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纤维复合材料在土木建筑工程中的应用

2016-05-23王茂鑫周文杰

建材发展导向 2016年3期
关键词:土木建筑工程具体应用

王茂鑫 周文杰

摘 要:改革开放以后我国各项基础建设工作大力开展起来,很多的行业有了显著地发展,这样的发展趋势也带动了建筑行业的发展。建筑行业一直都是我国国民经济重要的支柱型产业,从最近几年的发展形势上看,纤维复合材料的应用已经在土木工程中发挥了巨大的作用。

关键词:纤维复合材料;土木建筑工程;具体应用

纤维复合材料包括很多种类,主要由玻璃纤维增强复合材料、碳纤维增强复合材料等等一些重要材料组成。这些材料的研发已经进入到了成熟的阶段,并且也已经在土木工程工作中进行了一定的推广和应用,纤维复合材料有很多的优点:纤维复合材料具有极高的强度和刚度,并且质量很轻,减震性能和抗疲劳性也很好,而且与一般混凝土的膨胀系数接近,具有极强的耐腐蚀性,使用寿命较长。

1 土木建筑工程中纤维复合材料的重要特点

1.1 具有一定的设计性

首先,纤维复合材料具有一定的可设计性,我们可以根据自身的实际需要对纤维复合材料进行设计,然后结合纤维复合材料的特点进行加工。纤维复合材料具有一定的复杂性,这种复杂性就决定其优越的性能,纤维复合材料能够保留一些原材料的基本特点和性质,同时还可以融合其他合成材料的优质特性,并且比单一材料的特点和优势高出很多,而且组成纤维复合材料的配比也会影响纤维材质的整体特性。就目前的发展形势来看,纤维复合材料具有很大的发展前景,并且还有一些深藏的特点等待专家们的发掘。我们需要针对这种可以自由设计的基本特性进行进一步深度研究,充分挖掘它的可用价值,然后应用到土木建筑工程中去。

1.2 具有可靠的耐用性

无论使用什么样的材料和工具都需要考虑到使用寿命问题,耐用是一种材料突出优势。纤维复合材料的强度比铝高出6倍,比钢高出5倍,而刚度比铝高出4倍。它的抗疲劳性要比一般的材料好很多,正常纤维复合材料的疲劳强度是拉伸强度的45%~ 55%。而且纤维复合材料的某些纤维丝一旦发生断裂可以把这种压力进行分化,将这部分断裂的压力分散到其他地方,避免材质瞬间断裂,能为后续的补救工作争取一定的时间,而且纤维复合材料一般很耐用,使用寿命比普通材料高出2倍之多,从刚才的实例中我们不难看出这种纤维复合材料具有一定的耐受力。纤维复合材料的抗疲劳性可以比金属材质高出很多,而且纤维复合材料的韧性很好,可以达到拉伸强度的60% -70%。通常情况下,我们会采用碳纤维材料规格为300mm ×4500mm的材料进行加工,而粘贴间距一般保持为200mm左右。

1.3 具有一定的可观赏性

纤维复合材料与普通的其他材料相比具有很强的美观性,随着时代的不断进步和发展,人们的眼光逐渐地增高,越来越多的人对美的追求也十分地强烈,所以在土木建筑工程中选用纤维复合材料使用是非常明智的选择。纤维复合材料具有很强的可塑性,可以染成其他所需要的颜色,设计成各种所需要的形状,而且能够展示出极强的美感,为设计出的产品提供了更加广阔的发展空间,为建筑事业的进一步发展提供了更多有利的条件。

1.4 其他特性

纤维复合材料具有一定的抗腐蚀性,传统的建筑类型的材料多数都是钢铁材料,但是这种钢铁材料的耐腐蚀性很差,尤其是在沿海地区建筑材料的抗腐蚀性会对建筑工程的未来发展具有非常大的影响。那些空气潮湿的地区建筑材料受腐蚀的程度特别大,因而造成巨大的损失。所以为了避免这种不必要的损失我们寻找到一种特殊的材料进行代替,这种材料就是纤维复合材料,它的抗腐蚀性能要远远大于钢铁材料,为土木建筑工程未来的发展提供了一定的空间和机会。

2 土木建筑工程中纤维复合材料的具体应用

2.1 钢筋混凝土中纤维复合材料的应用

过去的钢筋混凝土抗腐蚀能力和力学抗性因其自身局限性所以限制了它在土木建筑工程的进一步发展,将纤维复合材料应用在钢筋混凝土中能够加强本身的抗腐蚀能力,同时提高它的力学抗性。现在的土木建筑工程一般会使用玻璃纤维混凝土和其他纤维增强混凝土等材料,这些材料与普通混凝土有极大的不同,具有很强的机械性能,而且在防水、抗腐蚀等方面也有了非常大地进步。纤维复合材料已经得到了越来越多人的认可。此外它还有抗阻尼震动的特点,能够减少由于震动引起的对建筑物所造成的伤害和影响。

2.2 水泥基中纤维复合材料的应用

传统的建筑材料没有电磁波抗干扰功能,为了改变这种劣势情况我们在土工建筑工程中使用了能够对磁场进行屏蔽的纤维复合材料,消除一定的电磁波,同时在混凝土中加入了钢纤维能够起到屏蔽磁场的功效。水泥基纤维材料是另一种应用在土木建筑工程中的材料,这种材料是将钢、碳、铝等纤维添加到水泥基中形成新的复合型智能材料,它能够更好地屏蔽掉周围的电磁波。这种材料还可以应用在智能导航系统中。土木建筑工程中还有这样一种材料可以将碳纤维均匀地分散在水泥中进行支撑,自动感应建筑应力和损伤程度,同时可以自动调节受力情况,这种材料就是应变自感应混凝土材料。导电水泥混凝土也是纤维复合材料的另一种应用,这种材料可以增加水泥的抗疲劳特性,进一步改变建筑的使用寿命,提高建筑的安全性。将一定的导电纤维材料加入到水泥基中可以改变水泥的结构,使水泥具有一定的导电性,对融雪工作也很大帮助。该项技术虽然在住宅供热中发挥作用,但是技术尚不成熟,同时存在很多问题。比如说这种新型的技术工艺在造价方面的要求相对较高,但是它实际发挥的作用也巨大。相信在不久的将来,纤维复合材料在此方面会有更多技术上的革新。

2.3 补强中纤维复合材料的应用

土木建筑工程中可以使用纤维复合材料作为结构上的补强材料。纤维复合材料可以对建筑的后期补修和防护工作起到一定的重要作用,它能够加固建筑的整体结构,同时延长建筑物的使用寿命。

3 结语

纤维复合材料在土木建筑工程中发挥了巨大的作用,而且有很多作用弥补了技术上的漏洞,帮助提高建筑的整体安全性和实用性。就现在的发展形势来看,纤维复合材料具有很大的发展空间和前景,我们可以进一步挖掘它隐藏的特性为人类创造更多有意义的价值。

参考文献

[1] 闫伟宸.论审计风险及其防范措施[J].现代商业,2013(05),219-220.

[2] 李沁羽,何雨桐.纤维复合材料在土木建筑工程中的应用进展[J].科技创新与应用,2013(29):291.

[3] 冯鹏.复合材料在土木工程中的发展与应用[J].玻璃钢/复合材料,2014(09):99-104.endprint

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