探究復(fù)合材料在土木工程中的應(yīng)用與發(fā)展

1、    探究復(fù)合材料在土木工程中的應(yīng)用與發(fā)展    周云摘 要：進(jìn)入二十一世紀(jì)以來，工業(yè)生產(chǎn)發(fā)展的也越來越快，復(fù)合材料得到了快速猛烈的發(fā)展，適用于人們的生活所需，應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域，日常生活也無處不見。當(dāng)然，在土木工程這一領(lǐng)域，復(fù)合材料的應(yīng)用也十分廣泛，正是因?yàn)閺?fù)合材料投入到土木工程中來，很大程度上幫助了土木工程的技術(shù)創(chuàng)新，同時(shí)也促進(jìn)了土木工程的發(fā)展。在土木工程設(shè)計(jì)中我們需要考慮結(jié)構(gòu)和材料的相結(jié)合，才能設(shè)計(jì)出良好的工程，而復(fù)合材料在土木工程中的應(yīng)用恰好提高了工程建筑的可靠性和耐用度。本文首先講述了復(fù)合材料的概念、分類進(jìn)行講解，然后就復(fù)合材料在土木工程中的應(yīng)用

2、和其目前存在的問題進(jìn)行仔細(xì)分析，最后將張望一下復(fù)合材料在土木工程發(fā)展的趨勢(shì)，從而對(duì)復(fù)合材料在土木工程中的應(yīng)用更加了解。關(guān)鍵詞：復(fù)合材料；土木工程；應(yīng)用；發(fā)展新世紀(jì)，我國(guó)在土木工程中應(yīng)用了眾多的新技術(shù)和新的材料，復(fù)合材料在土木工程運(yùn)用帶來了非常有用的價(jià)值和作用，同時(shí)為我國(guó)土木工程科學(xué)研究帶來了方向。纖維復(fù)合材料在我國(guó)運(yùn)用較為廣泛，這種技術(shù)很早就在我國(guó)土木工程中運(yùn)用，所以就目前來說，技術(shù)方面最為成熟。不過隨著之后的發(fā)展，大量的新型先進(jìn)材料也不斷的流入到我國(guó)土木工程行業(yè)，為土木工程行業(yè)帶來了很多的影響。在這種大局勢(shì)下，我們來研究復(fù)合材料在土木工程中的應(yīng)用，一方面能提高我國(guó)土木工程行業(yè)的技術(shù)水平，另一

3、方面也能為我們土木工程行業(yè)快速發(fā)展找到適合的突破口。通過本文的論述，希望能給相關(guān)的工作人員提供一點(diǎn)參考借鑒的材料。一、復(fù)合材料鋼筋混凝土這種復(fù)合材料在土木工程中的運(yùn)用，存在中國(guó)歷史中一百多年。更多種類的復(fù)合材料也在土木工程中運(yùn)用著，復(fù)合材料的研究深度和應(yīng)用廣度及其生產(chǎn)發(fā)展的速度和規(guī)模，已成為衡量一個(gè)國(guó)家科學(xué)技術(shù)先進(jìn)水平的重要標(biāo)志之一。復(fù)合材料是一種混合物。在很多領(lǐng)域都發(fā)揮了很大的作用，代替了很多傳統(tǒng)的材料。復(fù)合材料按其組成分為金屬與金屬?gòu)?fù)合材料、非金屬與金屬?gòu)?fù)合材料、非金屬與非金屬?gòu)?fù)合材料。按其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)又分為：纖維增強(qiáng)復(fù)合材料；夾層復(fù)合材料；細(xì)粒復(fù)合材料；混雜復(fù)合材料。復(fù)合材料主要可分為結(jié)構(gòu)復(fù)

4、合材料和功能復(fù)合材料兩大類，也可分為常用和先進(jìn)兩類。其中，復(fù)合材料中以纖維增強(qiáng)材料應(yīng)用最廣、用量最大，其特點(diǎn)是比重小、比強(qiáng)度和比模量大。二、復(fù)合材料在土木工程中的應(yīng)用及其存在的問題1.復(fù)合材料在土木工程中的應(yīng)用對(duì)于復(fù)合材料的應(yīng)用，主要是采取某種方式，將frp附著在構(gòu)件表面，達(dá)到受力的狀態(tài)，目的是強(qiáng)化原有構(gòu)件的受力能力，這種復(fù)合材料可以超出原有材料的局限性，在土木工程中得到更大的應(yīng)用和發(fā)展。具體應(yīng)用如下：第一，樹脂基復(fù)合材料在建筑工業(yè)中對(duì)減輕建筑物自重，提高建筑物的使用功能，改革建筑設(shè)計(jì)，提高經(jīng)濟(jì)效益，降低工程造價(jià)，加速施工進(jìn)度等都十分有利，是實(shí)現(xiàn)建筑工業(yè)現(xiàn)代化的必要條件。第二，玻璃纖維增強(qiáng)水泥

5、主要是由水泥砂漿作為基體，以玻璃纖維為增強(qiáng)材料復(fù)合形成的一種復(fù)合材料，水泥基相應(yīng)建筑材料都有抗壓強(qiáng)度高的特點(diǎn)，但抗彎抗拉強(qiáng)度較低。目前，加入纖維材料是改善水泥基建筑材料的重要方法，其中，玻璃纖維是目前經(jīng)研究綜合效果最為完善的一種添加材料，有效的提高了水泥基各方面的性能。第三，石棉復(fù)合材料是人們最常見的一種復(fù)合材料，早幾年農(nóng)家經(jīng)常使用石棉制作的石棉瓦搭簡(jiǎn)易棚子，在生活臨時(shí)建筑中是常見的一種材料。石棉在現(xiàn)代建筑中也占有很大的比例，主要應(yīng)用在建材防火板方面。2.復(fù)合材料在土木工程中應(yīng)用存在的問題首先，現(xiàn)如今我國(guó)復(fù)合材料應(yīng)用在穩(wěn)步的提升中，但生產(chǎn)鏈還不是很成熟，全國(guó)沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，全國(guó)所用廠商沒有統(tǒng)一

6、的步伐，沒有統(tǒng)一售價(jià)，從而造成不穩(wěn)定的市場(chǎng)需求，復(fù)合材料市場(chǎng)的發(fā)展困難，難以做強(qiáng)做大。其次，復(fù)合材料的成本也是重要問題，由于我國(guó)復(fù)合材料技術(shù)還不算非常成熟，所以好的復(fù)合材料的成本就較高，商家并不愿意投入太多成本在新型材料上，更愿意用品質(zhì)差的材料。就目前的情況來看，復(fù)合材料相對(duì)于其他材料，成本較高，從而影響了土木工程中復(fù)合材料的應(yīng)用，加劇了我國(guó)發(fā)展復(fù)合材料的困難。最后，復(fù)合材料大多都是通過化學(xué)反應(yīng)來完成的，在這期間會(huì)產(chǎn)生大量的環(huán)境污染，由于我國(guó)發(fā)展復(fù)合材料，應(yīng)用于土木工程中，從而提高我國(guó)建筑的水平，但是產(chǎn)生的環(huán)境問題又是艱巨的，并且由于我國(guó)提倡節(jié)能環(huán)保，提出了各項(xiàng)節(jié)能環(huán)保的措施，所以復(fù)合材料的發(fā)

7、展也將受到一定的阻礙。三、復(fù)合材料在土木工程中運(yùn)用的發(fā)展趨勢(shì)從上世紀(jì)的鋼筋混凝土，到現(xiàn)在的纖維增強(qiáng)復(fù)合材料，據(jù)估算，21世紀(jì)以來，我國(guó)每年在土木工程施工作業(yè)中使用的復(fù)合材料高達(dá)2000噸/年，這一數(shù)字仍在連年增長(zhǎng)中，可以說，復(fù)合材料的研究已經(jīng)成為土木工程發(fā)展的重要方向。復(fù)合材料在不斷地發(fā)展中，土木工程也依賴于此，因此復(fù)合材料的發(fā)展決定的土木工程的發(fā)展。新材料的應(yīng)用，可以降低土木工程的造價(jià)成本，提高建筑的強(qiáng)度，復(fù)合材料對(duì)現(xiàn)代科學(xué)的發(fā)展，有著十分重要的作用。雖然我國(guó)還是大量使用和生產(chǎn)混凝土和鋼筋，我但隨著我國(guó)纖維增強(qiáng)復(fù)合材料不斷發(fā)展，這種新型的結(jié)構(gòu)材料的特征是質(zhì)量輕、強(qiáng)度高、具有較強(qiáng)的耐腐蝕性。把

8、這些材料運(yùn)用在土木工程中已經(jīng)成為重要的發(fā)展趨勢(shì)。之后復(fù)合材料也將不斷地進(jìn)步，成為市場(chǎng)最重要的組成部分，在土木工程中得到更廣泛的應(yīng)用。四、結(jié)語(yǔ)綜上所述，科學(xué)家的不斷研究，外國(guó)科技的不斷引進(jìn)，復(fù)合材料的不斷發(fā)展，在土木工程中不斷應(yīng)用，很大程度上提升了我國(guó)土木工程的質(zhì)量和效率，這樣才能大大的提升我國(guó)建筑的整體水平。以上是本人的粗淺之見，由于本人的知識(shí)水平及文字組織能力所限，文中如有不到之處，還望相關(guān)的專業(yè)人士批評(píng)指正。參考文獻(xiàn)：1陳鼎壓.淺談復(fù)合材料在土木工程中與運(yùn)用j.科技風(fēng)，2016，（23）：782徐文娟.纖維復(fù)合材料在土木建筑工程中的應(yīng)用探究j.四川水泥，2016，（11）：3053董江濤.探究復(fù)合材料在土木工程中的