纖維增強(qiáng)塑料筋在土木工程中的應(yīng)用淺析

金玉鑫

（黑龍江省建設(shè)農(nóng)場建設(shè)科，黑龍江 北安 164035）

隨著近年來建筑及科技的迅猛發(fā)展，建筑材料種類日益增多，作為具有強(qiáng)度高、良好的抗疲勞性等優(yōu)勢的一種新型建筑材料——纖維塑料增強(qiáng)筋的普及應(yīng)用日益廣泛。

1 纖維增強(qiáng)塑料筋

纖維增強(qiáng)塑料筋基于高性能纖維，主要有機(jī)與無機(jī)兩種類型，是其承重力較高的一個(gè)關(guān)鍵。基體材料通常由有機(jī)纖維及無機(jī)纖維等合成樹脂構(gòu)成，有機(jī)纖維主要包括混雜纖維等，無機(jī)纖維主要包括玻璃及金屬纖維等，有機(jī)纖維在其中的含量較高，纖維增強(qiáng)塑料筋的物理性質(zhì)就是由原材料物理性質(zhì)所決定，目前玻璃、鋼纖等纖維增強(qiáng)復(fù)合材料普遍應(yīng)用于建筑行業(yè)中。纖維增強(qiáng)塑料筋雖然只有較小密度，較輕質(zhì)量，但具有極高的強(qiáng)度，可高于鋼筋至少10倍，使施工工人明顯降低勞動(dòng)強(qiáng)度。在抗拉度上的優(yōu)勢也比較明顯，應(yīng)用于橋梁建筑可使其結(jié)構(gòu)極限跨度和減震作用明顯增強(qiáng)。此外，纖維增強(qiáng)塑料筋幾乎不會受到外界溫度的影響，也不易產(chǎn)生變形等問題，可使建筑結(jié)構(gòu)保持穩(wěn)定性，對于充分發(fā)揮建筑物的實(shí)用價(jià)值具有重要作用。

2 土木工程中纖維增強(qiáng)塑料筋的應(yīng)用

在橋梁建設(shè)方面，美國采用纖維增強(qiáng)塑料筋建造完成第一座橋，設(shè)計(jì)科學(xué)、合理，橋梁建造的質(zhì)量只有十分之一的水泥橋面質(zhì)量。利用建設(shè)橋梁，為提高纖維增強(qiáng)塑料筋及復(fù)合材料的應(yīng)用程度打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，此外，很多發(fā)達(dá)國家也相繼將纖維增強(qiáng)塑料筋應(yīng)用于橋梁等重要工程的而建設(shè)。使橋梁設(shè)計(jì)施工的可行性得到充分證明，在土木工程施工中對施工加強(qiáng)管理，采取有效的現(xiàn)場監(jiān)督和指導(dǎo)措施，才能提高纖維增強(qiáng)塑料筋在橋梁建設(shè)中實(shí)現(xiàn)預(yù)期設(shè)計(jì)目標(biāo)的效果。

在海洋工程方面，因海水中具有較高的鹽分，對工程建筑的腐蝕性較強(qiáng)。目前在建設(shè)海洋工程中，防腐設(shè)計(jì)普遍應(yīng)用15厘米鋼筋混凝土，但這只是保證建筑工程的使用壽命達(dá)到20年，與海洋工程發(fā)展要求存在和大差距。所以，纖維增強(qiáng)塑料筋由于其具有良好的耐腐蝕性而被用于海洋工程建筑材料，使海洋工程難題得到妥善解決，對于促進(jìn)海洋事業(yè)發(fā)展的作用十分明顯。此外，因海風(fēng)中鹽分也較多，易腐蝕破壞周邊陸地建筑，并導(dǎo)致早期劣化現(xiàn)象，對建筑物壽命具有十分不利的影響。所以，在沿海建筑在應(yīng)用纖維增強(qiáng)塑料筋，可明顯抵御海風(fēng)中的鹽粒子破壞建筑物的程度，發(fā)達(dá)國家在海洋工程建筑中已應(yīng)用該材料，不只使資源得到一定程度的節(jié)約，建筑成本得到有效降低，還可使海洋腐蝕問題得到妥善解決，以利于海洋工程事業(yè)的健康發(fā)展。

在巖土工程方面，其與土壤具有十分密切的關(guān)系，包含在土壤中的有機(jī)物、水等物質(zhì)十分容易腐蝕巖土工程的錨桿，目前，錨桿主要采用高抗拉強(qiáng)度鋼筋，其被復(fù)試后，會造成鋼錨桿錨固工程難以發(fā)揮應(yīng)有的作用，嚴(yán)重得甚至還將導(dǎo)致發(fā)生安全事故。國外近年來也逐漸應(yīng)用纖維增強(qiáng)塑料筋將鋼筋錨桿代替，因錨桿采用纖維增強(qiáng)塑料筋進(jìn)行建造，在地質(zhì)十分惡劣的條件下，可使其抗腐蝕性、抗拉強(qiáng)度等性能得到充分發(fā)揮，而無需采取其它措施進(jìn)行防護(hù)。此外，因構(gòu)成纖維增強(qiáng)塑料筋的材料比較特殊，應(yīng)具有輕便等特點(diǎn)，以利于運(yùn)輸，尤其是在地形比較復(fù)雜區(qū)域的巖土工程建筑中。因此，在巖土工程建筑過程中，可將其在臨時(shí)基坑支護(hù)的錨桿等工程中進(jìn)行應(yīng)用，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)巖土工程建筑要求，以促進(jìn)巖土工程的健康發(fā)展。

在特殊工程方面，因土木工程不僅涉及巖土、海洋工程等建筑，還涉及非導(dǎo)電與非磁性結(jié)構(gòu)工程、高寒地區(qū)的環(huán)境工程等。在非導(dǎo)電與非磁性結(jié)構(gòu)建筑中，若采用鋼筋等材料，就需要對鋼筋采取比較復(fù)雜、繁瑣的工序?qū)嵤┙^緣防護(hù)。因纖維增強(qiáng)塑料筋的電絕緣性與非磁性良好，可達(dá)到工程建筑的預(yù)期目標(biāo)，并妥善解決相應(yīng)問題，特別是應(yīng)用于軍事方面，能夠在與機(jī)場及敏感軍用設(shè)施中廣泛應(yīng)用，有效避免雷達(dá)及電磁的干擾，從而保證軍事信息的安全可靠性。工程在高寒環(huán)境中普遍對建筑材料具有較高要求，較高的維護(hù)和保養(yǎng)成本加較大難度。纖維增強(qiáng)塑料筋應(yīng)用于高寒工程建筑過程中對基礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)行建設(shè)，可使維護(hù)項(xiàng)目明顯減少，不只是使建筑工程提高質(zhì)量，還可明顯縮短工程工期，成本得到明顯節(jié)約，達(dá)到高寒工程耐用性及較長時(shí)間應(yīng)用的作用，使高寒地區(qū)資源的開發(fā)科學(xué)合理，以利于我國社會經(jīng)濟(jì)的健康發(fā)展。

3 結(jié)語

綜上所述，隨著社會發(fā)展不斷提高對土木工程建筑質(zhì)量的要求，傳統(tǒng)材料性能難以滿足建筑設(shè)計(jì)目標(biāo)。為此，纖維增強(qiáng)塑料筋以獨(dú)特的優(yōu)勢在眾多建筑材料中獨(dú)樹一幟，尤其是應(yīng)用于特殊工程建筑中，使其的特性得到充分展現(xiàn)，對于促進(jìn)各領(lǐng)域的發(fā)展發(fā)揮了積極作用。因此，在土木工程中應(yīng)不斷加強(qiáng)纖維增強(qiáng)塑料筋的推廣應(yīng)用。

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