纖維復(fù)合材料在土木建筑工程中的應(yīng)用

趙 旭

鄭州工業(yè)應(yīng)用技術(shù)學(xué)院，河南 新鄭 451100

建筑行業(yè)在國民經(jīng)濟發(fā)展中占據(jù)著舉足輕重的地位，同時影響著人們的日常生活，因此，完善提升土木建筑工程的整體質(zhì)量具有重要的現(xiàn)實意義，能夠為大眾提供舒適的生活空間。土木工程行業(yè)的高速發(fā)展，使得行業(yè)數(shù)量和規(guī)模都發(fā)生了巨大的進步，由此使用的新型材料也不斷增多。纖維復(fù)合材料具有高模量、自重輕、耐酸堿、耐高溫等優(yōu)勢，極大程度上滿足了當(dāng)前土木建筑工程的發(fā)展所需，由此獲得了廣泛應(yīng)用，并推動著土木工程行業(yè)及建筑行業(yè)的高速發(fā)展。

1 纖維復(fù)合材料的特征

1.1 性能可設(shè)計性

傳統(tǒng)施工材料與纖維復(fù)合材料存在巨大的差異，纖維復(fù)合材料的制作需要基于纖維材料完成，然后加入機體材料，通過有效混合構(gòu)建綜合性材料，其中展現(xiàn)了材料的良好的適應(yīng)性，同時設(shè)計性較強。該材料已然在土木建筑工程中獲得了廣泛應(yīng)用。土木建筑工程施工期間需要采用部分相對特殊的材料，所以，相關(guān)設(shè)計人員、施工技術(shù)人員必須考量整個工程的實際構(gòu)建，科學(xué)合理的運用纖維復(fù)合材料，滿足工程所需。纖維復(fù)合材料的應(yīng)用補充了傳統(tǒng)施工材料的不足之處，同時充分凸顯了施工材料的價值，減少了工程施工成本。

1.2 良好的抗拉強度

就本質(zhì)而言，纖維復(fù)合材料的物理性能出現(xiàn)了巨大的變化。通過相關(guān)研究數(shù)據(jù)可知，纖維復(fù)合材料的抗拉強度顯著優(yōu)于鋼筋的抗拉強度，一般來說，纖維復(fù)合材料抗拉強度優(yōu)于鋼筋2～10 倍；而且，在滿足抗拉強度標(biāo)準值的基礎(chǔ)上，纖維復(fù)合材料沒有出現(xiàn)塑性變形，由此可見，在土木建筑工程施工中鋼筋可以用纖維復(fù)合材料代替。

1.3 良好的抗腐蝕性

建筑行業(yè)高速發(fā)展的大背景下，土木工程項目不斷增多，建筑規(guī)模逐漸擴大，由此所需應(yīng)用的施工設(shè)備、施工材料也不斷增多。但是，鑒于施工場所的局限性以及施工材料的特殊性，許多施工材料的抗腐蝕性亟待提升，尤其是在沿海地區(qū)，濕度偏大，該環(huán)境下開展施工操作會加速材料的腐蝕速度。如果施工材料被腐蝕必然會影響有效應(yīng)用，從而留下安全影響，不僅會影響建筑的整體質(zhì)量，還會影響工程經(jīng)濟效益。而纖維復(fù)合材料具備良好的抗腐蝕性，這也是其顯著特性之一，即便處于潮濕環(huán)境也不容易生銹［1］。在土木建筑工程中應(yīng)用纖維復(fù)合材料必然能夠全面提升工程質(zhì)量，同時保障工程整體的安全性，從而延長使用壽命。

1.4 良好的抗震性

纖維復(fù)合材料不僅具備上述特征，還具備良好的減震性、抗震性，在受到外部沖擊力時能夠在一定程度上吸收沖擊力。纖維復(fù)合材料具備特殊的組織結(jié)構(gòu)表現(xiàn)，使得該材料能夠在不同的強加速度、不同頻率下依舊保持良好的完整性、穩(wěn)固性。據(jù)相關(guān)實驗測試數(shù)據(jù)顯示，相比于其他施工材料，在同樣的振動頻率中采用同樣大小的材料，纖維復(fù)合材料的減震性、抗震性明顯優(yōu)于其他材料。

1.5 良好的比剛度

相較于其他材料，纖維復(fù)合材料具備良好的比剛補，由此能夠整體減弱土木建筑工程的復(fù)雜程度，從而能夠縮減整個工程的工期，使得工程如期竣工。

1.6 較強的安全性

相對于傳統(tǒng)建筑，將纖維復(fù)合材料用于土木建筑工程中，即便建筑承重量超出自身承受范圍，也不會使得整個建筑的安全性受到波及。因為纖維復(fù)合材料的內(nèi)部獨立纖維能夠自主承擔(dān)更多的重量，并重新分配所承重量，由此能夠有效保護整個建筑，同時，即便發(fā)生纖維斷裂損壞，也能夠有效保護工程的安全［2］。

2 纖維復(fù)合材料用于土木建筑工程施工中發(fā)揮的作用

2.1 有助于提升施工效率

土木建筑工程施工期間采用纖維復(fù)合材料能夠全面提升施工效率。就土木工程來說，纖維復(fù)合材料的應(yīng)用發(fā)揮著關(guān)鍵性的作用，不僅是工程施工中不可缺少的施工材料，還發(fā)揮著重要的職責(zé)。纖維復(fù)合材料的應(yīng)用不僅要承載地面壓力，同時還要承擔(dān)剪力。土木建筑工程在設(shè)計階段大多數(shù)只會構(gòu)建一個模型，在實際施工中，還需要深度規(guī)劃，由此才能夠整體提升施工效率，保障工程的整體質(zhì)量。

2.2 有助于提升施工質(zhì)量

土木建筑工程施工期間采用纖維復(fù)合材料能夠全面提升施工質(zhì)量。一般來說，從根本上全面提升施工質(zhì)量能夠獲取良好的施工效果，從而促進建筑行業(yè)的長遠穩(wěn)定發(fā)展。就傳統(tǒng)的土木建筑工程工程圖紙來看，其間常常會出現(xiàn)一些沖突，這些沖突往往會在實際施工中凸顯出來，由此，在工程施工前必須完善施工組織設(shè)計，從此保證工期，從而全面落實纖維復(fù)合材料的作用，才能夠全面提升施工質(zhì)量［3］。

2.3 有助于提升施工人員整體素養(yǎng)

應(yīng)用纖維復(fù)合材料對于土木建筑工程施工來說不僅能夠有效改善施工質(zhì)量、施工效率，還能夠不斷提升施工人員的綜合素養(yǎng)。施工過程中，施工人員全程參與攪拌和澆灌纖維復(fù)合材料，能夠同相關(guān)技術(shù)人員共同發(fā)現(xiàn)問題，并尋找引發(fā)問題的原因，然后探索高效解決問題的方法，在此期間，不僅能夠豐富施工人員的專業(yè)知識，還能夠使其積攢工作經(jīng)驗，從而有效提升他們的綜合素養(yǎng)。

3 土木建筑工程中纖維復(fù)合材料的應(yīng)用

3.1 用于增強混凝土質(zhì)量

混凝土的應(yīng)用是土木建筑工程施工期間必不可少的材料，該材料用途廣泛。將纖維復(fù)合材料用于混凝土中能夠有效提升混凝土抗腐蝕性。在傳統(tǒng)施工中，為了有效提升混凝土強度，一般會選擇增加鋼筋用量的方式，但是鋼筋在酸堿物質(zhì)的影響下容易發(fā)生腐蝕，由此會使得工程質(zhì)量受到影響。所以，將混凝土與纖維材料有機結(jié)合，不僅能夠使得混凝土的抗拉性能、延伸性能得到增強，還能夠全面提升混凝土的使用價值［4］。纖維復(fù)合材料的應(yīng)用，讓混凝土的抗沖擊、抗開裂性能高更為顯著，使得混凝土的使用壽命得到延長，同時能夠具備良好的耐火性，由此有助于降低整個工程施工的能源投入，減少施工成本，從而提升企業(yè)的經(jīng)濟效益。

3.2 用于涂層織物

涂層織物發(fā)揮著關(guān)鍵性的作用，相當(dāng)于骨架，使用的材料需要具備良好的性能和抗張力，同時需要尺寸穩(wěn)定。作為一種新型材料，纖維復(fù)合材料是一種復(fù)合型涂層織物，能夠高效保護表面及其組織，同時能夠提升整個建筑的美觀度。棉織物雖然得到了廣泛應(yīng)用，但是存在易腐蝕、易霉變、壽命短等卻下，由此纖維復(fù)合材料的使用能夠在膜結(jié)構(gòu)建筑、封蓋屋頂?shù)仁┕ぶ邪l(fā)揮顯著作用。

3.3 用于結(jié)構(gòu)補強材料

以往都是使用鋼板當(dāng)作結(jié)構(gòu)補強材料，然而，由于鋼板自身重量大，同時抗腐蝕性較弱。而將纖維復(fù)合材料當(dāng)作結(jié)構(gòu)補強材料能夠整體提升材料性能。例如：在定向排列的連續(xù)纖維片材中粘貼樹脂粘合劑，然后利用其他結(jié)構(gòu)構(gòu)件便能夠?qū)崿F(xiàn)結(jié)構(gòu)補強。當(dāng)前，纖維復(fù)合材料得到了廣泛應(yīng)用，碳纖維能夠有效承載更多的重量，同時能夠防止開裂，由此可以廣泛用于增加主體結(jié)構(gòu)或者用于纏繞修補。

3.4 用于承載結(jié)構(gòu)

纖維復(fù)合材料能夠制作形態(tài)多樣的承載結(jié)構(gòu)，例如：樓板、稱重折板等，該類型纖維復(fù)合材料在化工廠建筑施工中得到了廣泛應(yīng)用，一般來說，復(fù)合材料都是充當(dāng)防腐樓板或者建筑外墻板，由此能夠延伸建筑使用期限，同時能夠滿足特殊環(huán)境的應(yīng)用需求，同時能夠替代混凝土和鋼筋，強化土木建筑的耐用度和質(zhì)量。當(dāng)前，許多建筑在施工期間都選擇采用纖維復(fù)合材料加工制作的裝飾材料，如隔熱板、門窗，在安裝施工中，施工人員只需遵循廠內(nèi)工序完成安裝即可，由此不僅能夠提升工作效率，還能夠保障整體質(zhì)量，全面提升土木建筑工程的美觀度。而在水壩、港口、公路等工程的施工中，采用纖維復(fù)合材料也能夠起到提升質(zhì)量、減少成本的作用，由此必然能夠促進建筑行業(yè)的長遠可持續(xù)發(fā)展。

4 結(jié)束語

現(xiàn)代化科學(xué)技術(shù)的高速發(fā)展，時代的更替與進步，建筑行業(yè)在迅速發(fā)展的過程中也提出了更高的要求，土木建筑工程施工要求也在不斷提高，在保證安全的基礎(chǔ)上，對于建筑的美觀性、生態(tài)性也提出了更高的要求，由此完善與創(chuàng)新建筑材料具有重要的現(xiàn)實意義，是推動建筑行業(yè)長遠發(fā)展的重要前提。纖維復(fù)合材料的應(yīng)用優(yōu)勢顯著，能夠加快施工進度，提高施工質(zhì)量，保證建筑的安全性，滿足了當(dāng)前土木建筑工程的發(fā)展所需，能夠有效解決工程建設(shè)中出現(xiàn)的一些難題，在推動我國建筑行業(yè)的長遠發(fā)展中發(fā)揮著顯著的作用。