纖維復合材料在土木建筑工程中的應用

王茂鑫　周文杰

摘 要：改革開放以后我國各項基礎建設工作大力開展起來，很多的行業有了顯著地發展，這樣的發展趨勢也帶動了建筑行業的發展。建筑行業一直都是我國國民經濟重要的支柱型產業，從最近幾年的發展形勢上看，纖維復合材料的應用已經在土木工程中發揮了巨大的作用。

關鍵詞：纖維復合材料；土木建筑工程；具體應用

纖維復合材料包括很多種類，主要由玻璃纖維增強復合材料、碳纖維增強復合材料等等一些重要材料組成。這些材料的研發已經進入到了成熟的階段，并且也已經在土木工程工作中進行了一定的推廣和應用，纖維復合材料有很多的優點：纖維復合材料具有極高的強度和剛度，并且質量很輕，減震性能和抗疲勞性也很好，而且與一般混凝土的膨脹系數接近，具有極強的耐腐蝕性，使用壽命較長。

1 土木建筑工程中纖維復合材料的重要特點

1.1 具有一定的設計性

首先，纖維復合材料具有一定的可設計性，我們可以根據自身的實際需要對纖維復合材料進行設計，然后結合纖維復合材料的特點進行加工。纖維復合材料具有一定的復雜性，這種復雜性就決定其優越的性能，纖維復合材料能夠保留一些原材料的基本特點和性質，同時還可以融合其他合成材料的優質特性，并且比單一材料的特點和優勢高出很多，而且組成纖維復合材料的配比也會影響纖維材質的整體特性。就目前的發展形勢來看，纖維復合材料具有很大的發展前景，并且還有一些深藏的特點等待專家們的發掘。我們需要針對這種可以自由設計的基本特性進行進一步深度研究，充分挖掘它的可用價值，然后應用到土木建筑工程中去。

1.2 具有可靠的耐用性

無論使用什么樣的材料和工具都需要考慮到使用壽命問題，耐用是一種材料突出優勢。纖維復合材料的強度比鋁高出6倍，比鋼高出5倍，而剛度比鋁高出4倍。它的抗疲勞性要比一般的材料好很多，正常纖維復合材料的疲勞強度是拉伸強度的45%～ 55%。而且纖維復合材料的某些纖維絲一旦發生斷裂可以把這種壓力進行分化，將這部分斷裂的壓力分散到其他地方，避免材質瞬間斷裂，能為后續的補救工作爭取一定的時間，而且纖維復合材料一般很耐用，使用壽命比普通材料高出2倍之多，從剛才的實例中我們不難看出這種纖維復合材料具有一定的耐受力。纖維復合材料的抗疲勞性可以比金屬材質高出很多，而且纖維復合材料的韌性很好，可以達到拉伸強度的60% -70%。通常情況下，我們會采用碳纖維材料規格為300mm ×4500mm的材料進行加工，而粘貼間距一般保持為200mm左右。

1.3 具有一定的可觀賞性

纖維復合材料與普通的其他材料相比具有很強的美觀性，隨著時代的不斷進步和發展，人們的眼光逐漸地增高，越來越多的人對美的追求也十分地強烈，所以在土木建筑工程中選用纖維復合材料使用是非常明智的選擇。纖維復合材料具有很強的可塑性，可以染成其他所需要的顏色，設計成各種所需要的形狀，而且能夠展示出極強的美感，為設計出的產品提供了更加廣闊的發展空間，為建筑事業的進一步發展提供了更多有利的條件。

1.4 其他特性

纖維復合材料具有一定的抗腐蝕性，傳統的建筑類型的材料多數都是鋼鐵材料，但是這種鋼鐵材料的耐腐蝕性很差，尤其是在沿海地區建筑材料的抗腐蝕性會對建筑工程的未來發展具有非常大的影響。那些空氣潮濕的地區建筑材料受腐蝕的程度特別大，因而造成巨大的損失。所以為了避免這種不必要的損失我們尋找到一種特殊的材料進行代替，這種材料就是纖維復合材料，它的抗腐蝕性能要遠遠大于鋼鐵材料，為土木建筑工程未來的發展提供了一定的空間和機會。

2 土木建筑工程中纖維復合材料的具體應用

2.1 鋼筋混凝土中纖維復合材料的應用

過去的鋼筋混凝土抗腐蝕能力和力學抗性因其自身局限性所以限制了它在土木建筑工程的進一步發展，將纖維復合材料應用在鋼筋混凝土中能夠加強本身的抗腐蝕能力，同時提高它的力學抗性。現在的土木建筑工程一般會使用玻璃纖維混凝土和其他纖維增強混凝土等材料，這些材料與普通混凝土有極大的不同，具有很強的機械性能，而且在防水、抗腐蝕等方面也有了非常大地進步。纖維復合材料已經得到了越來越多人的認可。此外它還有抗阻尼震動的特點，能夠減少由于震動引起的對建筑物所造成的傷害和影響。

2.2 水泥基中纖維復合材料的應用

傳統的建筑材料沒有電磁波抗干擾功能，為了改變這種劣勢情況我們在土工建筑工程中使用了能夠對磁場進行屏蔽的纖維復合材料，消除一定的電磁波，同時在混凝土中加入了鋼纖維能夠起到屏蔽磁場的功效。水泥基纖維材料是另一種應用在土木建筑工程中的材料，這種材料是將鋼、碳、鋁等纖維添加到水泥基中形成新的復合型智能材料，它能夠更好地屏蔽掉周圍的電磁波。這種材料還可以應用在智能導航系統中。土木建筑工程中還有這樣一種材料可以將碳纖維均勻地分散在水泥中進行支撐，自動感應建筑應力和損傷程度，同時可以自動調節受力情況，這種材料就是應變自感應混凝土材料。導電水泥混凝土也是纖維復合材料的另一種應用，這種材料可以增加水泥的抗疲勞特性，進一步改變建筑的使用壽命，提高建筑的安全性。將一定的導電纖維材料加入到水泥基中可以改變水泥的結構，使水泥具有一定的導電性，對融雪工作也很大幫助。該項技術雖然在住宅供熱中發揮作用，但是技術尚不成熟，同時存在很多問題。比如說這種新型的技術工藝在造價方面的要求相對較高，但是它實際發揮的作用也巨大。相信在不久的將來，纖維復合材料在此方面會有更多技術上的革新。

2.3 補強中纖維復合材料的應用

土木建筑工程中可以使用纖維復合材料作為結構上的補強材料。纖維復合材料可以對建筑的后期補修和防護工作起到一定的重要作用，它能夠加固建筑的整體結構，同時延長建筑物的使用壽命。

3 結語

纖維復合材料在土木建筑工程中發揮了巨大的作用，而且有很多作用彌補了技術上的漏洞，幫助提高建筑的整體安全性和實用性。就現在的發展形勢來看，纖維復合材料具有很大的發展空間和前景，我們可以進一步挖掘它隱藏的特性為人類創造更多有意義的價值。

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