復合材料在土木工程中的發(fā)展與應(yīng)用

孫振明

摘要：當前，我國的建筑業(yè)在發(fā)展的進程中，已經(jīng)進行了有效的優(yōu)化，以滿足當代居民的現(xiàn)實需要。隨著建筑行業(yè)的發(fā)展，各種新型建材的應(yīng)用越來越廣泛，在保溫結(jié)構(gòu)設(shè)計、墻體結(jié)構(gòu)設(shè)計、防水設(shè)計等方面都要不斷地采用各種新型建材。采用新的建材，可以在一定程度上改善建筑工程的環(huán)境。

關(guān)鍵詞：新型材料;土木工程;應(yīng)用

引言：建筑業(yè)的發(fā)展對整個國家的經(jīng)濟發(fā)展起到了很大的推動作用，所以我們非常重視建筑業(yè)的發(fā)展。為了推動建筑業(yè)的長期發(fā)展，企業(yè)在發(fā)展的過程中要堅持節(jié)約能源和環(huán)境保護的思想，使之更好地適應(yīng)社會，創(chuàng)造更多的經(jīng)濟效益。

1.復合材料的特征

1.1其整體性能具備可調(diào)控性

復合材料是由一種材料和一種強化材料結(jié)合而成，因為材料的特性存在著本質(zhì)上的差異，所以在實施過程中，可以根據(jù)實際的工作環(huán)境和材料的多樣性，對材料進行科學的組合，讓材料的特性和功能得到最大程度的發(fā)揮，并以此來取代單一的材料，從而更好地適應(yīng)土木工程的發(fā)展需要。

1.2具有著顯著的規(guī)避腐蝕性

在使用復合材料的過程中，可以利用基本材料的配比，它具有更好的抗疲勞性能和良好的抗壓性能，因此在建筑工程中得到了廣泛的應(yīng)用。相對于一般的建材來說，它往往會因為外界的環(huán)境，甚至是其他的因素，而復合材料則是一種特殊的材料，它的特殊性能，尤其是耐腐蝕性能，可以延長建筑的壽命。

1.3承載負荷性能優(yōu)異

在使用復合材料的時候，因為內(nèi)部結(jié)構(gòu)的獨立纖維比較多，所以在使用復合材料的時候，會出現(xiàn)比較大的負載。特別是超出了它本身的承載力，它可以自行調(diào)整重量，讓它能夠承受更大的負荷。避免了它的損傷，避免了因纖維斷裂造成的損傷，使整個結(jié)構(gòu)的運行平穩(wěn)。尤其需要指出的是，纖維復合材料的性質(zhì)比較軟，并且基本上是流態(tài)化的。在施工過程中，可以使建筑材料不受限制，使其發(fā)揮其對應(yīng)的作用。比如，它可以添加相應(yīng)的顏色，因為它本身的流動特性可以任意地改變形狀，使得結(jié)構(gòu)更加符合材質(zhì)的特性，從而降低了在使用過程中出現(xiàn)的問題，從而提高了建筑的整體美感。

2.復合材料在土木工程中的應(yīng)用概述

2.1實現(xiàn)工程結(jié)構(gòu)的加固和補強

在建筑構(gòu)件的表面添加復合材料，可以提高建筑物的力學性能。由于復合材料的增強特性，在建筑施工中已經(jīng)被應(yīng)用到了鋼制和木制建筑中，最顯著的就是將復合材料應(yīng)用到了混凝土柱和混凝土柱上，當復合材料應(yīng)用到混凝土柱上的時候，可以大大提高混凝土的抗震性能和抗變形能力。此外，在土木工程中，如果只是在土柱體的表面上使用，那么復合材料所能達到的效果將會非常有限，而要提高復合材料的強度，就必須要將復合材料的截面設(shè)計成一個彎曲的形狀，然后再將復合材料的強度和強度結(jié)合在一起，使得混凝土的強度大大提高，混凝土開裂的概率也會大大降低。

2.2與傳統(tǒng)材料的結(jié)合使用

復合材料的應(yīng)用是我國土木工程發(fā)展的必然趨勢，而傳統(tǒng)的土木材料又是必不可少的。所以，在保證工程質(zhì)量的前提下，采用復合材料和常規(guī)材料相結(jié)合是提高工程質(zhì)量的最佳途徑。復合材料本身的優(yōu)良特性可以彌補傳統(tǒng)土建工程原材料的缺陷，目前將復合材料與傳統(tǒng)材料相結(jié)合的方法主要有：第一，將混凝土與纖維增強復合材料相結(jié)合，既可以加速施工速度，又可以保證“原材料”的耐用性和可靠性，從而大大提高了土建工程的質(zhì)量。其次，在中空的鋼管上，也會采用纖維加固的復合材料，然后再用混凝土來填充。其中，鋼管作為承載構(gòu)件，采用了纖維增強復合材料，可以有效地保護鋼管，保證其強度。土建工程的混凝土構(gòu)件的承載力也將得到提高，在一些土建工程中應(yīng)用是有益的。

2.3復合材料代替鋼筋和鋼索

在土木工程中使用的復合材料，其最大的特征是：質(zhì)量輕，硬度高，這是許多傳統(tǒng)的建筑材料所沒有的。比如，在公路和橋梁工程中，都會采用纖維增強復合材料，這種復合材料不僅可以起到很好的作用，還可以作為預應(yīng)力鋼筋來使用。另外，在土建工程的公路、橋梁建設(shè)中，還發(fā)現(xiàn)了纖維增強復合材料在混凝土攪拌中存在著粘結(jié)現(xiàn)象，如果不注意這一點，整個土建工程就會受到很大的威脅。因此，在應(yīng)用于土木工程時，必須重視對施工的監(jiān)管，嚴格按照規(guī)范進行一系列的施工，以保證工程質(zhì)量。

2.4全復合材料結(jié)構(gòu)的應(yīng)用

全復合材料是一種高強度材料，它可以彌補許多常規(guī)材料的缺點，如耐腐蝕性、絕緣性能等。全復合材料是一種新型的復合材料，它的韌性和耐用性都很好，在鳥巢和國家體育館中都采用了這種復合材料，經(jīng)過多年的實踐證明，它的效果還是很好的。另外，復合材料還會應(yīng)用于人行橋的施工，增強橋梁的承載能力，從而保證更多的行人的安全。它可以廣泛地應(yīng)用在設(shè)備和材料上，包括耐寒、耐高溫、耐氯鹽腐蝕等各種性能指標，而復合材料的耐蝕性能更好，可以滿足目前國內(nèi)對海洋勘探的需求。

2.5高性能復合材料的廣泛應(yīng)用

在民用建筑領(lǐng)域，許多高性能的復合材料比一般的非復合材料具有更好的性能和使用性能。目前，建筑工程中使用的CPS-CL反應(yīng)粘合聚合物薄膜復合防水卷材已逐步替代了傳統(tǒng)的施工方法。其施工方法與形式多種多樣，既具有干、濕兩種特性，又具有施工技術(shù)。這種復合材料具有較高的粘附力和滲透性，經(jīng)施工后可滲入混凝土，并與混凝土緊密結(jié)合，具有較好的防水性能，而且不會受到季節(jié)和氣候的影響。因此，高性能復合材料具有多種用途，可廣泛應(yīng)用于土木工程等相關(guān)領(lǐng)域，并將其應(yīng)用于性能優(yōu)越、材料綠色環(huán)保等方面。

結(jié)束語

在土木工程領(lǐng)域，復合材料的使用條件更為復雜，對其耐用性、穩(wěn)定性的要求也越來越高。由于其重量輕、強度高、耐腐蝕、介電性能好、可設(shè)計、易加工等諸多優(yōu)點，因此，在此基礎(chǔ)上，通過對其在土木工程領(lǐng)域的應(yīng)用現(xiàn)狀的分析，以期推動復合材料在土木工程領(lǐng)域的迅速發(fā)展。當然，這還得靠廣大的建筑界人士和復合材料研究者們，一起來探索更多的復合材料在土木工程中的應(yīng)用，從而推動其不斷更新。

參考文獻

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[2]董皓.復合材料在土木工程中的發(fā)展與應(yīng)用初探[J].江西建材，2017（6）：118.