復合材料在土木工程中的發展與應用

孫振明

摘要：當前，我國的建筑業在發展的進程中，已經進行了有效的優化，以滿足當代居民的現實需要。隨著建筑行業的發展，各種新型建材的應用越來越廣泛，在保溫結構設計、墻體結構設計、防水設計等方面都要不斷地采用各種新型建材。采用新的建材，可以在一定程度上改善建筑工程的環境。

關鍵詞：新型材料;土木工程;應用

引言：建筑業的發展對整個國家的經濟發展起到了很大的推動作用，所以我們非常重視建筑業的發展。為了推動建筑業的長期發展，企業在發展的過程中要堅持節約能源和環境保護的思想，使之更好地適應社會，創造更多的經濟效益。

1.復合材料的特征

1.1其整體性能具備可調控性

復合材料是由一種材料和一種強化材料結合而成，因為材料的特性存在著本質上的差異，所以在實施過程中，可以根據實際的工作環境和材料的多樣性，對材料進行科學的組合，讓材料的特性和功能得到最大程度的發揮，并以此來取代單一的材料，從而更好地適應土木工程的發展需要。

1.2具有著顯著的規避腐蝕性

在使用復合材料的過程中，可以利用基本材料的配比，它具有更好的抗疲勞性能和良好的抗壓性能，因此在建筑工程中得到了廣泛的應用。相對于一般的建材來說，它往往會因為外界的環境，甚至是其他的因素，而復合材料則是一種特殊的材料，它的特殊性能，尤其是耐腐蝕性能，可以延長建筑的壽命。

1.3承載負荷性能優異

在使用復合材料的時候，因為內部結構的獨立纖維比較多，所以在使用復合材料的時候，會出現比較大的負載。特別是超出了它本身的承載力，它可以自行調整重量，讓它能夠承受更大的負荷。避免了它的損傷，避免了因纖維斷裂造成的損傷，使整個結構的運行平穩。尤其需要指出的是，纖維復合材料的性質比較軟，并且基本上是流態化的。在施工過程中，可以使建筑材料不受限制，使其發揮其對應的作用。比如，它可以添加相應的顏色，因為它本身的流動特性可以任意地改變形狀，使得結構更加符合材質的特性，從而降低了在使用過程中出現的問題，從而提高了建筑的整體美感。

2.復合材料在土木工程中的應用概述

2.1實現工程結構的加固和補強

在建筑構件的表面添加復合材料，可以提高建筑物的力學性能。由于復合材料的增強特性，在建筑施工中已經被應用到了鋼制和木制建筑中，最顯著的就是將復合材料應用到了混凝土柱和混凝土柱上，當復合材料應用到混凝土柱上的時候，可以大大提高混凝土的抗震性能和抗變形能力。此外，在土木工程中，如果只是在土柱體的表面上使用，那么復合材料所能達到的效果將會非常有限，而要提高復合材料的強度，就必須要將復合材料的截面設計成一個彎曲的形狀，然后再將復合材料的強度和強度結合在一起，使得混凝土的強度大大提高，混凝土開裂的概率也會大大降低。

2.2與傳統材料的結合使用

復合材料的應用是我國土木工程發展的必然趨勢，而傳統的土木材料又是必不可少的。所以，在保證工程質量的前提下，采用復合材料和常規材料相結合是提高工程質量的最佳途徑。復合材料本身的優良特性可以彌補傳統土建工程原材料的缺陷，目前將復合材料與傳統材料相結合的方法主要有：第一，將混凝土與纖維增強復合材料相結合，既可以加速施工速度，又可以保證“原材料”的耐用性和可靠性，從而大大提高了土建工程的質量。其次，在中空的鋼管上，也會采用纖維加固的復合材料，然后再用混凝土來填充。其中，鋼管作為承載構件，采用了纖維增強復合材料，可以有效地保護鋼管，保證其強度。土建工程的混凝土構件的承載力也將得到提高，在一些土建工程中應用是有益的。

2.3復合材料代替鋼筋和鋼索

在土木工程中使用的復合材料，其最大的特征是：質量輕，硬度高，這是許多傳統的建筑材料所沒有的。比如，在公路和橋梁工程中，都會采用纖維增強復合材料，這種復合材料不僅可以起到很好的作用，還可以作為預應力鋼筋來使用。另外，在土建工程的公路、橋梁建設中，還發現了纖維增強復合材料在混凝土攪拌中存在著粘結現象，如果不注意這一點，整個土建工程就會受到很大的威脅。因此，在應用于土木工程時，必須重視對施工的監管，嚴格按照規范進行一系列的施工，以保證工程質量。

2.4全復合材料結構的應用

全復合材料是一種高強度材料，它可以彌補許多常規材料的缺點，如耐腐蝕性、絕緣性能等。全復合材料是一種新型的復合材料，它的韌性和耐用性都很好，在鳥巢和國家體育館中都采用了這種復合材料，經過多年的實踐證明，它的效果還是很好的。另外，復合材料還會應用于人行橋的施工，增強橋梁的承載能力，從而保證更多的行人的安全。它可以廣泛地應用在設備和材料上，包括耐寒、耐高溫、耐氯鹽腐蝕等各種性能指標，而復合材料的耐蝕性能更好，可以滿足目前國內對海洋勘探的需求。

2.5高性能復合材料的廣泛應用

在民用建筑領域，許多高性能的復合材料比一般的非復合材料具有更好的性能和使用性能。目前，建筑工程中使用的CPS-CL反應粘合聚合物薄膜復合防水卷材已逐步替代了傳統的施工方法。其施工方法與形式多種多樣，既具有干、濕兩種特性，又具有施工技術。這種復合材料具有較高的粘附力和滲透性，經施工后可滲入混凝土，并與混凝土緊密結合，具有較好的防水性能，而且不會受到季節和氣候的影響。因此，高性能復合材料具有多種用途，可廣泛應用于土木工程等相關領域，并將其應用于性能優越、材料綠色環保等方面。

結束語

在土木工程領域，復合材料的使用條件更為復雜，對其耐用性、穩定性的要求也越來越高。由于其重量輕、強度高、耐腐蝕、介電性能好、可設計、易加工等諸多優點，因此，在此基礎上，通過對其在土木工程領域的應用現狀的分析，以期推動復合材料在土木工程領域的迅速發展。當然，這還得靠廣大的建筑界人士和復合材料研究者們，一起來探索更多的復合材料在土木工程中的應用，從而推動其不斷更新。

參考文獻

[1]常生學.復合材料在土木工程中的應用研究[J].四川水泥，2016（4）：268.

[2]董皓.復合材料在土木工程中的發展與應用初探[J].江西建材，2017（6）：118.