著增強(qiáng)了結(jié)構(gòu)柱體框架施工中的預(yù)應(yīng)力效果，同時(shí)，配合強(qiáng)度較高的鋼筋和混凝土，給予建筑物外框架充足的預(yù)應(yīng)力支撐能力，從而有效。相對于傳統(tǒng)的鋼結(jié)構(gòu)材料來說，比它的拉伸強(qiáng)度范圍35%-45%遠(yuǎn)遠(yuǎn)要高，還可以借助輕度較大的優(yōu)勢保證空間結(jié)構(gòu)的外墻支撐部分穩(wěn)定，以及利用纖維復(fù)合材料的體積含量降低的優(yōu)勢，將建筑物的自身負(fù)載降低到最低水平。

三、使用高分子結(jié)構(gòu)的涂層劑，提高滌綸布強(qiáng)度

對于屋頂結(jié)構(gòu)中的施工活動(dòng)，建筑工程人員可以使用高強(qiáng)滌綸布作為房頂?shù)奶畛洳牧?，在高?qiáng)度滌綸布的表面涂裝上一層高分子結(jié)構(gòu)的涂層劑，可以有效地提高房屋的防水性能。在傳統(tǒng)的屋頂結(jié)構(gòu)建筑活動(dòng)中，由于部分地區(qū)多雨水，容易造成雨水滲漏的問題。使用高強(qiáng)滌綸布涂層結(jié)構(gòu)作為房屋頂部的框架支撐，可以輕易塑造房頂結(jié)構(gòu)的利于排水形狀。在充氣房屋跨度為75M-85M時(shí)，使用特殊的充氣工藝，在保證織物應(yīng)有強(qiáng)力的情況下，可以使充氣房屋的跨度達(dá)到160M-170M之間，屋頂充氣后的覆蓋面積顯著增大。

四、開展軟性屋頂建筑施工活動(dòng)，提高建筑材料的實(shí)際效能

在進(jìn)行占地面積較大的一般性建筑的建設(shè)活動(dòng)時(shí)，（樓層高度為1F-4F），使用纖維復(fù)合材料開展軟性屋頂建筑技術(shù)活動(dòng)，可以滿足屋頂結(jié)構(gòu)施工技術(shù)的具體要求，使其符合工程施工中成本管控的需要。在進(jìn)行施工活動(dòng)之前，一線的建筑土木工程質(zhì)量管控人員應(yīng)該對這些纖維復(fù)合材料的輕薄度、柔軟度、堅(jiān)固程度、防水性能、阻燃性能和防霉效果等指標(biāo)進(jìn)行嚴(yán)格審核，同時(shí)考察進(jìn)場設(shè)備的各項(xiàng)質(zhì)量證書和實(shí)際效能，必須要加強(qiáng)土木工程原材料的質(zhì)量管控，選用符合國家安全質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的纖維復(fù)合材料展開建設(shè)活動(dòng)。

結(jié)束語：

隨著我國城市發(fā)展規(guī)模的不斷擴(kuò)大，城市建筑群體越來越密集，在當(dāng)今社會體制下的土木工程整體結(jié)構(gòu)的施工過程中，應(yīng)該使用科技含量更高的新材料進(jìn)行施工，從而保證建筑建設(shè)過程中施工工藝的持續(xù)穩(wěn)定，延長建筑物的使用壽命。避免在建筑領(lǐng)域出現(xiàn)2009年在上海出現(xiàn)的“樓倒倒”現(xiàn)象。同時(shí)，一線的工程項(xiàng)目施工人員還應(yīng)該掌握正確的纖維復(fù)合材料加固和搭構(gòu)施工方法，只有這樣嚴(yán)格保證新興的先進(jìn)材料在待建項(xiàng)目工程中的使用密度，才能夠切實(shí)提高施工的進(jìn)度，保證工程的總體質(zhì)量。與此同時(shí)，在龐大體制量的建筑土木工程施工中使用纖維復(fù)合材料，可以在一定程度上節(jié)約資金，使用先進(jìn)的環(huán)氧樹脂粘貼玻璃鋼技術(shù)對建筑物進(jìn)行加固，可以為整體工程節(jié)約資金30%-35%，同時(shí)還能夠減少鋼板的使用，減輕房屋的自身重量。

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