纖維增強塑料筋在土木工程中的應(yīng)用淺析

金玉鑫

（黑龍江省建設(shè)農(nóng)場建設(shè)科，黑龍江 北安 164035）

隨著近年來建筑及科技的迅猛發(fā)展，建筑材料種類日益增多，作為具有強度高、良好的抗疲勞性等優(yōu)勢的一種新型建筑材料——纖維塑料增強筋的普及應(yīng)用日益廣泛。

1 纖維增強塑料筋

纖維增強塑料筋基于高性能纖維，主要有機與無機兩種類型，是其承重力較高的一個關(guān)鍵。基體材料通常由有機纖維及無機纖維等合成樹脂構(gòu)成，有機纖維主要包括混雜纖維等，無機纖維主要包括玻璃及金屬纖維等，有機纖維在其中的含量較高，纖維增強塑料筋的物理性質(zhì)就是由原材料物理性質(zhì)所決定，目前玻璃、鋼纖等纖維增強復(fù)合材料普遍應(yīng)用于建筑行業(yè)中。纖維增強塑料筋雖然只有較小密度，較輕質(zhì)量，但具有極高的強度，可高于鋼筋至少10倍，使施工工人明顯降低勞動強度。在抗拉度上的優(yōu)勢也比較明顯，應(yīng)用于橋梁建筑可使其結(jié)構(gòu)極限跨度和減震作用明顯增強。此外，纖維增強塑料筋幾乎不會受到外界溫度的影響，也不易產(chǎn)生變形等問題，可使建筑結(jié)構(gòu)保持穩(wěn)定性，對于充分發(fā)揮建筑物的實用價值具有重要作用。

2 土木工程中纖維增強塑料筋的應(yīng)用

在橋梁建設(shè)方面，美國采用纖維增強塑料筋建造完成第一座橋，設(shè)計科學(xué)、合理，橋梁建造的質(zhì)量只有十分之一的水泥橋面質(zhì)量。利用建設(shè)橋梁，為提高纖維增強塑料筋及復(fù)合材料的應(yīng)用程度打下堅實的基礎(chǔ)，此外，很多發(fā)達國家也相繼將纖維增強塑料筋應(yīng)用于橋梁等重要工程的而建設(shè)。使橋梁設(shè)計施工的可行性得到充分證明，在土木工程施工中對施工加強管理，采取有效的現(xiàn)場監(jiān)督和指導(dǎo)措施，才能提高纖維增強塑料筋在橋梁建設(shè)中實現(xiàn)預(yù)期設(shè)計目標的效果。

在海洋工程方面，因海水中具有較高的鹽分，對工程建筑的腐蝕性較強。目前在建設(shè)海洋工程中，防腐設(shè)計普遍應(yīng)用15厘米鋼筋混凝土，但這只是保證建筑工程的使用壽命達到20年，與海洋工程發(fā)展要求存在和大差距。所以，纖維增強塑料筋由于其具有良好的耐腐蝕性而被用于海洋工程建筑材料，使海洋工程難題得到妥善解決，對于促進海洋事業(yè)發(fā)展的作用十分明顯。此外，因海風(fēng)中鹽分也較多，易腐蝕破壞周邊陸地建筑，并導(dǎo)致早期劣化現(xiàn)象，對建筑物壽命具有十分不利的影響。所以，在沿海建筑在應(yīng)用纖維增強塑料筋，可明顯抵御海風(fēng)中的鹽粒子破壞建筑物的程度，發(fā)達國家在海洋工程建筑中已應(yīng)用該材料，不只使資源得到一定程度的節(jié)約，建筑成本得到有效降低，還可使海洋腐蝕問題得到妥善解決，以利于海洋工程事業(yè)的健康發(fā)展。

在巖土工程方面，其與土壤具有十分密切的關(guān)系，包含在土壤中的有機物、水等物質(zhì)十分容易腐蝕巖土工程的錨桿，目前，錨桿主要采用高抗拉強度鋼筋，其被復(fù)試后，會造成鋼錨桿錨固工程難以發(fā)揮應(yīng)有的作用，嚴重得甚至還將導(dǎo)致發(fā)生安全事故。國外近年來也逐漸應(yīng)用纖維增強塑料筋將鋼筋錨桿代替，因錨桿采用纖維增強塑料筋進行建造，在地質(zhì)十分惡劣的條件下，可使其抗腐蝕性、抗拉強度等性能得到充分發(fā)揮，而無需采取其它措施進行防護。此外，因構(gòu)成纖維增強塑料筋的材料比較特殊，應(yīng)具有輕便等特點，以利于運輸，尤其是在地形比較復(fù)雜區(qū)域的巖土工程建筑中。因此，在巖土工程建筑過程中，可將其在臨時基坑支護的錨桿等工程中進行應(yīng)用，進而實現(xiàn)巖土工程建筑要求，以促進巖土工程的健康發(fā)展。

在特殊工程方面，因土木工程不僅涉及巖土、海洋工程等建筑，還涉及非導(dǎo)電與非磁性結(jié)構(gòu)工程、高寒地區(qū)的環(huán)境工程等。在非導(dǎo)電與非磁性結(jié)構(gòu)建筑中，若采用鋼筋等材料，就需要對鋼筋采取比較復(fù)雜、繁瑣的工序?qū)嵤┙^緣防護。因纖維增強塑料筋的電絕緣性與非磁性良好，可達到工程建筑的預(yù)期目標，并妥善解決相應(yīng)問題，特別是應(yīng)用于軍事方面，能夠在與機場及敏感軍用設(shè)施中廣泛應(yīng)用，有效避免雷達及電磁的干擾，從而保證軍事信息的安全可靠性。工程在高寒環(huán)境中普遍對建筑材料具有較高要求，較高的維護和保養(yǎng)成本加較大難度。纖維增強塑料筋應(yīng)用于高寒工程建筑過程中對基礎(chǔ)設(shè)施進行建設(shè)，可使維護項目明顯減少，不只是使建筑工程提高質(zhì)量，還可明顯縮短工程工期，成本得到明顯節(jié)約，達到高寒工程耐用性及較長時間應(yīng)用的作用，使高寒地區(qū)資源的開發(fā)科學(xué)合理，以利于我國社會經(jīng)濟的健康發(fā)展。

3 結(jié)語

綜上所述，隨著社會發(fā)展不斷提高對土木工程建筑質(zhì)量的要求，傳統(tǒng)材料性能難以滿足建筑設(shè)計目標。為此，纖維增強塑料筋以獨特的優(yōu)勢在眾多建筑材料中獨樹一幟，尤其是應(yīng)用于特殊工程建筑中，使其的特性得到充分展現(xiàn)，對于促進各領(lǐng)域的發(fā)展發(fā)揮了積極作用。因此，在土木工程中應(yīng)不斷加強纖維增強塑料筋的推廣應(yīng)用。

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