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分析纤维复合材料在土木建筑工程中的应用张瑞凤

发表时间：2021/9/10 来源：《时代建筑》4月上作者：张瑞凤

[导读] 随着建筑工程行业技术的发展和进步，目前一些纤维符合材料获得了较好的应用，也更是提升了工程的经济效益和社会效益。

中润泽环境有限公司 132801197501****25 张瑞凤

摘要：随着建筑工程行业技术的发展和进步，目前一些纤维符合材料获得了较好的应用，也更是提升了工程的经济效益和社会效益。关于一些纤维材料的应用，是根据土木工程的施工建设需求和特点进行，也就是关于土木工程的实际施工建设，需要借助一定的纤维复合材料来提供相应的工程施工稳定性，逐步则是能够保障施工的质量和经济效益。本文基于此，研究和分析纤维复合材料在土木建筑工程中的应用。
关键词：纤维复合材料；土木工程；材料应用
        现阶段，我国土木工程领域的发展是极为迅猛的，工程的数量正在逐年增长，工程的规模也在逐步扩大，各种新型的建筑材料也被广泛应用于各种项目当中。尤其是纤维复合材料的应用频率是极高的，凭借其自身具有耐高温的特性以及耐腐蚀性等诸多优点，获得了大众的一致好评。不仅如此，这种材料的质地是十分轻便的，在运输的过程中能够更为便捷，也可以减少不必要的耗材损失，符合当今社会人们的实际需求，也推动了土木工程领域的蓬勃发展。
        一、土木建筑工程中纤维复合材料的重要特点
        （一）具有一定的设计性
        首先，纤维复合材料具有一定的可设计性，我们可以根据自身的实际需要对纤维复合材料进行设计，然后结合纤维复合材料的特点进行加工。纤维复合材料具有一定的复杂性，这种复杂性就决定其优越的性能，纤维复合材料能够保留一些原材料的基本特点和性质，同时还可以融合其他合成材料的优质特性，并且比单一材料的特点和优势高出很多，而且组成纤维复合材料的配比也会影响纤维材质的整体特性。
        （二）具有可靠的耐用性
        无论使用什么样的材料和工具都需要考虑到使用寿命问题，耐用是一种材料突出优势。纤维复合材料的强度比铝高出6倍，比钢高出5倍，而刚度比铝高出4倍。它的抗疲劳性要比一般的材料好很多，正常纤维复合材料的疲劳强度是拉伸强度的45%～ 55%。而且纤维复合材料的某些纤维丝一旦发生断裂可以把这种压力进行分化，将这部分断裂的压力分散到其他地方，避免材质瞬间断裂，能为后续的补救工作争取一定的时间，而且纤维复合材料一般很耐用，抗疲劳性可以比金属材质高出很多，而且纤维复合材料的韧性很好，可以达到拉伸强度的60% -70%。通常情况下，我们会采用碳纤维材料规格为300mm ×4500mm的材料进行加工，而粘贴间距一般保持为200mm左右。
        二、纤维复合材料在土木工程领域中的诸多优势
        （一）可以进行性能的再设计
        纤维复合材料中的诸多性质是不同于传统建筑材料的，这种新型的材料在制作过程中主要以纤维作为基本材料，随后再根据工程是实际需要加入基体材料，并将二者进行充分混合进而制作出综合性较强的建筑材料。这种材料具有其他材料所不具备的适应性，同时具备独特的可设计性。由于土木工程在进行的过程中需要应用到很多的特殊材料，相关的工作人员需要根据工程的实际需要将材料的构造进行相应的改变。由此可见，纤维复合材料突破了传统材料使用过程中的诸多局限性，节省了很多的投入成本。
        （二）具有较强的抗腐蚀性
        建筑行业在经济建设工作顺利进行的现代社会中取得了重大的突破，很多的企业在发展过程中也会承接更多的土木工程类的项目，建筑项目的规模也在不知不觉中得到了明显的提升，这样就促使建筑行业在进行各项土木工程的时候利用到更多的施工原材料。但是，很多材料的性質是较为特殊的，无法在各种工地环境中积极利用，经常会遭到某些化学物质的腐蚀。

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这种情况在沿海城市中出现的更为明显，由于周边环境的湿度是很大的，潮湿的空气中又包含着很多的盐分，进而导致很多材料腐坏的程度会更加严重。施工人员如果在工作的过程中使用了这种不合格的材料，将会对工程整体造成巨大的安全隐患，建筑企业的经济效益也无法得到有力保障。但是这种新的纤维复合材料便可以很好地解决这一问题，即便在较为潮湿的工作环境下，这种材料也不会遭受到腐蚀，更是从原有的基础上提升了土木工程的整体质量，工程的可靠性得以保证。
        （三）具有较强的抗拉伸能力
        从材料本身的性质上来看，纤维复合材料内部物理形式已经发生了巨大的变化，经过研究人员的反复试验得出，这种材料的抗拉伸能力是很强的，这种物理性质方面的优势要远远高于钢筋材料。通常情况下，纤维复合材料的拉伸能力能远远超过普通材料的好几倍，除此之外，由于纤维复合材料的抗拉伸系数很高，在没有达到拉伸极限的时候，这种材料也不会发生明显的形变。这也直接说明了，以往的钢筋材料可能在日后的发展过程中全部被纤维复合材料代替。
        三、土木建筑工程中纤维复合材料的具体应用
        （一）钢筋混凝土中纤维复合材料的应用
        过去的钢筋混凝土抗腐蚀能力和力学抗性因其自身局限性所以限制了它在土木建筑工程的进一步发展，将纤维复合材料应用在钢筋混凝土中能够加强本身的抗腐蚀能力，同时提高它的力学抗性。现在的土木建筑工程一般会使用玻璃纤维混凝土和其他纤维增强混凝土等材料，这些材料与普通混凝土有极大的不同，具有很强的机械性能，而且在防水、抗腐蚀等方面也有了非常大地进步。纤维复合材料已经得到了越来越多人的认可。此外它还有抗阻尼震动的特点，能够减少由于震动引起的对建筑物所造成的伤害和影响。
        （二）水泥基中纤维复合材料的应用
        传统的建筑材料没有电磁波抗干扰功能，为了改变这种劣势情况我们在土工建筑工程中使用了能够对磁场进行屏蔽的纤维复合材料，消除一定的电磁波，同时在混凝土中加入了钢纤维能够起到屏蔽磁场的功效。水泥基纤维材料是另一种应用在土木建筑工程中的材料，这种材料是将钢、碳、铝等纤维添加到水泥基中形成新的复合型智能材料，它能够更好地屏蔽掉周围的电磁波。这种材料还可以应用在智能导航系统中。土木建筑工程中还有这样一种材料可以将碳纤维均匀地分散在水泥中进行支撑，自动感应建筑应力和损伤程度，同时可以自动调节受力情况，这种材料就是应变自感应混凝土材料。导电水泥混凝土也是纤维复合材料的另一种应用，这种材料可以增加水泥的抗疲劳特性，进一步改变建筑的使用寿命，提高建筑的安全性。
        （三）补强中纤维复合材料的应用
        土木建筑工程中可以使用纤维复合材料作为结构上的补强材料。纤维复合材料可以对建筑的后期补修和防护工作起到一定的重要作用，它能够加固建筑的整体结构，同时延长建筑物的使用寿命。
        结论：
        相对于以往的一些传统施工材料应用，目前的一些纤维符合施工材料具有较大的施工可塑性，以及也更是可以根据具体的需求合理进行纤维符合材料的设计和应用，逐步则是可以达到相应的施工效益和施工稳定性。
参考文献：
[1]吴智深,汪昕. 玄武岩纤维复合材料高性能化及其在土木工程中的创新应用[A]. 中国化工学会化工新材料委员会.2017全国先进复合材料科学与应用研讨会摘要集[C].中国化工学会化工新材料委员会:中国化工学会,2017:1.
[2]颜录科,寇开昌,哈恩华,颜海燕.纤维增强复合材料在土木建筑工程中的应用研究与进展[J].中国塑料,2004(04):3-7.
[3]曹锐,岳清瑞.连续纤维复合材料在国外一些建筑加固工程中的研究开发与应用[J].建筑技术开发,2001(06):57-61.
[4]姜天华.碳纤维复合材料(CFRP)在土木建筑结构中的应用及其前景[J].武汉交通管理干部学院学报,2001(01):77-80.