复合材料在土木建筑基础结构中的应用

发表时间:2021/1/19   来源:《基层建设》2020年第26期   作者:姚文丹
[导读] 摘要:随着建筑市场竞争变得日益激烈化,土木建筑企业想要在此环境下得到长足的发展,就需要在其基础结构施工中积极的运用复合材料,这样不仅可以有效的增强土木建筑工程的各项性能,同时还将降低施工成本,促使土木建筑企业的经济效益与社会效益提升。
        哈尔滨市城乡规划设计研究院  黑龙江哈尔滨  150000
        摘要:随着建筑市场竞争变得日益激烈化,土木建筑企业想要在此环境下得到长足的发展,就需要在其基础结构施工中积极的运用复合材料,这样不仅可以有效的增强土木建筑工程的各项性能,同时还将降低施工成本,促使土木建筑企业的经济效益与社会效益提升。现阶段,复合材料的种类正在随着科技的进步而越发多样化起来,想要在实际土木建筑基础结构施工中有效的发挥出该材料的优势,就需要根据工程实际建设需求来选取合适的复合材料类型,从而才能在提升土木建筑基础结构安全性与稳定性的同时,促使我国建筑行业的发展变得更加持续化。
        关键词:复合材料;土木建筑基础结构;应用
        近些年来,土木建筑工程施工中开始大量应用复合材料,这为土木建筑结构整体质量的提升带来了积极贡献。所谓的复合材料就是指利用两种或者两种以上不同物理与化学性质的物质组合在一起而产生的材料,其在物理性能与化学性能方面将会大大的优于原有材料。将复合材料应用在土木建筑基础结构施工中,不仅可以实现良好的使用效果,还将满足节约成本的建设目标,并促使建筑物的整体美观性、艺术性与环保性得到巨大保障。
        1、纤维增强复合材料在土木建筑基础结构中的应用
        1.1在工程结构加固补强中的应用
        ①FRB 布加固缠绕混凝土柱。在操作中主要依靠约束混凝土的办法强化混凝土强度与变形水平,进而强化其抗震能力。这种加固效果已经得到了相关项目的证实。也有研究证实,在土木工程中使用 FRP 布对混凝土柱的约束效果、截面形状存在很大关系,如果截面形状存在一定弧度,那么整个结构的承压水平将会有进一步提高。②在梁板受拉面的应用。通过在梁板位置的裂缝位置粘贴 FRB 贴片,能有效强化结构的抗弯承载力水平,并有效控制裂缝发展。但在应用过程中需要注意的是,FRB 片材在北影在受弯加固工况时,必须要考虑结构剥离破坏问题,通过采取抗剥离措施避免出现上述问题。
        1.2 FRB 组合结构
        ①FRB 管混凝土。通过向 FRB 管中添加混凝土,形成新形式的 FRB-混凝土结合构件,并且 FRB 还能发挥模板作用,有助于加快工程项目施工速度。②FRB-混凝土组合梁。主要通过合作在上部混凝土上施加压力,此时上部混凝土受压之后,下部 FRB 受拉,这样就会保证了FRB 与混凝土的联系,使 FRB 得到更加充分的利用。
        2、全FRP 结构的应用分析
        在科学技术不断发展的引导下,我国现代土木建筑施工中能够运用的材料种类变得越来越多,尤其是纤维增强复合材料的出现,促使全FRP的土木建筑基础结构得以实现。纤维增强复合材料在力学方面所具有的良好性能,促使其在土木建筑全FRP结构中的应用将会是一项重要的突破性发展。
        2.1 FRP在桥梁工程中的具体应用
        纤维增强复合材料通常会在桥梁工程中的桥面结构施工中受到广泛的运用,其一般会被做成桥面板来满足桥面车辆行驶的受力要求,以及下部结构对均匀受力的要求,这样将可以保证桥面车辆往来的安全性。

FRP桥面结构相比于传统的普通钢筋混凝土桥面结构而言,其具有非常大的承载能力,这就会促使FRP桥面在受到行车荷载时可以对其进行均匀分布,从而能够实现桥梁行车荷载等级的最大限度满足。就目前的土木建筑实际施工情况来看,FRP桥面结构主要会被用于旧桥改造中的桥梁检验,为了促使实际工程中的桥面承载力满足相关要求,就要在旧的桥面板表层加入 FR P 材料层,这样一方面可以起到保护旧桥面板内部钢筋及预应力主梁的作用,另一方面则能够有效的增强桥面板的荷载承受能力,进而保证了桥梁工程的建设质量与稳定性。
        2.2  FRP在房屋建筑中的合理应用
        全FRP材料在现代房屋建筑施工中的应用也是非常广泛的。例如,在房屋建筑的剪力墙施工中加入纤维增强复合材料以后,将可以有效的降低建筑结构重量,促使建筑结构的竖向承载能力得到最大程度的提升,因而,将纤维增强复合材料作为高层、超高层的墙体材料是很有现实意义的。除此之外,纤维增强复合材料也可以被用于楼板、主梁等承重结构中。当在环境较为恶劣的地方开展土木建筑施工时,为了有效的减轻外部环境对建筑表面的侵蚀,可以用纤维增强复合材料来做建筑隔离施工的主要用料,这样将可以起到延长建筑使用寿命的作用。此外,纤维增强复合材料作为一种各方面性能都远超钢筋混凝土材料的新式材料,其在建筑承载力提升以及抵御环境破坏侵蚀等方面有着积极的作用,因此,提升该材料应用力度就是在为建筑耐久性的提高带来巨大保障。在实际的房屋建筑工程施工过程中,基础工程作为保证房屋安全性与稳定性的最主要结构,其实际建设中若是遇到糟糕的地下环境条件,就会促使基础工程的钢筋混凝土结构发生腐蚀,而为了保障钢筋混凝土材料的作用得以顺利的发挥出来,就需要对其结构表面做好防腐工作,这样将极大的增加相关工作难度。这时我们可以将钢筋混凝土材料替换为FRP材料,该材料自带抗腐蚀性能,将可以在有效降低施工成本的同时,保证基础工程的顺利开展。
        实际建筑物建设中的门窗、室内隔板等部位都在运用FRP型材料,该材料所具有的性能强、质量低等优点将促使其预制构件的生产变得更加简单便捷。目前来看,纤维增强复合材料在桥梁工程和房屋建筑工程中都以发挥出了巨大的功效,也就是说该材料在土木工程发展中具有广阔的应用前景,其能够推动土木工程施工质量的进一步增强。
        结语
        总而言之,人们生活质量的日益提升,促使他们对于土木工程建设的要求也变得越来越高,传统建筑施工材料已经无法满足土木工程建设需求,因而大力提倡复合材料的应用是很有现实意义的。复合材料所具有的良好适应性、超强耐久性以及高强度等特点,将会促使土木建筑基础结构变得更加牢固,从而有效的增强该类工程的安全性、抗震性与可靠性,这为建筑行业的长久稳定发展奠定了坚实基础。
        参考文献:
        [1]浅析FRP复合材料在土木工程中的实践效果[J].彭祥.四川水泥.2014(11)
        [2]玻璃钢/复合材料在建筑结构中的应用与发展趋势[J].郭芳芳,耿运贵.建材技术与应用.2014(05)
        [3]《土木建筑工程信息技术》期刊第四届编委会扩大会议在京圆满召开[J].土木建筑工程信息技术.2020(01)
        [4]编辑出版:《土木建筑工程信息技术》编辑部[J].土木建筑工程信息技术.2020(02)
        [5]土木建筑工程结构的安全性与耐久性设计探析[J].鲍磊.现代经济信息.2020(06)
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