纖維復合材料在土木建筑工程中的應用

摘 要：隨著社會經濟的不斷發展，科學技術也日新月異，科學技術不斷地滲透到我們生活的方方面面。在土木建筑工程方面隨著科學技術的發展有很多的新型材料被廣泛地應用在土木建筑施工工程中，進一步地推動了我國土木建筑工程的發展。纖維復合材料作為一種新型的復合材料，有著很多材料無法比擬的優勢，文章將探討纖維復合材料的優勢并對其在土木建筑施工過程中的應用加以研究。

關鍵詞：纖維復合材料；土木建筑；應用

纖維復合材料具備很好的強度和抗腐蝕性，將纖維復合材料運用在土木建筑的施工過程中不僅能夠大大地降低土木建筑企業材料成本方面的投入量，還可以將土木建筑工程的質量提升到一個高度，增強土木建筑工程的安全性能。

一、纖維復合材料的優勢

（一）纖維復合材料的可設計性。復合材料在被設計的時候其成分的組成是復雜的就導致了其材料在性能方面也會擁有復合性能。而纖維復合材料作為結構材料被運用的時候，由于其自身的基體材料和增強材料等組分材料在宏觀上的組合，因此在其性能方面會擁有保持原組分材料的某種特點，這樣在結構設計的過程中就擁有更多的可設計可能性，可以滿足單一的材料其無法達到的多性能要求，能夠更好地適應施工過程中的需求。

（二）纖維復合材料的耐用性和安全系數高。土木建筑工程在進行建筑設計的過程中材料的耐用性和安全系數就受到了廣泛的關注，這是關乎民生的重要事情，因此每種新型材料被投入到土木建筑工程中的時候其安全性和耐用性都會進行著重研究。而纖維復合材料其抗疲勞的能力較于單一的材料要強，因為纖維復合材料在纖維絲發生阻斷的瞬間就會把承受的壓力迅速均勻等分配到其他完好的纖維上，不會造成整體斷裂，這樣就會為搶救提供了寶貴的空余拯救時間，增強了民眾的安全性。纖維復合材料的抵抗力強主要是因為纖維復合材料額韌性都很強，纖維復合材料的抗疲勞能力可以達到拉伸強度的70%-80%，這比其他單一材料的抗疲勞能力都要強。

（三）纖維復合材料的抗腐蝕性強。抗腐蝕能力是纖維復合材料的一個主要特性，在當代的土木建筑工程中抗腐蝕性能力的好壞也是檢驗一個建筑工程耐用性的一個指標。傳統的土木建筑工程在施工材料方面最常見的材料就是鋼筋、鐵塊，他們的抗腐蝕能力是很差的，尤其是當其在沿海城市或者是空氣濕度較大的地區的時候，土木建筑企業往往會因為建筑材料腐蝕的問題造成重大的損失，增強了土木建筑材料的成本投入量。纖維復合材料抗腐蝕能力是一般的鋼材的幾十倍，耐酸耐鹽堿能力也是很強的，這就為土木建筑工程大大地節省了施工的質量和材料的投入量，擁有更多的利潤空間。

二、纖維復合材料在現代土木建筑中的應用

（一）智能纖維復合材料。纖維復合材料可以在一定程度地減弱磁場的影響。在現代社會電磁波為我么的社會提供便利的同時也為我們帶來了一些不必要的麻煩，傳統的土木建筑材料在屏蔽電磁波方面是不夠的，不能夠有效地屏蔽電磁波的干擾，但是在一些重要的土木建筑工程往往是需要對電磁波的干擾做屏蔽的。為了能夠將這一特質發揮到位就可以在鋼筋混凝土中加入一些曲別針型的剛纖維形成智能纖維復合材料，這種水泥基能夠有效地屏蔽電磁波。還可以將碳纖維均勻地分布在水泥中支撐的應變自動感應混凝土具有自動感應其內部承受能力，能夠敏感地檢測各種方向的眼里、彎曲扭力。

（二）纖維復合混凝土。針對大體積混凝土抗裂性差的問題，可以通過對其進行合理保養以及引入新材料的方式來實現。大體積混凝土抗裂性差主要是由于其內部溫度升高引起的，因此通過合理保養以及引入新材料都是為了降低大體積混凝土內部的問題。所謂引入新材料，即是在大體積混凝土的建筑過程中，通過引入纖維復合材料能夠有效地對大體積混凝土的間隙進行填充，在大體積混凝土內部發生斷裂時，這種纖維復合材料可以有效地滲入到混凝土結構的縫隙中，起到填充的作用，從而有效地延長了大體積混凝土的使用壽命，有利于大體積混凝土結構在土木建筑工程中的合理性運用。并且因為混凝土的抗腐蝕性較差，在其中加入復合纖維材料，可以大大地增強其抗腐蝕能力，增強使使用壽命，削減土木建筑材料的投入量。

（三）結構補強材料。土木建筑工程中采用復合纖維結構補強材料，主要用于纖維片材修補和補強形式，增強其耐用性和后期的補強。在土木工程的建設中，減震結構是決定土木工程建設項目實施效果的關鍵，因此，在土木建筑材料中將纖維復合材料作為一些補強能夠加固外部和修補漏洞，能夠保證土木工程建設的穩定性，從而促進土木工程項目的合理性展開。在減震結構中，最具有代表性的便是纖維復合材料的投入，纖維復合材料在抗震的過程中會將受到的壓力均勻地分配在各個纖維片上，在恢復形狀的過程中會產生相當大的拉力，從而促使材料進行自身修復。這也體現除了土木工程中智能材料結構系統的感覺功能。即通過感知形狀的變化，從而進行自主性修復，保證了材料作用的穩定性。

三、結語

土木工程建設是一個極其需要創新的過程，通過纖維復合材料的運用，土木工程能夠利用現有的材料，使得他們換發出更多的生機和活力。同時纖維復合材料也保證了土木工程建設的穩定性，通過這些不同用途材料的相互結合，可以實現不同功能的匯總，從而保證結構作用的全面性。土木建筑施工工程中采用復合纖維的進展迅速這背后有著它的必然性，因為纖維復合材料在土木建筑施工工程中的優越性是有目共睹的，由于纖維復合材料結構的復雜性使其特性的開發和應用有著它無限的前景。相信在不久的將來纖維復材料在土木建筑這個行業的應用會有著它更大的前景，其優勢也會發揮地更加明顯。

參考文獻

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作者簡介：劉嚴（1997.04- ），男，漢族，河南濟源人，本科，西安思源學院城市建設學院，研究方向：土木工程。