FRP和RPC在土木工程中應(yīng)用分析

黃 兢

三峽長港新能源(宜昌)有限公司

FRP和RPC在土木工程中應(yīng)用分析

黃 兢

三峽長港新能源(宜昌)有限公司

隨著我們科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，經(jīng)濟(jì)社會(huì)的增加，土木工程中建筑的各方面要求也不斷增加，在安全穩(wěn)定的基礎(chǔ)上，對(duì)于其生態(tài)性、綠色性、藝術(shù)美觀性等方面也有了很好的要求，因此，要不斷的更新和完善建筑材料的使用。FPR和RPC是兩種新型高性能材料，對(duì)我國的土木工程行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展具有重要意義，因此進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)其的研究非常有必要?；诖吮疚姆治隽薋RP和RPC在土木工程中應(yīng)用，以期提供一些借鑒。

FRP；RPC；土木工程；應(yīng)用

1 纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的特性

1.1 纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的特點(diǎn)

纖維復(fù)合材料具有可設(shè)計(jì)性，較高的比強(qiáng)度和比剛度，抗疾勞性、抗化學(xué)反應(yīng)及抗腐蝕性良好的抗震性等。纖維復(fù)合材料之所以能夠在土木建筑中得到廣泛使用，與其自身的材料優(yōu)勢有著密不可分的關(guān)系。

(1)纖維復(fù)合材料有著較強(qiáng)的應(yīng)用性。纖維復(fù)合材料由于兼顧基體材料和增強(qiáng)材料的材料優(yōu)勢，因此其性能既能夠保持原有材料的某些特性，又能夠?qū)⒔M合材料的材料優(yōu)勢充分發(fā)揮出來，這種材料特性使得纖維復(fù)合材料與其他單一建筑材料相比，有著極為廣泛的應(yīng)用范疇，因此能夠在很大程度上滿足各類土木建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)要求，滿足土木建筑項(xiàng)目的建筑要求。(2)纖維復(fù)合材料較強(qiáng)的抗疲勞性與耐久性。一般來說金屬的疲勞強(qiáng)度為拉伸強(qiáng)度的40%～50%，而纖維復(fù)合材料的疲勞強(qiáng)度則為其拉伸強(qiáng)度的70%～80%，因此纖維復(fù)合材料有著更高的抗疲勞性，在土木建筑當(dāng)中會(huì)表現(xiàn)出更好的建筑性能，滿足土木建筑的設(shè)計(jì)要求，提升建筑項(xiàng)目的質(zhì)量與水平。傳統(tǒng)建筑材料，例如鋼筋，其易與空氣發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，造成建材耐久性與使用性能的降低，使得土木建筑難以發(fā)揮應(yīng)有的作用，而絕大部分纖維復(fù)合材料具有較強(qiáng)的抗氧化性能，材料性質(zhì)較為穩(wěn)定，有著較強(qiáng)的使用壽命，可有效提升木土建筑的耐久性。

1.2 土木工程中纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的應(yīng)用

1.2.1 混凝土型纖維復(fù)合材料的應(yīng)用。在傳統(tǒng)的使用材料中，水泥的承重力小，而混凝土?xí)菀资艿江h(huán)境中的因素影響發(fā)生腐蝕現(xiàn)象，且抗拉力強(qiáng)度。纖維材料通過多種材料合集的結(jié)合，通過各自的特性，形成高抗壓性、高強(qiáng)度、高抗腐蝕性等復(fù)合型材料。因而可以根據(jù)建筑的不同需求進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)配，使用相應(yīng)的復(fù)合材料，使其更加滿足工程的需要。例如C纖維增強(qiáng)混凝等，通過其防水性能、機(jī)械性能、抗腐蝕性等的提高，使其適合應(yīng)用到物建筑工程中。與此同時(shí)，它還有吸收震動(dòng)波的性能，有很好的抗震性，更加適用于各種建筑工程中的應(yīng)用。

1.2.2 纖維聚合物筋。纖維聚合物筋是由纖維通過特殊的工藝?yán)瓟D處理后形成的一種復(fù)合材料，有著很大的強(qiáng)度和抗壓性能，常見的有碳纖維纖維聚合物筋和芳綸纖維纖維聚合物筋。因其特有的性質(zhì)，可以代理鋼筋的使用，應(yīng)用到新建和預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)中，使得土木工程的結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定，同時(shí)，也可應(yīng)用到建設(shè)建筑、維修建筑等方面工作中。

1.2.3 智能型纖維復(fù)合材料的應(yīng)用。隨著不斷地發(fā)展，多功能型的建筑不斷被建立，對(duì)于建筑工程中使用的材料要求也越來越嚴(yán)格，為了很好的順應(yīng)建筑業(yè)的發(fā)展，智能型纖維復(fù)合材料逐漸發(fā)明并投入使用。目前，智能型纖維復(fù)合材料主要有以下幾：第一，屏蔽磁場水泥基復(fù)合材料，智能纖維材料可以有效的屏蔽電磁波對(duì)于建筑物內(nèi)的干擾，解決電磁波干擾所帶來的各種問題，彌補(bǔ)了傳統(tǒng)材料的不足，使建筑的施工更加順利。第二，水泥基屏蔽電磁波復(fù)合材料，通過加入碳纖、鋁纖維和鋼纖維三種材料，使水泥基體具有了屏蔽電磁波的性能，進(jìn)而使其應(yīng)用到了交通導(dǎo)航系統(tǒng)中，增加了混凝土的使用功能。第三，等溫差水泥基復(fù)合材料，將碳纖維的性能與混凝土的性能相融合，進(jìn)而增加混凝土的整體功能，利用其更多的性能，使其投入到建筑溫度的檢測和電力情況的檢測工作中，最終給將于建筑提供了電能。

除此之外，還有多種智能型復(fù)合材料，需要我們不斷研究與開發(fā)，不斷地加入到土木建筑的應(yīng)用中，推進(jìn)我國建筑工程業(yè)的發(fā)展。

2 活性粉末混凝土結(jié)構(gòu)性能及應(yīng)用

2.1 活性粉末混凝土材料的組成

活性粉末混凝土材料是一種新型的材料，目前也被廣泛的應(yīng)用于土木工程中，提高工程的安全性和穩(wěn)定性。活性粉末混凝土主要是將顆粒直徑十分微小的石英細(xì)沙、石灰粉、鋼纖維等材料高密度地結(jié)合在一起，與傳統(tǒng)的混凝土材料相比，其具有高強(qiáng)度、抗壓、抗折能力。另外該材料提高了原有材料的組分與活性，高密度地結(jié)合，最大程度上減少了材料內(nèi)部的孔隙，從而能夠保證其自身的高強(qiáng)度和耐久性。

2.2 活性粉末混凝土具有的高性能

由于活性粉末混凝土是通過將各原材料以高密度結(jié)合在一起，從而能夠有效的減少結(jié)構(gòu)內(nèi)部的孔隙和缺陷。與傳統(tǒng)的混凝土材料相比，具有很大的優(yōu)越性?；钚苑勰┗炷辆哂懈呖箟耗芰Γ瑧?yīng)用到土木工程的建設(shè)中能夠提高結(jié)構(gòu)的抗壓能力，并且具有足夠的承載能力，能夠滿足日益提高的載重要求?；钚苑勰┗炷羶?nèi)部結(jié)合緊密，外界的各種介質(zhì)很難侵入到材料的內(nèi)部。因此，RPC具有高抗腐蝕性、抗凍性和耐磨性，環(huán)境適應(yīng)能力較強(qiáng)，其在高腐蝕性和酸堿性的環(huán)境中能夠保持最佳的使用性能，從而能夠保證建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和安全性。

2.3 活性粉末混凝土發(fā)展現(xiàn)狀和前景展望

活性粉末混凝土具有很多優(yōu)勢，因此也被廣泛的應(yīng)用?；钚苑勰┗炷量梢赃\(yùn)用到土木工程的施工中，由于具有強(qiáng)度高、重量輕等特點(diǎn)，在預(yù)防地震災(zāi)害方面發(fā)揮了重要作用，降低了地震時(shí)建筑物產(chǎn)生的慣性力，提高了建筑物抵抗地震災(zāi)害的能力?；钚苑勰┗炷恋母呙芏饶軌蛴行У氐挚雇饨绲母鞣N介質(zhì)的侵入，可以運(yùn)用到下水道系統(tǒng)工程中，在強(qiáng)酸、強(qiáng)堿環(huán)境下，具有高耐腐蝕性，可以制成各種特點(diǎn)和用途的壓力管道。

總之，隨著社會(huì)的發(fā)展，越來越多的材料被應(yīng)用于土木工程建設(shè)中，能夠有效地提高建筑物的各方面性能，較好地抵抗外界因素的影響，使建筑物更加牢固、可靠，因此需要進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)其的研究。

[1]盛國華，劉紅彬，王會(huì)杰.活性粉末混凝土的沖擊性能研究[J].混凝土，2011，(11)：23-26.

[2]賴?yán)^蓮.纖維增強(qiáng)聚合物在土木工程中的研究[J].民營科技，2015(09).