土木工程中復(fù)合材料的應(yīng)用與發(fā)展

左 文（煙臺(tái)市住房和城鄉(xiāng)建設(shè)局房產(chǎn)經(jīng)營(yíng)與物業(yè)服務(wù)中心，山東 煙臺(tái) 264000）

土木工程中復(fù)合材料的應(yīng)用與發(fā)展

左 文
（煙臺(tái)市住房和城鄉(xiāng)建設(shè)局房產(chǎn)經(jīng)營(yíng)與物業(yè)服務(wù)中心，山東 煙臺(tái) 264000）

纖維增強(qiáng)符合材料在土木工程中是一個(gè)結(jié)構(gòu)類型材料，一般都是以比較優(yōu)異的力學(xué)和化學(xué)作為主要的特性，這樣一來土木工程中會(huì)出現(xiàn)傳統(tǒng)材料，并且傳統(tǒng)材料作為主要的材料。在本文中，筆者介紹了有關(guān)土木工程FRP加固結(jié)構(gòu)、以及FRP組合結(jié)構(gòu)應(yīng)用的發(fā)展，本文主要對(duì)我國(guó)土木工程應(yīng)用FRP標(biāo)準(zhǔn)化的規(guī)范建立做出了詳細(xì)的了解，這樣能夠快速促進(jìn)FRP符合材料在土木工程中的發(fā)展。

纖維增強(qiáng)符合材料；結(jié)構(gòu)加固；組合結(jié)構(gòu)

1　應(yīng)用與現(xiàn)狀研究

1.1工程結(jié)構(gòu)需要加固補(bǔ)強(qiáng)

我們可以把FRP經(jīng)過各種方式附著在構(gòu)建表面受力，這樣可以快增強(qiáng)構(gòu)件受力特性。在20世紀(jì)80年代，我國(guó)工程實(shí)踐中經(jīng)常會(huì)嘗試混凝土結(jié)構(gòu)外貼GFRP內(nèi)夾高強(qiáng)鋼絲加固方法，這種方法一般會(huì)用于防腐，鋼絲和混凝土可以一起工作，但是方法沒有得到更多的推廣。FRP加固機(jī)構(gòu)修復(fù)技術(shù)主要在歐洲、美國(guó)、日本加拿大等地發(fā)展的速度相對(duì)比較快一些，工程技術(shù)也得到了很強(qiáng)的應(yīng)用。尤其是在日本地震之后，F(xiàn)RP加固技術(shù)已經(jīng)有了更強(qiáng)的優(yōu)越性，這種優(yōu)越性工程結(jié)構(gòu)被地震破壞的情況下得到了加固。我國(guó)大陸早在1998年已經(jīng)完成了CFRP相關(guān)加固工程，然后又開展了一系列相關(guān)研究，這種技術(shù)是值得我們推廣的，在很多大型工程中會(huì)得到應(yīng)用，比如：人民大會(huì)堂；民族文化宮等建設(shè)上都得到了加固改造。

1.2FRP筋鎖和預(yù)應(yīng)力FRP筋混凝土結(jié)構(gòu)

一般FRP筋中纖維含量會(huì)在60%到65%左右，另外FRP筋輕質(zhì)量相對(duì)比較高，一般重量是普通鋼筋的五分之一，強(qiáng)度是普通鋼筋的5到6倍，具有較強(qiáng)的抗腐蝕性、抗疲勞等優(yōu)點(diǎn)。另外FRP能夠代替鋼筋使用，這是因?yàn)镕RP材料具有相對(duì)比較良好的腐蝕性，為了能夠避免鋼筋銹蝕帶來的損害，必須要減少維護(hù)的費(fèi)用。為了能夠加強(qiáng)和混凝土的粘合度，需要根據(jù)不同的加工方法進(jìn)行設(shè)定，比如FRP筋一般可以分成以下幾類：表面進(jìn)行砂化的處理GFRP筋；表面進(jìn)行滾花處理的FRP筋；采用FRP材料柔韌性，將纖維相互交錯(cuò)在一起編制的FRP筋。

1.3FRP組合結(jié)構(gòu)

FRP組合結(jié)構(gòu)是把不同種類的FRP制品和混凝土組合在一起的應(yīng)用，這樣可以實(shí)現(xiàn)相互互補(bǔ)的現(xiàn)象，一般能形成呢個(gè)一個(gè)新的結(jié)構(gòu)體系。FRP是目前高性能的新型結(jié)構(gòu)草料，具有很強(qiáng)的設(shè)計(jì)特性，讓結(jié)構(gòu)的形成相對(duì)比較豐富一些，如果出現(xiàn)了不同種類的FRP組合，一般主要有FRP管混凝土、FRP—鋼管—混凝土組合構(gòu)件、FRP—混凝土組合梁、CFRP—鋁合金組合構(gòu)件、FRP—木組合構(gòu)件。

1.4全FRP結(jié)構(gòu)

在力學(xué)當(dāng)中FRP是具有相對(duì)比較高的比強(qiáng)度、比模量，另外大部分傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)材料都不具有特殊功能特性，比如絕緣性、耐腐性、導(dǎo)電性，另外還有相對(duì)比較好的隔熱特性，另外傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)材料是不具有加工特性和可設(shè)計(jì)性的，所以，當(dāng)工程結(jié)構(gòu)在實(shí)現(xiàn)承載要求的情況下，我們需要實(shí)現(xiàn)一些功能特性，全FRP結(jié)構(gòu)是具有不可替代的特性。

2　標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范

經(jīng)過很多科研人員的研究發(fā)現(xiàn)，我國(guó)目前擁有相對(duì)比較完善的FRP標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范體系，可以幫助工程應(yīng)用提供更多的指導(dǎo)內(nèi)容。一般體系主要包括以下三個(gè)方面：符合材料通暢采用試驗(yàn)方法，土木工程一般會(huì)采用符合材料產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)和土木工程中的復(fù)合材料工程呢個(gè)應(yīng)用技術(shù)規(guī)范，具體如表1所示：這些標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范是按照材料、測(cè)試、設(shè)計(jì)施工驗(yàn)收等環(huán)境對(duì)FRP土木工程應(yīng)用進(jìn)行指導(dǎo)。

表1　我國(guó)土木工程應(yīng)用FRP標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范體系

3　結(jié)語

經(jīng)過上述的分析，我們發(fā)現(xiàn)土木工程和FRP應(yīng)用領(lǐng)域不太一樣，應(yīng)用對(duì)象的尺度相對(duì)比較大一些，面臨的應(yīng)用條件也比較復(fù)雜。目前混凝土和剛才在土木工程中的規(guī)模應(yīng)用不超過140年的歷史，在土木工程中FRP的應(yīng)用依然比較年輕，應(yīng)用的機(jī)會(huì)會(huì)越來越多，前景相對(duì)比較廣闊。

［1］葉列平，馮鵬.FRP在工程結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用與發(fā)展［J］.土木工程學(xué)報(bào)，2006（03）.

［2］李榮，滕錦光，岳清瑞.FRP材料加固混凝土結(jié)構(gòu)應(yīng)用的新領(lǐng)域——嵌入式（NSM）加固法［J］.工業(yè)建筑，2004（04）.

10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.18.086