FRP和RPC在土木工程中應用分析

黃 兢

三峽長港新能源(宜昌)有限公司

FRP和RPC在土木工程中應用分析

黃 兢

三峽長港新能源(宜昌)有限公司

隨著我們科學技術的發展，經濟社會的增加，土木工程中建筑的各方面要求也不斷增加，在安全穩定的基礎上，對于其生態性、綠色性、藝術美觀性等方面也有了很好的要求，因此，要不斷的更新和完善建筑材料的使用。FPR和RPC是兩種新型高性能材料，對我國的土木工程行業的可持續發展具有重要意義，因此進一步加強對其的研究非常有必要。基于此本文分析了FRP和RPC在土木工程中應用，以期提供一些借鑒。

FRP；RPC；土木工程；應用

1 纖維增強復合材料的特性

1.1 纖維增強復合材料的特點

纖維復合材料具有可設計性，較高的比強度和比剛度，抗疾勞性、抗化學反應及抗腐蝕性良好的抗震性等。纖維復合材料之所以能夠在土木建筑中得到廣泛使用，與其自身的材料優勢有著密不可分的關系。

(1)纖維復合材料有著較強的應用性。纖維復合材料由于兼顧基體材料和增強材料的材料優勢，因此其性能既能夠保持原有材料的某些特性，又能夠將組合材料的材料優勢充分發揮出來，這種材料特性使得纖維復合材料與其他單一建筑材料相比，有著極為廣泛的應用范疇，因此能夠在很大程度上滿足各類土木建筑結構的設計要求，滿足土木建筑項目的建筑要求。(2)纖維復合材料較強的抗疲勞性與耐久性。一般來說金屬的疲勞強度為拉伸強度的40%～50%，而纖維復合材料的疲勞強度則為其拉伸強度的70%～80%，因此纖維復合材料有著更高的抗疲勞性，在土木建筑當中會表現出更好的建筑性能，滿足土木建筑的設計要求，提升建筑項目的質量與水平。傳統建筑材料，例如鋼筋，其易與空氣發生化學反應，造成建材耐久性與使用性能的降低，使得土木建筑難以發揮應有的作用，而絕大部分纖維復合材料具有較強的抗氧化性能，材料性質較為穩定，有著較強的使用壽命，可有效提升木土建筑的耐久性。

1.2 土木工程中纖維增強復合材料的應用

1.2.1 混凝土型纖維復合材料的應用。在傳統的使用材料中，水泥的承重力小，而混凝土會容易受到環境中的因素影響發生腐蝕現象，且抗拉力強度。纖維材料通過多種材料合集的結合，通過各自的特性，形成高抗壓性、高強度、高抗腐蝕性等復合型材料。因而可以根據建筑的不同需求進行相應的調配，使用相應的復合材料，使其更加滿足工程的需要。例如C纖維增強混凝等，通過其防水性能、機械性能、抗腐蝕性等的提高，使其適合應用到物建筑工程中。與此同時，它還有吸收震動波的性能，有很好的抗震性，更加適用于各種建筑工程中的應用。

1.2.2 纖維聚合物筋。纖維聚合物筋是由纖維通過特殊的工藝拉擠處理后形成的一種復合材料，有著很大的強度和抗壓性能，常見的有碳纖維纖維聚合物筋和芳綸纖維纖維聚合物筋。因其特有的性質，可以代理鋼筋的使用，應用到新建和預應力混凝土結構中，使得土木工程的結構更加穩定，同時，也可應用到建設建筑、維修建筑等方面工作中。

1.2.3 智能型纖維復合材料的應用。隨著不斷地發展，多功能型的建筑不斷被建立，對于建筑工程中使用的材料要求也越來越嚴格，為了很好的順應建筑業的發展，智能型纖維復合材料逐漸發明并投入使用。目前，智能型纖維復合材料主要有以下幾：第一，屏蔽磁場水泥基復合材料，智能纖維材料可以有效的屏蔽電磁波對于建筑物內的干擾，解決電磁波干擾所帶來的各種問題，彌補了傳統材料的不足，使建筑的施工更加順利。第二，水泥基屏蔽電磁波復合材料，通過加入碳纖、鋁纖維和鋼纖維三種材料，使水泥基體具有了屏蔽電磁波的性能，進而使其應用到了交通導航系統中，增加了混凝土的使用功能。第三，等溫差水泥基復合材料，將碳纖維的性能與混凝土的性能相融合，進而增加混凝土的整體功能，利用其更多的性能，使其投入到建筑溫度的檢測和電力情況的檢測工作中，最終給將于建筑提供了電能。

除此之外，還有多種智能型復合材料，需要我們不斷研究與開發，不斷地加入到土木建筑的應用中，推進我國建筑工程業的發展。

2 活性粉末混凝土結構性能及應用

2.1 活性粉末混凝土材料的組成

活性粉末混凝土材料是一種新型的材料，目前也被廣泛的應用于土木工程中，提高工程的安全性和穩定性。活性粉末混凝土主要是將顆粒直徑十分微小的石英細沙、石灰粉、鋼纖維等材料高密度地結合在一起，與傳統的混凝土材料相比，其具有高強度、抗壓、抗折能力。另外該材料提高了原有材料的組分與活性，高密度地結合，最大程度上減少了材料內部的孔隙，從而能夠保證其自身的高強度和耐久性。

2.2 活性粉末混凝土具有的高性能

由于活性粉末混凝土是通過將各原材料以高密度結合在一起，從而能夠有效的減少結構內部的孔隙和缺陷。與傳統的混凝土材料相比，具有很大的優越性。活性粉末混凝土具有高抗壓能力，應用到土木工程的建設中能夠提高結構的抗壓能力，并且具有足夠的承載能力，能夠滿足日益提高的載重要求。活性粉末混凝土內部結合緊密，外界的各種介質很難侵入到材料的內部。因此，RPC具有高抗腐蝕性、抗凍性和耐磨性，環境適應能力較強，其在高腐蝕性和酸堿性的環境中能夠保持最佳的使用性能，從而能夠保證建筑結構的穩定性和安全性。

2.3 活性粉末混凝土發展現狀和前景展望

活性粉末混凝土具有很多優勢，因此也被廣泛的應用。活性粉末混凝土可以運用到土木工程的施工中，由于具有強度高、重量輕等特點，在預防地震災害方面發揮了重要作用，降低了地震時建筑物產生的慣性力，提高了建筑物抵抗地震災害的能力。活性粉末混凝土的高密度能夠有效地抵抗外界的各種介質的侵入，可以運用到下水道系統工程中，在強酸、強堿環境下，具有高耐腐蝕性，可以制成各種特點和用途的壓力管道。

總之，隨著社會的發展，越來越多的材料被應用于土木工程建設中，能夠有效地提高建筑物的各方面性能，較好地抵抗外界因素的影響，使建筑物更加牢固、可靠，因此需要進一步加強對其的研究。

[1]盛國華，劉紅彬，王會杰.活性粉末混凝土的沖擊性能研究[J].混凝土，2011，(11)：23-26.

[2]賴繼蓮.纖維增強聚合物在土木工程中的研究[J].民營科技，2015(09).