FRP復合材料及其在土木工程中的應用

摘?要：FRP 復合材料在土木工程中有著廣泛的運用。FRP 復合材料的材料特性包括抗拉性、延性、耐腐蝕性、耐久性以及自重性等，文章對 FRP 復合材料特性展開逐一研究，并對 FRP 復合材料在土木工程中的運用提出見解，以期為行業做出貢獻。

關鍵詞：FRP 復合材料;土木工程;工程結構

一、?FRP復合材料在土木工程中的運用現狀

（一）超負荷運行

首先，對于土木工程來講，有著復雜程度高與持續性較長的特點，所以在施工中就要從具體工藝技術與施工材料出發，確保施工的合理性。但是受到土木工程功能性要求的影響，涉及較多的使用材料。其次，結合具體標準在現場中增設小型化移動基站，可以確保整個工程現場施工的安全性。但是在使用 FRP 復合材料以后，很容易增加施工現場在材料管理方面的工作量。最后，在施工現場中相關設備很容易出現超負荷運行狀態，但是在 FRP 復合材料的使用下，則可以代替大部分材料，不僅優化了整個施工過程，同時，也實現了對現場的有效管理，提升了現場工作效果。

（二）行業消耗材料較多

首先，就目前的土木工程市場來講，在施工材料方面表現出了消耗量較大的現象，在一定程度上增加了材料浪費與施工成本，甚至還會對土木工程的功能性產生影響。其次，在后期使用中很容易出現磨損、變形等問題，嚴重的還會影響到行業的發展。最后，在建筑工程施工中，涉及總包與分包之間的矛盾，從而限制了工程的開展。所以在現階段發展中想要提高土木工程建設質量，就要堅持從發展角度出發，展現 FRP復合材料的優勢。

二、 FRP復合材料在土木工程中的運用

（一）加固工程

就 FRP 復合材料來講，主要以纖維材料混合為主，所以在材料強度等方面有著一定的優勢。目前，在土木工程建設中 FRP 復合材料主要以加固使用為主，且在 FRP復合材料的使用下能夠提升土木工程的質量與安全。從不同類型來講，FRP 復合材料主要以鋼架結構、土石結構及混凝土材料工程等為主。尤其是對于混凝土材料來講，已經成為土木工程建設中比較普遍的項目。所以，在混凝土材料中就要做好 FRP 復合材料的使用工作，實現加固施工目標，通過在混凝土材料外層借助 FRP 復合材料進行纏繞，能夠有效提升材料的穩定性，同時也可以滿足在變形、壓力與地震等方面的要求，確?；炷敛牧辖Y構的承載力。同時，在施工過程中還可以將 FRP 復合材料運用到梁、板等位置上，確?；炷两Y構具備抗彎曲能力，避免因外力作用而出現裂縫等。所以，FRP 復合材料的使用能夠避免混凝土結構在后期施工與使用中出現問題，確保整體的安全性，但是也應當要明確的是FRP 復合材料的使用難以從根源上解決拉力問題。加之 FRP 復合材料的筋中含有大量纖維成分，所以在強度方面遠遠超出傳統材料，加之其在抗腐蝕性方面相對較強，因此 FRP 復合材料運用到鋼筋中能夠實現對鋼筋材料的保護，提升材料的防腐蝕性，避免在材料運用后期出現質量問題及成本增加等問題。

（二）FRP 筋索與預應力

FRP筋混凝土結構就 FRP 筋來講，有著纖維占比較高的特點，所以通過對比可以看出，其比傳統鋼筋材料性能更好。通過將 FRP 復合材料附著在鋼筋表面，可以確保鋼筋表面不被腐蝕，降低維修成本。因此在橋梁建設中為保證 FRP索的預應力，就可以借助懸索橋等來實現目標。同時，為提升混凝土黏結性，可以從不同方式出發，確保黏度的有效提升。第一，雖然 FRP 筋與混凝土之間有著黏結性不足的特點，但通過對其表面進行處理，能夠有效提升黏結性。第二，力學性已經成為構件中的重要特點之一，加之其彈性較高脆性不足，所以就要做好受力性能對比工作，確保使用的合理性。

（三）FRP 復合材料在橋梁中的運用

國外針對 FRP 復合材料的研究起步相對較早，所以我國在橋梁工程建設中可以借鑒國外先進技術與理念，結合我國橋梁特點，做好 FRP 復合材料的使用工作，由于橋梁施工一般以環境比較惡劣的地區為主，所以在施工現場中很容易出現安全事故，究其原因就是所使用的材料難以應對極端環境的變化。但是對于 FRP 復合材料來講，其具備大部分纖維所具備的特點。第一，柔韌性較強。在加工中可以結合現場施工環境定制不同的構件形狀，并運用到特殊部位中。第二，設計人員也可以在原定設計思路的基礎上結合具體需求粘貼多層纖維。第三，在施工現場中吊裝 FRP 復合材料的設備較為簡單，加之承受力值小，所以在施工便捷程度方面較高，可以在最短時間內保質完成施工要求。且在整個施工現場中沒有濕作業與現場固定等。第四，所占據的場地相對較少，能夠將對周邊環境的影響降至最低，減少了施工現場對環境的不利影響。所以說在 FRP 復合材料的使用下，可以提升橋梁結構的質量。另外，FRP 復合材料還具備質量輕、強度高等特點，在加固后并不會產生過多的荷載，所以在使用空間方面并不會因為加固處理而發生變化。

三、 結語

綜上所述，在土木工程建設中要做好 FRP 復合材料的使用工作，結合我國經濟發展趨勢，在完善制作工藝的技術上控制材料成本。同時，還要結合土木工程行業發展特點，選擇適合的使用技術，加大對 FRP 復合材料的研究力度，確保使用的合理性，提升土木工程建設質量。

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作者簡介：于海川，石家莊市建華大街與槐北路交口。