土木工程中解析復(fù)合材料發(fā)展應(yīng)用范文

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關(guān)鍵詞：發(fā)展歷程；復(fù)合材料；土木工程

引言

由于纖維增強(qiáng)復(fù)合材料具有較強(qiáng)的加固作用，所以被廣泛的應(yīng)用到土木工程的各方面施工中。這種材料的應(yīng)用能夠有效的彌補(bǔ)傳統(tǒng)材料在施工建設(shè)中的不足，進(jìn)而能夠在施工建設(shè)是發(fā)揮重要的作用。因此，在土木工程施工的過(guò)程中如果條件允許的情況下，應(yīng)該合理的應(yīng)用復(fù)合材料，從而能夠使工程的質(zhì)量得到保障。

1復(fù)合材料研究歷程

經(jīng)過(guò)翻閱材料可知，早在古代建設(shè)時(shí)就已經(jīng)使用復(fù)合材料，雖然當(dāng)時(shí)的建筑比較原始，古代人利用自身的智慧，將黏土中添加稻草，進(jìn)而能夠是黏土的再定是具有較高的堅(jiān)固性。與此同時(shí)，人們又開(kāi)始將黏土中添加粉灰或煤矸石，利用高溫的形式將其凝固，進(jìn)而能夠發(fā)揮堅(jiān)硬的效果。隨著科技發(fā)展的進(jìn)步，人們研制的鋼筋混凝土，為建筑行業(yè)帶來(lái)有效的幫助。混凝土能夠有效的加強(qiáng)建筑的強(qiáng)度與耐久性，而且成本較低，建筑消耗也相對(duì)較低。由于混凝土使用的過(guò)程會(huì)受到眾多因素的影響，人們開(kāi)始嘗試研發(fā)更加先進(jìn)的材料，纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的應(yīng)用，有效的改進(jìn)的混凝土的不足，并且具有耐腐蝕和高強(qiáng)度的特點(diǎn)，被廣泛的應(yīng)用到建筑行業(yè)。

2土木工程中復(fù)合材料的作用

隨著我國(guó)科技發(fā)展的推進(jìn)，在工業(yè)生產(chǎn)的過(guò)程中廣泛的使用復(fù)合材料，并且成為此領(lǐng)域不可缺少的組成部分，尤其是在汽車(chē)制造的工業(yè)中，為了能夠使汽車(chē)的強(qiáng)度得到增加，合理的應(yīng)用復(fù)合材料能夠使其質(zhì)量得到保障。在人們生活中也會(huì)經(jīng)常遇到復(fù)合材料的使用，例如比較常見(jiàn)的打印機(jī)與復(fù)印機(jī)設(shè)備，都是利用復(fù)合材料組成的。因此，復(fù)合材料的堅(jiān)固程度能夠有效的應(yīng)用到土木工程的建設(shè)中，根據(jù)觀察研究可知，復(fù)合材料的堅(jiān)固程度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)傳統(tǒng)的加固材料，極其適用與施工建設(shè)。在土木工程施工的過(guò)程中，應(yīng)用復(fù)合材料能夠起到有效的加固作用，并且這種復(fù)合材料的加固性能已經(jīng)被眾多的行業(yè)認(rèn)可。然而由于使用的成本要比混凝土高，所以一般在施工建設(shè)時(shí)將其應(yīng)用在受力較強(qiáng)的部位，從而能夠保證建筑的質(zhì)量與堅(jiān)固性。在工程中使用復(fù)合材料加固方式具體有：首先，合理的選擇纖維增強(qiáng)復(fù)合材料對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固施工，一般主要應(yīng)用在混凝土柱纏繞加固，從而能夠?qū)炷林庸痰男ЧＦ浯危谑┕そㄔO(shè)的過(guò)程中對(duì)橋梁跨度的受拉面使用纖維增強(qiáng)復(fù)合材料，進(jìn)而能夠?qū)κ芾嫣峁┎粡?qiáng)的作用，然而這種材料還能應(yīng)用在老舊的建筑中，僅能夠?qū)p壞的部位加固，同時(shí)能夠適用纖維增強(qiáng)復(fù)合材料對(duì)房梁的抗彎能力進(jìn)行加強(qiáng)，避免由于壓力過(guò)大的情況出現(xiàn)形變的現(xiàn)象。最后，應(yīng)用纖維增強(qiáng)復(fù)合材料在混凝土柱的建造上，對(duì)建造完畢的混凝土柱進(jìn)行包裹，使其能夠加強(qiáng)堅(jiān)固程度，進(jìn)而增加抗壓能力。

3復(fù)合材料在土木工程中應(yīng)用

3.1工程結(jié)構(gòu)加固補(bǔ)強(qiáng)

將復(fù)合材料附加在施工建筑以及結(jié)構(gòu)部件的表面，能夠有效的增強(qiáng)建筑的受力狀況。由于復(fù)合材料的加固性較強(qiáng)，所以被廣泛的使用到鋼體結(jié)構(gòu)和木質(zhì)結(jié)構(gòu)以及混凈土結(jié)構(gòu)等，同時(shí)被社會(huì)各界廣泛的應(yīng)用。其中使用最多并且效果最好的就是鋼筋土柱的使用，先使用混凝土完成建設(shè)，隨后使用復(fù)合材料對(duì)其進(jìn)行加固，從而能夠提高抗震能力與變形能力。在混凝土柱表面使用復(fù)合材料只能對(duì)進(jìn)行加固不強(qiáng)，然而要想使其的承壓能力提高，則需要將截面設(shè)置具有一定的弧度。并且在弧度對(duì)受拉面使用復(fù)合材料，使其抗彎的能力有效的提高，進(jìn)而減少裂縫的產(chǎn)生。

3.2與傳統(tǒng)材料融合

將纖維復(fù)合材料與傳統(tǒng)的混凝土以及鋼筋進(jìn)行結(jié)合使用，根據(jù)復(fù)合材料的堅(jiān)固程度，能夠有效的彌補(bǔ)其他材料的不足，使其性能得到增加，進(jìn)而形成一種新型的結(jié)合材料，其中具體結(jié)合的方式有以下幾種：①將混凝土與纖維增強(qiáng)復(fù)合材料進(jìn)行結(jié)合使用，在加快施工進(jìn)度的同時(shí)，使其材料具有一定的耐久性與可靠性；②將空心鋼管表面使用纖維增強(qiáng)復(fù)合材料，并且利用混凝土進(jìn)行填充，以及將鋼管的模板作為程中裝置，纖維增強(qiáng)復(fù)合材料與混凝土能夠有效的對(duì)鋼管進(jìn)行保護(hù)，確保其使用的堅(jiān)固，承載能力也會(huì)有所提升。

3.3使用復(fù)合材料替代鋼筋和鋼索

在土木工程施工的過(guò)程中使用纖維增強(qiáng)復(fù)合材料時(shí)，因?yàn)槔w維增強(qiáng)復(fù)合材料在制作的過(guò)程中使用眾多的纖維材料，因此具有較小的重量以及較強(qiáng)的硬度，進(jìn)而在施工使用的過(guò)程中呈現(xiàn)眾多的優(yōu)點(diǎn)。纖維增強(qiáng)復(fù)合材料具有較高的腐蝕性，甚至可以取代鋼筋的腐蝕性，因此，在土木工程的建設(shè)施工中，不僅需要防止鋼筋生銹的問(wèn)題，還需有在保證更稱(chēng)質(zhì)量的基礎(chǔ)上降低成本的使用，促使土木工程能夠得到一定的經(jīng)濟(jì)效益。與此同時(shí)，纖維增強(qiáng)復(fù)合材料具有非磁性特征，從而能夠適用于部分無(wú)磁性施工的要求。在道路橋梁的建設(shè)中應(yīng)用纖維增強(qiáng)復(fù)合材料時(shí)，進(jìn)而能夠發(fā)揮纜繩的作用，能夠?qū)⑵洚?dāng)作預(yù)應(yīng)力筋進(jìn)行使用。在施工的過(guò)程中應(yīng)用纖維增強(qiáng)復(fù)合材料與混凝土發(fā)現(xiàn)，材料與混凝土之間存在粘結(jié)的問(wèn)題，如果沒(méi)有將此問(wèn)題有效的掌握，從而導(dǎo)致連接問(wèn)題出現(xiàn)嚴(yán)重的隱患。因此，相關(guān)管理人員應(yīng)該注重對(duì)施工的監(jiān)督，并且要求施工的和方面都達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，促使建筑施工的質(zhì)量得到保證。

3.4全復(fù)合材料結(jié)構(gòu)

全復(fù)合材料具有強(qiáng)度高的特點(diǎn)，并且能夠彌補(bǔ)傳統(tǒng)材料的不足，在使用的過(guò)程中具有抗腐蝕性以及絕緣性，而且可以通過(guò)加工改變其形狀，進(jìn)而能夠適用于各方面施工。其中全復(fù)合材料能夠有效的應(yīng)用在人行天橋，促使天橋的承壓能力得到保障，當(dāng)行人過(guò)多時(shí)能夠有效的保障行人的安全。另外，當(dāng)發(fā)生人為災(zāi)害或自然災(zāi)害時(shí)，由于全復(fù)合材料能夠具有較低的重量，進(jìn)行運(yùn)輸?shù)倪^(guò)程中能夠更加便捷，全復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)是將相關(guān)的復(fù)合材料重新編織，其具有較強(qiáng)的彈性，而且有一定的耐久性，它特有的柔韌結(jié)構(gòu)能夠在一些超大跨度的建筑中廣泛應(yīng)用，例如鳥(niǎo)巢、國(guó)家體育館都會(huì)應(yīng)用這種材料。復(fù)合材料的主要空間結(jié)構(gòu)模式便是把桿件以端頭的鋁合金錐頭的方式相連，從而構(gòu)成網(wǎng)架，重量大約為鋼筋框架整體重量的20%，并且具有施工過(guò)程較為便捷，可以較快地完成，材料抗腐化能力較強(qiáng)，而且在維護(hù)保養(yǎng)方面所需要的成本也較低，溫度效應(yīng)更小等優(yōu)勢(shì)。復(fù)合材料的桿件更加適合在跨度較大并且所處環(huán)境較為惡劣的建筑施工中，復(fù)合材料的可塑性能夠使其輕易彎曲并塑性，所以在進(jìn)行形態(tài)比較繁瑣的建筑過(guò)程中，復(fù)合材料結(jié)構(gòu)部件能夠發(fā)揮更好的作用。除此之外，目前人們對(duì)于建筑的要求逐漸加入了節(jié)能環(huán)保的性能，所以一些污水、重金屬、強(qiáng)酸腐蝕物的處理工業(yè)也逐漸增加，這些建筑物對(duì)于建筑材料都有著非常高的抗腐性的需求。并且如今在海洋探索工作中，也對(duì)于材料的耐寒、耐氯鹽腐蝕的要求越來(lái)越嚴(yán)格，而復(fù)合材料優(yōu)秀的抗侵蝕性都能夠滿(mǎn)足其中的要求。

4結(jié)束語(yǔ)

總而言之，在土木工程施工的過(guò)程中，纖維增強(qiáng)復(fù)合材料得到廣泛的應(yīng)用，然而應(yīng)用的條件卻比較復(fù)雜，相關(guān)管理人員應(yīng)該重視對(duì)這種材料的使用，使其能夠得到穩(wěn)定的發(fā)展。并且利用混凝土與纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的融合使用，進(jìn)而在保證施工質(zhì)量的同時(shí)能夠有效的降低成本，促進(jìn)行業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]王琛.復(fù)合材料在土木工程中的發(fā)展與應(yīng)用[J].建材與裝飾，2018（06）：77.

[2]萬(wàn)健.復(fù)合材料在土木工程中的發(fā)展與應(yīng)用[J].四川水泥，2018（06）：340.

作者：周小毛 單位：江蘇廣耀建設(shè)有限公司