土木工程中解析复合材料发展应用范文

关键词：发展历程；复合材料；土木工程

引言

由于纤维增强复合材料具有较强的加固作用，所以被广泛的应用到土木工程的各方面施工中。这种材料的应用能够有效的弥补传统材料在施工建设中的不足，进而能够在施工建设是发挥重要的作用。因此，在土木工程施工的过程中如果条件允许的情况下，应该合理的应用复合材料，从而能够使工程的质量得到保障。

1复合材料研究历程

经过翻阅材料可知，早在古代建设时就已经使用复合材料，虽然当时的建筑比较原始，古代人利用自身的智慧，将黏土中添加稻草，进而能够是黏土的再定是具有较高的坚固性。与此同时，人们又开始将黏土中添加粉灰或煤矸石，利用高温的形式将其凝固，进而能够发挥坚硬的效果。随着科技发展的进步，人们研制的钢筋混凝土，为建筑行业带来有效的帮助。混凝土能够有效的加强建筑的强度与耐久性，而且成本较低，建筑消耗也相对较低。由于混凝土使用的过程会受到众多因素的影响，人们开始尝试研发更加先进的材料，纤维增强复合材料的应用，有效的改进的混凝土的不足，并且具有耐腐蚀和高强度的特点，被广泛的应用到建筑行业。

2土木工程中复合材料的作用

随着我国科技发展的推进，在工业生产的过程中广泛的使用复合材料，并且成为此领域不可缺少的组成部分，尤其是在汽车制造的工业中，为了能够使汽车的强度得到增加，合理的应用复合材料能够使其质量得到保障。在人们生活中也会经常遇到复合材料的使用，例如比较常见的打印机与复印机设备，都是利用复合材料组成的。因此，复合材料的坚固程度能够有效的应用到土木工程的建设中，根据观察研究可知，复合材料的坚固程度远远超过传统的加固材料，极其适用与施工建设。在土木工程施工的过程中，应用复合材料能够起到有效的加固作用，并且这种复合材料的加固性能已经被众多的行业认可。然而由于使用的成本要比混凝土高，所以一般在施工建设时将其应用在受力较强的部位，从而能够保证建筑的质量与坚固性。在工程中使用复合材料加固方式具体有：首先，合理的选择纤维增强复合材料对混凝土结构进行加固施工，一般主要应用在混凝土柱缠绕加固，从而能够对混凝土柱加固的效果。其次，在施工建设的过程中对桥梁跨度的受拉面使用纤维增强复合材料，进而能够对受拉面提供不强的作用，然而这种材料还能应用在老旧的建筑中，仅能够将损坏的部位加固，同时能够适用纤维增强复合材料对房梁的抗弯能力进行加强，避免由于压力过大的情况出现形变的现象。最后，应用纤维增强复合材料在混凝土柱的建造上，对建造完毕的混凝土柱进行包裹，使其能够加强坚固程度，进而增加抗压能力。

3复合材料在土木工程中应用

3.1工程结构加固补强

将复合材料附加在施工建筑以及结构部件的表面，能够有效的增强建筑的受力状况。由于复合材料的加固性较强，所以被广泛的使用到钢体结构和木质结构以及混净土结构等，同时被社会各界广泛的应用。其中使用最多并且效果最好的就是钢筋土柱的使用，先使用混凝土完成建设，随后使用复合材料对其进行加固，从而能够提高抗震能力与变形能力。在混凝土柱表面使用复合材料只能对进行加固不强，然而要想使其的承压能力提高，则需要将截面设置具有一定的弧度。并且在弧度对受拉面使用复合材料，使其抗弯的能力有效的提高，进而减少裂缝的产生。

3.2与传统材料融合

将纤维复合材料与传统的混凝土以及钢筋进行结合使用，根据复合材料的坚固程度，能够有效的弥补其他材料的不足，使其性能得到增加，进而形成一种新型的结合材料，其中具体结合的方式有以下几种：①将混凝土与纤维增强复合材料进行结合使用，在加快施工进度的同时，使其材料具有一定的耐久性与可靠性；②将空心钢管表面使用纤维增强复合材料，并且利用混凝土进行填充，以及将钢管的模板作为程中装置，纤维增强复合材料与混凝土能够有效的对钢管进行保护，确保其使用的坚固，承载能力也会有所提升。

3.3使用复合材料替代钢筋和钢索

在土木工程施工的过程中使用纤维增强复合材料时，因为纤维增强复合材料在制作的过程中使用众多的纤维材料，因此具有较小的重量以及较强的硬度，进而在施工使用的过程中呈现众多的优点。纤维增强复合材料具有较高的腐蚀性，甚至可以取代钢筋的腐蚀性，因此，在土木工程的建设施工中，不仅需要防止钢筋生锈的问题，还需有在保证更称质量的基础上降低成本的使用，促使土木工程能够得到一定的经济效益。与此同时，纤维增强复合材料具有非磁性特征，从而能够适用于部分无磁性施工的要求。在道路桥梁的建设中应用纤维增强复合材料时，进而能够发挥缆绳的作用，能够将其当作预应力筋进行使用。在施工的过程中应用纤维增强复合材料与混凝土发现，材料与混凝土之间存在粘结的问题，如果没有将此问题有效的掌握，从而导致连接问题出现严重的隐患。因此，相关管理人员应该注重对施工的监督，并且要求施工的和方面都达到标准，促使建筑施工的质量得到保证。

3.4全复合材料结构

全复合材料具有强度高的特点，并且能够弥补传统材料的不足，在使用的过程中具有抗腐蚀性以及绝缘性，而且可以通过加工改变其形状，进而能够适用于各方面施工。其中全复合材料能够有效的应用在人行天桥，促使天桥的承压能力得到保障，当行人过多时能够有效的保障行人的安全。另外，当发生人为灾害或自然灾害时，由于全复合材料能够具有较低的重量，进行运输的过程中能够更加便捷，全复合材料的结构是将相关的复合材料重新编织，其具有较强的弹性，而且有一定的耐久性，它特有的柔韧结构能够在一些超大跨度的建筑中广泛应用，例如鸟巢、国家体育馆都会应用这种材料。复合材料的主要空间结构模式便是把杆件以端头的铝合金锥头的方式相连，从而构成网架，重量大约为钢筋框架整体重量的20%，并且具有施工过程较为便捷，可以较快地完成，材料抗腐化能力较强，而且在维护保养方面所需要的成本也较低，温度效应更小等优势。复合材料的杆件更加适合在跨度较大并且所处环境较为恶劣的建筑施工中，复合材料的可塑性能够使其轻易弯曲并塑性，所以在进行形态比较繁琐的建筑过程中，复合材料结构部件能够发挥更好的作用。除此之外，目前人们对于建筑的要求逐渐加入了节能环保的性能，所以一些污水、重金属、强酸腐蚀物的处理工业也逐渐增加，这些建筑物对于建筑材料都有着非常高的抗腐性的需求。并且如今在海洋探索工作中，也对于材料的耐寒、耐氯盐腐蚀的要求越来越严格，而复合材料优秀的抗侵蚀性都能够满足其中的要求。

4结束语

总而言之，在土木工程施工的过程中，纤维增强复合材料得到广泛的应用，然而应用的条件却比较复杂，相关管理人员应该重视对这种材料的使用，使其能够得到稳定的发展。并且利用混凝土与纤维增强复合材料的融合使用，进而在保证施工质量的同时能够有效的降低成本，促进行业的稳定发展。

参考文献

[1]王琛.复合材料在土木工程中的发展与应用[J].建材与装饰，2018（06）：77.

[2]万健.复合材料在土木工程中的发展与应用[J].四川水泥，2018（06）：340.

作者：周小毛 单位：江苏广耀建设有限公司