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复合材料在土木工程中的发展与应用

复合材料在土木工程中的发展与应用
关键词:复合材料;土木工程;应用策略
引言: 近年来我国综合实力不断增强,土木工程的项目数量及质 量水平也不断提升,并且涌现出很多先进的建筑材料和施工技 术,复合材料就是其中的典型代表。复合材料主要通过物理或 者化学手段,将多种高纤维性能的物质进行混合,从而形成一 种独特的建筑材料,满足建筑施工领域的更多需求。现阶段复 合材料的应用在土木工程中体现出显著优势,因此探究这一课 题是非常必要的。 一、复合材料在土木工程中的发展分析 ( 一 ) 基本概念 随着社会经济水平的不断提升,社会对土木工程建设质量 提出更高要求,因此建筑领域的研发力度不断加大,并且涌现 出诸多先进的建筑材料,从而满足社会的应用需求。近年来复 合材料逐渐出现在人们的视野中,并且在土木工程中得到广泛 应用,极大满足建筑领域对材料性能的需求。复合材料是由多 种物质混合而成的,主要包括碳纤维、芳纶、玻璃纤维、玄武 岩纤维等,这些物质都具有很高的树脂性能和纤维性能,经过 混合加工能够显示出巨大的性能优势,主要表现为质量小、重 量轻、强度高,而且还具有极高的耐腐蚀性能,因此能够在土 木工程中得到广泛应用。现阶段复合材料多用于钢筋混凝土结 构的施工过程中,对提高工程质量具有关键作用,随着理论研 究和实践应用的不断成熟,复合材料在其他结构工程的施工中 也得到有效应用 [1]。 ( 二 ) 发展历程 复合材料在土木工程中的应用研究可以追溯到 20 世纪 50 年代至 60 年代,当时很多研究人员对民用建筑的复合材料应用 进行实践探索,例如英国某教堂的塔尖部分初次尝试利用复合 材料建造,建筑人员还在人工天桥上利用复合材料进行施工; 20 世纪 50 年代末,我国采用玻璃纤维在混凝土结构中进行施 工,使钢筋材料得到有效替代;20 世纪 80 年代,我国进一步加 深对复合材料的研究,并且将其应用于雷达天线罩、公路桥的 施工,显示出巨大的材料性能优势,极大程度上增强工程的牢 固性和稳定性。现阶段复合材料在土木工程中的应用已经相对 成熟,因此很多建筑工程中大量使用复合材料,使土木工程的 建设水平有效提升。 二、复合材料在土木工程中的应用策略 ( 一 ) 在加固工程中的应用 复合材料由高纤维性能的物质组合而成,因此在强度性能 方面具有很大优势。现阶段复合材料被广泛应用于土木工程的 加固项目,从而保障建设工程的质量安全。具体来看,主要应 用于以下几种工程结构中,分别是钢架结构、混凝土结构、土 石结构、砌体结构等,其中混凝土结构的加固应用常见。以混 凝土结构加固为例,施工人员可以利用 FRP 复合材料布将混凝

复合材料在土木工程中的发展与应用

复合材料在土木工程中的发展与应用

复合材料在土木工程中的发展与应用发布时间:2021-05-08T01:44:38.533Z 来源:《新型城镇化》2021年1期作者:卢立辉[导读] 随着我国经济发展越来越快。

我国产业结构也在不断优化和调整。

襄阳路桥建设集团有限公司摘要:随着我国经济发展越来越快。

我国产业结构也在不断优化和调整。

在现代化城市建设当中,土木工程不断兴起。

为了更多的对工程成本进行降低,提升工程效益以及资源的利用率。

新材料以及新技术越来越多的应用到了土木工程建设当中。

关键词:复合材料;土木工程;发展;应用1 复合材料在土木工程中的发展形势我国的符合材料在土木工程中的发展主要从 20 世纪中期开始,主要经历了四个阶段,最早时期的探索是用玻璃纤维束来代替钢筋,主要应用于混凝土构件中。

到 20 世纪 70 年代,开始在结构工程中大量使用和研究纤维增强复合材料。

到 20 世纪末,我国的复合材料发展取得了巨大的成效。

本世纪初,我国的复合材料在土木工程中的应用量得到了大幅提升,总计超过了 500t。

由此可见,我国复合材料在土木工程中的应用取得了巨大的发展,随着社会科学技术与经济的双重发展,复合材料在土木工程中的应用必然会越来越广泛,我国建筑事业的发展会越来越好。

2 复合材料在土木工程中的作用复合材料在土木工程应用过程中,所采取的方式多种多样,最主要的方式是将 FRP 附着在土木工程某些构件表面,从而起到一定的受力作用,其目的是为了增强土木工程材料的受力作用。

早在二十世纪八十年代初期,对于复合材料在土木工程中的应用非常的少,几乎鲜为人所知,那时候只用钢筋混凝土的建筑物的内部,一些简单的具有纤维性质的复合材料附着在其内部,这样不仅加固了建筑物,而且还防止因为潮湿使得裸露在外部的钢筋生锈、腐蚀,影响建筑物的坚固性,从而将建筑物混凝土与钢筋结合到一起。

碳纤维性复合性材料的出现是在上个世纪九十年代,它不仅在建筑业上有广泛的应用,同时也在桥梁加固方面得到了更好的延伸,随着时代的发展与社会的进步,碳纤维性复合材料的研究范围也不断的被拓展,其在建筑物上的应用和影响也日益提高,其优势性作用也日益彰显。

复合材料在土木工程中的发展与应用 吕浩洋

复合材料在土木工程中的发展与应用 吕浩洋

复合材料在土木工程中的发展与应用吕浩洋摘要:随着建筑行业的快速发展,复合材料在土木工程中的应用已经越来越广泛.随着社会的发展,建筑的要求日益严峻,追求性价比的同时还要要求环境的保护,复合材料作为新型的建筑材料应更加加大研究。

本文针对复合材料在土木工程中的发展与应用进行了论述。

关键词:土木工程;复合材料;发展;应用复合材料是由两种或两种以上不同性质的材料,通过物理或化学的方法,在宏观上组成具有新性能的材料。

各种材料在性能上互相取长补短,产生协同效应,使复合材料的综合性能优于原组成材料而满足各种不同的要求。

复合材料发展到今天,品种已经十分繁多,但常见的分类方式主要有两种。

一种是根据金属性分为金属和非金属两大类,一种是根据用途分为常用和先进两大类。

从基体角度来说,金属类的基体常用的有铜、镁、铝、钛以及其它的合金等金属类基体,非金属类基体主要有合成树脂、橡胶、陶瓷、石墨、碳等非金属类。

从增强体角度来说,增强体材料主要有玻璃纤维、碳纤维、硼纤维、芳纶纤维、碳化硅纤维、石棉纤维、晶须、金属丝和硬质细粒等。

1复合材料在土木工程中的应用按照常用和先进分为两类时,根据其应用的成都进行分类,常见的如玻璃钢便是由玻璃纤维等性能较低的增强体与普通树脂基构成。

因其价格低廉从而大量发展,已广泛用于船舶、建筑结构、车辆、化工管道和贮罐、体育用品等方面。

这一类称作常用复合材料。

诸如陶瓷基、碳(石墨)基和金属基等为基体,碳纤维、芳纶、等高性能耐热聚合物为增强体的复合材料,虽然性能十分优异,但是由于其相对比较高昂的价格,目前只能用在国防工业、航空航天、机器人结构件、精密机械、深潜器和高档体育用品等,很难广泛应用,此类称作为先进复合材料。

因此,目前来说,在建筑领域主要应用的便是以非金属类复合材料,常见的有合成树脂、橡胶、玻璃纤维、碳纤维、石棉纤维等。

1.1 合成树脂树脂基复合材料在土木工程中对减轻建筑物自重,提高建筑物的使用功能,改革建筑设计,提高经济效益,降低工程造价,加速施工进度等都十分有利,是实现建筑工业现代化的必要条件。

复合材料在土木工程中的发展与应用

复合材料在土木工程中的发展与应用

复合材料在土木工程中的发展与应用随着科技的不断进步,复合材料作为一种新型材料,被广泛应用于土木工程领域。

复合材料是由两种或以上的材料组合而成,并具有其各自优点的一种材料。

其优点包括轻质、高强度、高刚性、抗腐蚀、耐磨损、耐高温等。

因此,复合材料已经在土木工程领域中发挥着越来越重要的作用。

复合材料的种类非常多,其制造工艺也是千差万别。

常见的复合材料包括碳纤维复合材料、玻璃纤维复合材料、石墨烯复合材料等等。

这些复合材料在不同的土木工程领域中发挥着特殊的作用。

在建筑领域,玻璃纤维复合材料被广泛用于隔音板、墙板等材料制造中。

其具有轻质、强度高、隔音好、防潮等优点,能够有效地改善建筑物的隔音性能,提升建筑物的质量。

在桥梁的建设计划中,碳纤维复合材料具有良好的强度和刚性。

对于复杂的桥梁结构,这种复合材料的使用能够有效地减轻载荷,并增加桥梁的承受能力。

此外,复合材料还可以用于加固老化桥梁的结构,延长其使用寿命。

以美国为例,在美国国家科学基金会(NSF)支持下,美国弗吉尼亚大学进行了为期3年的研究,利用玻璃纤维增强塑料(GFRP)复合材料承担桥梁荷载,取得不俗的成果。

此外,复合材料还广泛应用于地下管道、隧道、隔离栏等土木工程领域中。

在隧道、地下管道中使用复合材料制造的管道能够有效地提高其气密性和防渗性,强度高、抗腐蚀性能强,在地下环境中表现出较好的机械性能。

隔离栏的制造也可以使用复合材料,其具有卓越的抗撞击性和防腐蚀性能,能够很好地适应复杂的海洋环境。

总之,复合材料在土木工程领域中的应用前景广阔。

以其轻、强、耐腐蚀等特性,复合材料可以替代传统材料并在许多需求高强度、耐久性、耐磨性和抗震性的工程项目中发挥重要作用。

我们期待着未来复合材料可以实现更广泛的应用,让我们的城市更加安全、美好。

复合材料在土木工程中的发展与应用

复合材料在土木工程中的发展与应用

复合材料在土木工程中的发展与应用复合材料以其优良的性质在文化建设中发挥着重要的作用,在近几十年来,这种材料的发展受到了技术的进步,土木工程中的应用也更加普遍。

复合材料的特性,如结构轻、弯曲强度大、耐热性能好,以及低成本和维护方便,使其成为一种创新性材料,在土木工程建设中得到了广泛的应用。

复合材料在土木工程建设中主要用于单元框架结构,桥梁结构,隧道结构,涵洞及建筑结构等。

其中,用于单元框架结构的复合材料是许多建筑物最重要的结构组成部分,其特性决定了它在结构上的优越性。

复合材料框架结构拥有较小的重量,可以显著减少框架结构的自重,复合材料的用量通常可以降低1/2至2/3以上,这大大减少了框架材料的成本和施工难度,缩短了施工周期,从而大量节约了能源消耗,降低了维护费用和改造费用。

此外,复合材料在土木工程建设中还被用于桥梁结构,桥梁结构可以采用复合材料框架板作为轻质桥梁结构,由于其质量较轻且弯曲强度较大,可以缩短桥梁的总长度,同时有利于缩短桥梁施工期,节约施工成本。

另外,隧道的结构也可以采用复合材料,特别是在岩土条件较差的情况下,复合材料结构具有较高的抗滑性,使隧道结构更加牢固可靠,在涵洞及建筑结构中也广泛应用复合材料,其优越的材料性能使其成为多种建筑物的最佳选择。

考虑到复合材料在土木工程中的重要作用,发展出更多应用于复合材料的设计理念,完善和改进复合材料的设计方法,已成为当前许多学术机构的研究重点。

针对复合材料的缺陷,通过改变其组成和结构,同时使用一些保护材料,可以改善复合材料的耐候性,提高其耐久性。

同时,研究人员根据工程的特点,利用复合材料的特性,设计出一系列新型复合材料,用于土木工程建设。

行业内众多研究人员致力于提高复合材料在土木工程中的应用水平,复合材料正在被广泛应用于土木工程建设中,其结构轻、弯曲强度大、耐热性能好,以及低成本和维护方便,使其在土木工程中得到了认可,预计未来几年复合材料在土木工程建设中的应用将更加普遍。

复合材料在土木工程中的发展和应用

复合材料在土木工程中的发展和应用

复合材料在土木工程中的发展和应用摘要:伴随新时代发展,我国的社会经济一直都保持着高速的发展,促进了我国土木工程行业的发展。

而随着我国科学技术的不断发展,使得一系列的新技术与新材料都得到了大范围的普及与应用,在这个背景之下,人们也对土木工程中复合材料的应用引起了越来越多的重视和关注,这成为了土木工程行业在未来的一个重要发展趋势与方向。

本文主要是对复合材料在土木工程中的发展和应用进行研究。

关键词:复合材料;土木工作;应用情况在我国土木工程建设当中,复合材料的应用已经成为了一项较为成熟的技术,并且成为土木工程建设当中不可或缺的材料,相比于传统的材料复合材料具有较高的可塑性的特点,在很大程度上弥补了传统材料的不足,并为我国土木工程的建设带来了很大的作用和价值。

对复合材料在土木工程中的发展与应用进行分析,不仅可以为土木工程的建设带来很大的作用,而且对于整个建筑行业也有很大的推动作用和影响。

1复合材料研究历程对复合材料的研究与应用历史可以追溯至古代,那时建筑技术还比较原始,人们已经开始尝试在黏土的基础上加入稻草或麦秸以使建筑成型更为优良;后来人们又尝试用粘土、页岩、煤矸石或粉煤灰为原料,经成型和高温焙烧而制得的烧结砖,这在我国也有三千多年的历史,而且因其具有价格低廉、工艺简单、隔热隔声等优点,现在的很多建筑中应用也非常广泛;到了近代1900年,万国博览会上展示了钢筋混凝土在很多方面的使用,在建材领域引起了一场革命。

混凝土满足了工程所需要的强度和耐久性,而且原料易得,造价较低,特别是能耗较低,因而用途极为广泛;从上个世纪五六十年代开始,人们又开始尝试一些更为质轻、高强、易加工、耐腐蚀的新材料,纤维增强复合材料应运而生。

2复合材料在土木工程中的应用2.1工程结构加固补强在土木工程中应用的复合材料一般以纤维增强复合材料为主,下文将这种纤维增强复合材料简称为FRP材料。

FRP材料的原材料是树脂以及纤维材料,将这两种原材料按照一定的比例相融合,就可以制成FRP材料。

复合材料在土木工程中的发展与应用

复合材料在土木工程中的发展与应用

复合材料在土木工程中的发展与应用复合材料在土木工程中的发展和应用具有重要的意义,因为它不仅可以满足许多土木工程中的需求,而且还可以有效提高结构的稳定性,并具有良好的耐久性和高耐腐蚀性能。

因此,运用复合材料作为土木工程中的建筑材料,不仅可以提高结构的稳定性和耐久性,而且还可以降低建筑设施的建造成本。

复合材料属于新型轻型建筑材料,在土木工程中具有重要的应用,可以用于桥梁、隧道、地下管线、水坝、港口码头、水利工程等建筑工程中。

在桥梁和隧道施工中,复合材料可以用于构造支撑拱架,以达到减轻桥梁和隧道的重量的目的。

在地下管线的施工中,复合材料可以用于墙体的建造,以抵抗环境污染,保护和改善地下管线的使用性能。

在水坝的施工中,复合材料可以用于水坝的建筑,以增强水坝的水平和垂直刚度,并增强水坝的稳定性。

复合材料在土木工程中的发展和应用具有重要意义,但在某些方面也存在着一些不足之处。

首先,复合材料的成本相对较高,不同种类的复合材料在技术性能和成本上存在差异。

其次,复合材料的设计和施工工艺也相对复杂,技术要求较高,难以掌握。

最后,复合材料因材料组成复杂,其自身具有较大的质量波动,可能会影响其使用性能。

近几年来,随着科学技术的不断发展,新建筑材料复合材料也取得了巨大的进步。

今后,复合材料将继续促进土木工程中的发展。

一方面,将继续开发各种新型复合材料,提高性能;另一方面,将提出新的复合材料施工技术,提高施工质量,降低施工难度,完善复合材料的设计和施工方案;最后,将着力加强复合材料的研究,提升质量,并改进测试技术,以提高复合材料的应用性能。

综上所述,复合材料在土木工程中的发展具有重要意义,是实现建筑安全性、高可靠性和高耐久性等目标的关键材料。

未来,复合材料将在土木工程中发挥更大的作用,为实现建筑安全性和可靠性等目标奠定坚实的基础。

结论:复合材料在土木工程中具有重要的应用价值,为实现建筑安全性、高可靠性和高耐久性等目标奠定了坚实的基础。

复合材料在土木工程中的发展与应用 鞠朝坤

复合材料在土木工程中的发展与应用 鞠朝坤

复合材料在土木工程中的发展与应用鞠朝坤发表时间:2018-05-16T16:30:24.920Z 来源:《基层建设》2018年第3期作者:鞠朝坤[导读] 摘要:随着科学技术的发展,复合材料在我国土木工程中的应用越来越多、而且随着复合材料的大量应用,我国土木工程的建筑效率和建筑质量都有了很大程度上的提高,本文从分析复合材科的概念,优化措施入手,探讨了我国土木工程中应用领域,进一步提出了我国复合材科在土木工程中的应用展望。

牡丹江光大建筑安装工程有限公司摘要:随着科学技术的发展,复合材料在我国土木工程中的应用越来越多、而且随着复合材料的大量应用,我国土木工程的建筑效率和建筑质量都有了很大程度上的提高,本文从分析复合材科的概念,优化措施入手,探讨了我国土木工程中应用领域,进一步提出了我国复合材科在土木工程中的应用展望。

关键词:复合材料;土木工程;结构加固纤维增强复合材料(Fiber Reinforced Polymer,FRP)是近20年来在土木工程中发展起来的一类新型结构材料,由碳纤维、玻璃纤维、芳纶、玄武岩纤维等高性能纤维与树脂基体混合,经过一定的加工工艺复合而成,并由此形成了一系列的新型结构技术。

FRP 具有轻质、高强施工成型方便、耐腐蚀等优点,使其逐渐在上木工程中成为混凝上、钢材等传统结构材料的重要补充,合理地将FRP 文用于各类结构物中己经成为上木工程发展的一个重要方向。

1复合材料的概述复合材料,指的就是通过物理或者化学的方法,将两种或两种以上的不同性质材料在微观或宏观上组成具有新性能的材料,复合材料最大的优势就在于组成复合材料的各种材料能够在各自性能上实现取长补短,能够发挥出协同的作用,使得复合材料的综合性能远远比原组成材料的性能更加优异,进而复合材料也就能够满足更多不同的要求。

2发展复合材料的优化措施2.1、优化设计标准优化设计标准,这不仅有利于提高我国生产复合材料的生产效率,也能在很大程度上提高我国资源利用效率。

复合材料在土木工程中的发展与应用

复合材料在土木工程中的发展与应用

复合材料在土木工程中的发展与应用马吉峰石家庄高新建设投资有限公司河北省050000摘要:自改革开放以来,我国社会经济得到了快速发展,土木行业乘着社会前进的步伐,取得了跨越性的发展,在土木工程使用材料上发生了巨大变化,新材料、新技术、新工艺得到了突破性的发展。

复合材料就是其中十分具有代表性的一种新型建筑结构材料,以质量轻、力学性能好、抗腐蚀等特点著称,在现代土木工程建设中有着较为广泛的应用。

关键词:复合材料;土木工程;发展与应用1引言在生活中我们常能见到的复合材料是纤维增强复合材料,简写为FRP,是由树脂和多种性能极强的纤维组合而成,人们常见它被用于结构加固或补强。

新材料的制造及应用技术往往标志一个国家经济和科技的发展程度,我们应当对复合材料的开发给予足够的重视,刻苦钻研,积极开发并运用于实际,增强结构受力性,延缓建筑使用年限,修复结构损伤,最大程度的减小工程建设对环境的不良影响,更好地造福人类。

2复合材料的发展历程上世纪五六十年代,人们开始了在民用建筑中应用复合材料的尝试,1961年英国斯梅西克一座教堂成功应用了玻璃纤维复合材料制作教堂尖顶,随后在复合材料在世界范围内被广泛应用。

复合材料的成功应用后,世界更多的学者加入了复合材料的研究中,极大的加速了复合材料的发展,而我国在上世纪八十年代才开始在结构工程中大量应用纤维增强复合材料。

1972年,云南省用GFRP建成了一个直径达44米的雷达天线罩;1982年,北京密云建成世界上第一座FRP公路桥,桥梁跨径20.7米,是一座GFRP蜂窝箱梁型公路桥。

随后FRP得到了快速发展,大规模的应用FRP,是从该材料用于土木工程结构加固开始。

从美国北岭和日本阪神地震后的加固修复工作来看,复合材料加固优势凸显,其加固的经济性和安全性得到了土木界的广泛认可。

3复合材料在土木工程中的主要应用3.1工程结构的加固补强利用各种方法将复合材料附着在受力构件表面,已达到增强原有构件的受力性能。

复合材料在土木工程中的发展与应用

复合材料在土木工程中的发展与应用

复合材料在土木工程中的发展与应用随着科技的不断发展,人类不断地尝试创新和发现新材料,希望能使用这些材料来满足自身的需求。

土木工程作为一门产品工程学科,是专门设计和建造各种土木工程结构的工程技术学科。

近年来,土木工程中使用的材料得到了显著的发展。

其中复合材料在土木工程中的发展和应用受到了极大的关注。

复合材料是指把多种物质通过化学、物理或其他方式组合在一起而形成的新材料,它具有质量轻、强度高、性能优良、耐磨和耐腐蚀性强等特点,在土木工程中有着重要的应用价值。

第一,复合材料在桥梁工程中的应用。

随着人们对桥梁安全更高的要求,以及现代桥梁施工技术的提高,复合材料的应用也表现出强大的潜力和发展方向。

现代桥梁构件中,复合材料常用于桥面板、栏杆、柱筋、拱纵梁等构件的制作,可以起到承载能力提高、结构强度增加、维护成本降低等功能。

第二,复合材料在建筑材料中的应用。

复合材料也可以用于建筑结构,如屋面、楼层、楼板、墙板、护坡和护栏等等。

复合材料的好处是:一是提高结构强度,二是减少建筑物质量,三是提高结构性能,四是提高抗震性能,五是降低施工成本。

此外,复合材料还可以用于水利工程和其他土木工程,如沥青混凝土、港口工程、铁路工程等,因其具有良好的抗老化性、耐腐蚀性和抗冲刷性等优点,使用这些材料可以防止重要工程建设中的损坏,为人们提供安全、稳定、高可靠性的工程结构。

复合材料的发展和应用一直是人们研究的热点,已经取得了显著的进展。

未来,人们应继续加强对复合材料的研究,以更好地发挥其在土木工程中的应用效果,为提高土木工程质量、提高综合利用效率、保护环境等做出积极贡献。

综上所述,复合材料在土木工程中的发展和应用具有很强的现实意义,在桥梁工程、建筑材料和水利工程等领域都有着重要的应用价值。

因此,未来将继续大力发展复合材料的研究,进一步完善其应用程序,以便更好地服务于土木工程领域的发展。

解析复合材料在土木工程中的发展与应用

解析复合材料在土木工程中的发展与应用

解析复合材料在土木工程中的发展与应用摘要:随着国民经济的快速发展,中国建筑业满足了社会发展的需要。

通过不断改进施工问题,并在施工过程中使用先进技术和新材料。

纤维复合材料在建筑和土木工程中发挥着重要作用,广泛应用于桥梁加固、耐腐蚀结构和相关技术加固,使得施工质量得到保证。

本文分析了复合材料的发展过程和使用效果。

关键词;复合材料;土木工程;发展;应用引言复合材料的引入也称为FP。

复合材料的特点是强度高、材料成型舒适、耐腐蚀性强、重量轻。

在民用建筑中使用复合材料可以有效弥补传统水泥材料的缺陷,在传统水平的基础上,在实际施工质量和土地工程方面取得重大突破,实现施工成本控制效果,从而实现廉价高效的施工。

从现阶段土地工程材料的使用情况来看,复合材料的开发和使用当然已成为土地开发中不可避免的趋势。

一、复合材料在土木工程中的作用中国的科技发展正在进步。

复合材料广泛应用于工业生产过程中,成为该领域的重要组成部分。

因此通常用于施工期间高负荷的部分,以确保建筑物的质量和坚固性。

工程中采用复合材料加固混凝土的方法有:首先,合理选用纤维增强复合材料加固混凝土结构,常用于混凝土柱的缠绕加固。

这样可以加固混凝土柱效果。

其次,在施工过程中,桥梁路面的受拉面采用纤维增强复合材料,对受拉面影响较小。

然而,这种材料也可以用于旧建筑。

它只能放大损坏的零件。

同时,它可用于纤维增强复合材料,以增强外壳的弯曲能力,避免因过度压力而变形。

最后,在混凝土柱的施工中,使用纤维增强复合材料包裹完工的混凝土柱,以增强强度并提高抗压能力。

二、复合材料在土木工程中的应用分析1、适用于加固土木工程结构的应用。

将复合材料连接到土木工程结构表面可以有效改善结构受力设计效果。

以提高结构的抗变形能力和操作强度。

提高项目的复杂抗震性能。

复合材料的强化效果与截面形状直接相关。

一般来说,如果要通过更改设计载荷来提高剪切结构的变形和强度,可以将界面设置为圆弧。

将复合材料连接到建筑表面和建筑构件可以有效地提高建筑受压。

复合材料在土木工程中的发展与应用分析

复合材料在土木工程中的发展与应用分析

复合材料在土木工程中的发展与应用分析陈玉辉摘㊀要:伴随着经济的快速发展,我国土木工程项目越来越多,规模越来越大,发展也越来越迅速㊂将复合材料应用于土木工程建设已成为一种新的发展趋势㊂伴随着中国基础科学的发展,材料合成领域的研究成果大大丰富了土木工程材料的选择范围㊂相对于传统的单一材料,复合材料具有成本低,承载能力强,结构强度高,品质优良等优点㊂当前,复合材料已广泛应用于我国大部分土木工程领域,这种趋势随着新型复合材料的出现而不断加强和发展㊂关键词:复合材料;土木工程;发展应用一㊁复合材料的概念复合物是两种或两种以上的物质通过某种技术手段㊁化学反应或物理结合而合成一种新物质㊂从一个方面讲,复合材料结合了各种材料的优点,相对于原材料的综合性能有了很大的提高,可以适应多种用途㊂伴随着现代科技和基础科学的发展,复合材料越来越多地应用于生产和生活中㊂目前,复合材料已渗透到社会的各个层面,并深刻地改变着人们的生活㊂二㊁将复合材料应用在土木工程建设中的特点优势(一)可变性强总体而言,复合材料是一种新型材料,可广泛应用于各种结构工程制造中㊂在土木工程中,如梁柱结构等需要采用复合材料来优化梁柱结构㊂该复合材料由不同材料组成,具有较强的可变性和较好的设计性能㊂即使复合材料的外部结构发生变化,对组分材料的作用也不会有太大影响㊂每一种结构都有其固定的功能需求,为了达到功能目的,可对复合结构进行改变㊂(二)抗腐蚀性好我们国家幅员辽阔,土木工程遍布全国各地㊂在南部地区,土木工程建设受到很多自然因素的影响㊂南部雨量充足,空气相对潮湿㊂随着土木工程技术的发展以及海水与潮气的接触,其腐蚀问题日益突出,性能不断下降㊂该复合结构耐蚀性强,不受化学介质的腐蚀,能够稳定建筑物结构,延长建筑物使用寿命㊂(三)强度较高传统建筑材料的强度很小,建筑会受到外界环境的影响㊂如果建筑材料的强度很小,建筑材料的使用寿命就会大大缩短㊂这种复合材料优化了传统的建筑材料,使其强度几乎高于所有材料㊂例如,碳纤维材料的强度可以达到钢的5倍,而铝的强度可以达到钢的7倍㊂因此,复合材料具有很高的实用价值,能保证建筑的整体质量㊂(四)复合材料的观赏性更好复合材料通过加入一定的颜色来丰富土木工程的色彩,而复合体的塑性与强度又决定了它能够适应多种复杂的建筑结构,同时又保证了建筑的强度㊂因此,在建筑设计中可以更大胆㊁更创新,使土木工程的外形更艺术㊁更直观㊂例如,水立方的建设,鸟巢的建设,大量复合材料在其中的应用,大大提升了设计的美感和观赏性㊂三㊁复合材料在土木工程领域中使用的发展(一)材料的应用于发展的过程在材料研究领域中,一般是根据材料的应用需求进行具体的研究,研究的速度和方向往往滞后于实际需要㊂复合材料在原来不一定用于建筑的领域中,无论在材料本身还是材料选择上,都优于以往的材料,但在应用上,优势越来越大㊂该材料具有多种性能,可广泛应用于传统金属材料㊁混凝土材料等建筑领域㊂实际上,这类材料在最初的使用过程中,并没有成为建筑的对象,而是逐渐在汽车及相关行业得到推广,在材料研究的基础上,根据工程的方向,对其进行一定的改进,然后展开应用㊂(二)FRD材料近年来,FRD材料在我国土木工程施工中得到了广泛的应用,已成为不可缺少的材料之一㊂由于FRD材料主要由芳纶和碳组成,所以在应用过程中具有重量轻㊁稳定性高的特点,经过特殊工艺处理后,可以应用于工程中比较重要的环节,从而减轻建筑物整体的重量,使建筑内部承载结构所承受的压力相对减轻㊂与此同时,碳素结构的稳定性也使建筑工程在完成后,具备了坚固的特性㊂另外,在建筑施工过程中,由于需要对其残缺不全的部分进行重新修整㊁完善㊁加固,这种材料的使用可以避免使用传统建材时出现的多数问题,简化施工程序,提高施工效率㊂(三)工程结构加固补强通过在结构件表面粘贴纤维复合材料,可以在一定程度上帮助结构件承受分散压力,改善原结构构件的受力性能㊂由于近年来随着建筑层数的增加,其所承受的荷载也在不断增加,因此对建筑工程中的结构构件提出了更高的要求㊂而且纤维材料的有效应用,特别是对易发生地震的地区,能起到加固补强的作用,能大大减少地震造成的损失,在地震发生时能分担较大的压力㊂在未来的土建工程中,纤维复合材料具有更明显的优势,可以更好地应付负荷过重或外部不稳定㊂(四)智能型纤维复合材料智能建筑是以智能为基础㊁以智能为载体的建筑㊂磁场屏蔽纤维复合材料㊁温差纤维复合材料㊁导电纤维复合材料等智能复合材料不断涌现㊂智能纤维复合材料是构成这些材料的主要成分之一,其功能如下:(1)磁场屏蔽纤维复合材料,应用于建筑物中,可有效地屏蔽电磁波的干扰问题㊂(2)温差纤维复合材料主要是通过碳纤维复合材料的应用来实现的,它能提高智能建筑对外界温度的感知能力,并通过吸收太阳光为智能建筑提供一定的电能,综合调节智能建筑温度,从而达到节能环保的目的㊂(3)导线纤维复合材料主要是通过铝纤维㊁钢纤维结合应用来实现的,它能提高智能建筑整体的耐损性㊁导电性和安全性,消除建筑中的静电情况,并能在冬季融化积雪等㊂四㊁结语伴随着我国社会经济建设的不断发展,工程建设也在不断发展,工程技术和材料应用的发展,都是推动整个工程进程的重要力量,其中复合材料的使用引起人们的广泛关注㊂复合建筑材料在使用过程中,具有以往建筑材料所没有的综合优势,从而在施工应用中能取得比较理想的施工效果㊂所以在应用过程中,土木工程建设者需要对复合材料予以足够的重视,以提高其应用率和应用价值㊂参考文献:[1]王晓敏.复合材料在土木工程中的发展与应用分析[J].建材与装饰,2019(33):57-58.[2]韩俊鹏.复合材料在土木工程建设中的发展与应用研究[J].商品与质量,2019(30):84.作者简介:陈玉辉,男,研究方向:复合材料相关㊂471。

复合材料在土木工程中的发展与应用研究

复合材料在土木工程中的发展与应用研究

建筑工程Architectural Engineering1 关于复合材料1.1 材料性能效果方面。

复合材料属于混合物,经过了多种材料融合后能够保留原材料所具备的一些特性。

在工程施工建设中应用复合材料时,应根据不同建设需求来组合不同性质的材料,使得复合材料能够满足土木工程施工需要,充分发挥除了复合材料的可变性优势。

同时,复合材料具有隔音性强的特点,在工程建筑中能够为人们带来良好的生活居住体验,同时材料较为轻便,便于施工安装,在一定程度上有效提高了整体施工效率。

通常建大部分建筑工程长期暴露于外界环境中,受到天气因素的影响,容易出现损坏问题,无法确保工程建筑的使用寿命。

对此,在开展土木工程施工建设的过程中,可以借助具有防腐性能的复合材料应用于建筑工程中,满足建筑的防腐需求,并对整个建筑起到了保护作用,确保土木工程的安全稳固性,有效增加使用年限。

同时,复合材料的防腐性可以促使土木工程在后续使用过程中减少来自外界的辐射问题,提高了建筑工程的质量效果,确保居民生活体验。

1.2 承载能力方面。

通常土木建筑工程整体规模较大,同时需要承受外界地质环境等因素的影响,导致建筑材料在建设过程中会承受较大的压力。

传统形式下的施工材料未具备承受力较强的特点,长期使用后存在着倾斜、倒塌的安全隐患问题,无法确保土木工程建筑的安全稳固性。

复合材料是多相材料,包括集体相与增强相,能够有效起到传递应力的作用。

大型土木工程建筑过程中需要确保整体结构具有较强的承载力,复合材料凭借自身的耐热性、绝缘性及化学稳定性,在施工过程中的混凝土中加入复合材料,能够有效增强混凝土结构的稳固性,并抵抗压力压迫,提高工程结构的承载能力。

此外,工程施工队伍还可以借助复合材料开展加固工程,以起到防范作用,增强工程结构的抗弯能力,避免后续施工过程中出现裂缝等隐患问题,确保居民生命财产的安全,提高土木工程建设质量。

1.3 复合材料的分类。

当前在土木工程施工建设过程中,已普遍应用复合材料来保证工程的安全稳固性,有效提升建筑工程整体质量效果。

复合材料在土木工程中的发展与应用

复合材料在土木工程中的发展与应用

知识文库 第6期218复合材料在土木工程中的发展与应用石若利从目前我们国家的实际情况来看,随着我国社会经济以及科学技术的不断进步和发展,土木工程行业也随之得到了发展,特别是当今时代,新型技术以及新型的材料在土木工程实际施工过程之中得到了十分普遍的运用,这就使得土木工程行业内部的大多数从业人员在实际工作的过程中逐渐的提高了对新型的复合材料关注程度,这也在很大程度上影响了未来土木工程行业整体的进步路线。

从历史的角度来看,纤维增强复合材料的实际应用历史已经很长了,在一九五零到一九六零年之间,人们最先进行了一种试验,也就是在进行民用建筑施工的过程中使用纤维增强复合材料进行施工,在一九六一年的时候,英国的一座教堂在实际进行施工的过程中选择了玻璃纤维符合材料来制作它的尖顶,而在这之后不久,利物浦也运用这种新型的玻璃纤维增强复合材料来完成了一项人行天桥工程的建设。

而我们国家在土木工程之中使用这种新型的复合材料是在一九六零年前后,我们国家在这一时间段内尝试着在混凝土的组成成分之中加入了玻璃纤维束,而在这之后一直发展了二十年左右的时间我们国家才在土木工程的实际施工过程中普遍的运用纤维增强复合材料,并且相关的行业也加强了对其的研究力度。

1 纤维增强复合材料的各个发展阶段 复合材料在土木工程的各个方面的实际运用从根本上来看是通过各种的方式把纤维增强复合材料附加在工程架构的表面,从而起到受力的实际作用,通过这样的方式可以在很大程度上提升该原有部件的受力能力。

在一九八五年前后,我们国家的土木工程在实际进行施工的过程中就尝试过通过在混凝土结构的外部附加上一定量的玻璃纤维增强复合材料从而起到进一步提升钢丝坚固程度的方式,但是当时的根本目的是为了进一步加强钢丝的防腐蚀程度,与此同时还把钢丝以及混凝土两种材料进行有机结合,因此在当时虽然说这一尝试取得了成功,但是并没有对其进行进一步推广,所以没有得到普遍的应用。

而在经历了一段时间的发展过后,在瑞士的工程建设过程中通过在连续的箱型梁桥附加了碳纤维的增强型复合材料对其的坚固程度进行了进一步的增强,并且取得了十分满意的效果,在这之后通过纤维增强复合材料对工程结构进行加固并且修复的新型技术被人们普遍关注,并且进行了更加广泛的研究,发展速度的不断加快使其被大量的工程普遍的应用,而且与此同时在对纤维增强复合材料不断应有的过程中也直接的证明了通过使用纤维增强复合材料来对已经遭到损坏的结构进行修复效果是十分理想的。

复合材料在土木工程中的发展与应用 田诚

复合材料在土木工程中的发展与应用  田诚

复合材料在土木工程中的发展与应用田诚摘要:随着经济的飞速发展,产业结构不断升级优化,为了降低土木工程建设成本,提高施工单位经济效益,新技术新材料不断被土木工程建设应用。

现目前的土木工程建设中,材料应用方面主要以复合材料为主。

因此,本文将对复合材料在土木工程行业中的应用进行简要概述。

关键词:土木工程;复合材料;发展与应用复合材料全称为纤维增强复合材料(简称FRP),属于一种新型的结构材料,主要由碳纤维等高性能纤维与树脂机体混合,经过一定的加工工艺而复合,最终形成的一种新型结构材料[1]。

复合纤维具有质量轻、强度高、容易铸成型、耐腐蚀等优点,在一定程度上提升土木工程的建筑质量,从而降低建筑成本,提升企业经济效益。

1 复合材料在土木工程中表现的优势1.1 综合性能较好复合材料是将两种及以上的不同材料混合,经过一系列的物理方法或化学方法复合而成。

复合后的材料将继承几种材料的优点,甚至还会有其他优质性能体现,因此体现的综合性能非常不错。

图1 碳纤维材料技术工艺在土木工程的实际运用中,复合材料相比于单一金属材料,运用中可以体现复合材料更好的力学性能,具有更高的比强度和比刚度,更强的抗冲击性。

碳纤维通过一系列加工(如图1),将其作为增强材料,密度比比钢材低40%~50%,同时,弹性模量可以堪比树脂基复合材料,达到建筑钢材水平要求。

复合材料的力学性能使其在土木工程领域有了更加宽广的应用。

1.2 耐腐蚀性好,较稳定复合材料耐腐蚀性能极好,主要表现在耐海水高盐腐蚀、耐酸碱的侵蚀的性质,相比于传统建筑材料易被腐蚀的特点,容易受到酸碱性介质的腐蚀,造成建筑材料质量无法保证。

因此,复合材料可以很好适应恶劣的建筑环境,依旧展现很好的材料性能,延长使用期限。

1.3 便于保持材料与结构一致复合材料的性能主要由其纤维的排列方向及次序等内部结构有关,因此,可以通过这些内部结构,使土木工程建筑安全可靠。

同时,在制造复合材料时,可以做到一次成型,既减少土木工程材料的零部件,没有太多接头,降低了人力耗费,一定程度上提高了工作效率,也在一定程度上减轻了零部件重量,简化了制造工序,减少零部件的加工量,降低材料的生产使用成本。

复合材料在土木工程中的发展与应用探讨

复合材料在土木工程中的发展与应用探讨

复合材料在土木工程中的发展与应用探讨发表时间:2020-07-17T05:59:59.899Z 来源:《房地产世界》2020年5期作者:陈建强[导读] 基础科学不断发展,越来越多的复合材料被应用在我们的生产生活中。

比如广泛应用于航空业的玻璃纤维增强塑料、碳纤维等等,极大的促进了各行各业的进步。

现阶段,复合材料已经深入到了我们社会的方法面,深刻的改变了我们的生活。

身份证号码:45092319911203****摘要:近年来,我国的科技发展迅速,尤其是材料科学取得了极大的进步与成果,新型的复合材料不断出现,并在多个行业与领域获得广泛的应用。

土木工程时我国的热点行业与领域之一,随着我国经济的发展,各种大中型的土木工程项目不断出现,在土木工程的发展与建设过程中,复合材料的应用越来越多,并取得了较好的效果,体现出极大地优势与前景。

复合材料具有成本低、强度大、质量轻、抗腐蚀能力强以及环保易用等多种优势。

本文对复合材料在土木工程中的发展与应用进行分析,从复合材料的概念以及分类出发,分析复合材料的特性,并论探讨其发展与应用的前景。

关键词:复合材料;土木工程;发展;应用前言:随着我国经济的高速发展,我国的土木工程建设项目越来越多,规模越来越大,发展越来越快,应用的新技术与新材料越来越频繁。

在土木工程建设中复合材料的应用成为新的趋势之一,得益于我国基础科学的进步,材料合成领域的成果不断的出现,极大的丰富了土木工程中材料的可选择性。

相比于传统的单一材料,复合材料有多种优点,比如成本更低、承压能力更好、结构强度更高、质量更强等等,极大的促进了我国土木工程建设技术的发展。

目前,在我国大部分的土木工程项目的施工建设中,都应用了较多的复合材料,并且随着新型复合材料的出现,这一趋势还在不断加强与发展。

一、复合材料的概念与分类1.复合材料的概念复合材料指的是通过一定的技术手段,以化学反应或者物理结合的方式,将两种或者两种以上的材料进行融合形成一种的一种新型材料。

复合材料在土木工程中的发展与应用

复合材料在土木工程中的发展与应用

复合材料在土木工程中的发展与应用摘要:经济社会的不断发展,土木工程发展也越来越迅速,特别是现如今,越来越多的新技术和新材料被投入到工程进行使用,人们对于在土木工程中使用复合材料也越来越关注,这为土木工程的发展指明了发展的方向。

所以,本文简要的对土木工程中复合材料的发展与应用进行了分析,以便能够促进土木工程和复合材料的发展。

关键词:复合材料;土木工程;发展;应用如今,土木工程中使用的复合材料主要是一种由多种高强度,高性能的纤维和树脂组合而成的,具有新型结构的材料,即纤维增强复合材料,又称为FRP,此材料具有重量轻,强度高,成型快等优点,且其耐腐蚀性较高,在土木工程中能够有效的对传统材料混凝土和钢材进行补充,因而在土木工程中使用新型复合材料已成为重要趋势。

1.土工土木工程复合材料特点1.1多种材料性能复合材料是由多种物质组成的新型材料,被广泛运用于建筑业,主要是由于复合材料可以表现出各种组成材料的优点,复合材料的研发使得一种材料具有多种性能,并且具备天然材料不具备的性能,这种集多种优势于一身的新型工业材料,解决了建筑业材料的合理利用问题。

1.2良好力学性能选材不同使得复合材料力学性能的设计范围很大,例如拉伸强度超过建筑钢可达1000MPa的单向玻纤增强环氧复合材料[1]。

使用碳纤维作为增强材料,可以制得密度比钢材小4~5倍,而弹性模量可以达到建筑钢材水平的树脂基复合材料。

1.3材料可设计性强根据土木建筑中对材料性能的选择,譬如对耐水和防腐性能要求,人们可以选择可依据建筑需求进行设计和加工的复合材料。

对于结构复杂和工程量较大的建筑,为节约成本,快速高效的完成建筑制品,重量轻且制造方便的复合材料成为土木建筑基础结构中所需材料的首选。

1.4材料可塑性强在土木建筑基础结构中,人们已经不能仅仅满足于材料的性能,建筑学中人们也注重建筑物的协调美观和艺术价值,复合材料的可塑性强,可以按照人们的需要设计出各种形状,并且不需要多次加工工序就可以实现这一目标。

复合材料在土木工程中的发展与应用

复合材料在土木工程中的发展与应用

复合材料在土木工程中的发展与应用摘要:复合材料主要是由多种材料以物理方式、化学方法处理形成,使其成为新型材料。

因此,复合材料具备不同材料优点,将其合理应用于土木工程中,可以为其施工建设起到积极作用,特别是对于纤维增强复合材料的应用,因其具备质地轻和硬度高等特征,使其成为提高土木工程质量的重要方式。

基于此,在土木工程的施工过程,加大复合材料应用力度,结合其发展和作用,能够实现复合材料的有效运用,同时提高土木工程整体质量。

关键词:复合材料;土木工程;发展应用一、前言土木建筑业作为我国重要产业之一,为我国的社会经济发展起着很大的作用,同时也是人们生活空间的基础,只有不断地改进与创新,才能满足不同时代下人们对于生活空间质量的需求。

复合材料是一种新型的建筑材料,有着承重大、质量轻、强度高等特点,同时,能够顺应时代的发展,符合生态文明建设的理念,使用成本低,节约能源,具有绿色环保的性能,对于土木建筑工程的发展有着很重要的意义。

因此,复合材料逐渐得到土木建筑工程的广泛应用。

二、复合材料概述1.内涵所谓的复合材料,就是将两种或两种以上的材料相混合,最终得到的新型材料。

复合材料集成了组成材料的性质,可以发挥不同材料的优势性能,收获更加良好的应用效果。

传统建筑材料在某一方面具有突出优势,而复合材料的综合性能更强,可以弥补传统建筑材料的不足之处。

我国土木工程自上个世纪发展起来,复合材料的应用更加广泛。

近几年来,我国科学技术突飞猛进,复合材料的创新种类不断增多。

将复合材料应用在各行各业中,可以加快生产速度,提高生产效率,提升产品的附加价值。

2.类型复合材料是两种或多种材料的集成品,可以被划分为不同类型。

以成分作为着眼点,可以将复合材料划分为金属类复合材料和非金属类复合材料。

以结构作为着眼点,可以将复合材料划分为夹层复合材料和混杂复合材料等。

以使用层次作为着眼点,可以将复合材料划分为常用复合材料和先进复合材料。

三、将复合材料应用在土木工程建设中的特点优势1.可变性强从整体上来看,复合材料是一种新型材料,可以被应用在各种结构工程制造中。

复合材料在土木工程中的发展与应用研究

复合材料在土木工程中的发展与应用研究

复合材料在土木工程中的发展与应用研究复合材料在20世纪50年代左右开始兴起,在当时有很多专家对复合材料展开了研究。

在当前的土木过程中,复合材料有着十分广泛的应用,具有质量轻、性能优越、耐腐蚀、强度高等优势。

因此文章将针对复合材料在土木工程中的发展与应用展开分析。

标签:复合材料;土木工程;发展;应用土木工程项目的范围十分广泛,在很多施工过程中都需要保证建筑材料的质量符合相关标准。

而随着建设行业的不断发展,建筑材料也有着很大的提高和改进。

复合材料是当前最为流行的建筑材料之一,具有良好的性能,可以在施工中发挥出现良好的功能性。

1 、复合材料在土木工程项目中的应用发展1.1、基本概念随着社会经济水平的不断提升,社会对土木工程建设质量提出更高要求,因此建筑领域的研发力度不断加大,并且涌现出诸多先进的建筑材料,从而满足社会的应用需求。

近年来复合材料逐渐出现在人们的视野中,并且在土木工程中得到广泛应用,极大满足建筑领域对材料性能的需求。

复合材料是由多种物质混合而成的,主要包括碳纤维、芳纶、玻璃纤维、玄武岩纤维等,这些物质都具有很高的树脂性能和纤维性能,经过混合加工能够显示出巨大的性能优势,主要表现为质量小、重量轻、强度高,而且还具有极高的耐腐蚀性能,因此能够在土木工程中得到广泛应用。

现阶段复合材料多用于钢筋混凝土结构的施工过程中,对提高工程质量具有关键作用,随着理论研究和实践应用的不断成熟,复合材料在其他结构工程的施工中也得到有效应用。

1.2、发展历程复合材料在土木工程中的应用研究可以追溯到20世纪50年代至60年代,当时很多研究人员对民用建筑的复合材料应用进行实践探索,例如英国某教堂的塔尖部分初次尝试利用复合材料建造,建筑人员还在人工天桥上利用复合材料进行施工;20世纪50年代末,我国采用玻璃纤维在混凝土结构中进行施工,使钢筋材料得到有效替代;20世纪80年代,我国进一步加深对复合材料的研究,并且将其应用于雷达天线罩、公路桥的施工,显示出巨大的材料性能优势,极大程度上增强工程的牢固性和稳定性。

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复合材料在土木工程中的发展与应用
伴随着社会科学技术和社会经济的飞速前进,我国现代化建设进程不断推进,土木工程建设行业得到了快速发展。

建设企业不断引入新技术、新材料以提升工程建设效率和建设质量,降低工程施工成本。

复合材料作为一种新型的建筑材料,在土木工程中的应用也有了十分迅猛的发展。

因此,本文对复合材料在土木工程中的发展与应用进行了简要论述。

标签:复合材料;土木工程;发展;应用
复合材料即纤维增强复合材料,在国际上用英文缩写FRP表示,它是一种通过特定的加工工序将等高性能纤维与树脂机体进行复合而形成的新型结构材料,其中主要的高性能纖维有碳纤维、玻璃纤维、芳纶、玄武岩纤维等。

复合纤维有着密度小、易塑性、强度高、抗腐蚀等优异性能,在土木工程建设中与钢筋、混凝土等传统建筑材料共同使用,能够有效补充传统材料的不足,降低工程成本投入的同时提升土木工程的建筑质量,资源利用率较高。

利用复合材料进行施工建设已经成为土木工程的主流发展趋势。

1复合材料在土木工程中的发展
随着科学技术的不断进步,复合材料在土木工程中的应用也有了较大的发展。

我国20世纪中期开始了将复合材料应用于土木工程方面的探索,其发展可大致分为四个阶段。

到20世纪70年代为第一阶段,对纤维增强复合材料在结构工程中的应用进行研究,并大量投入使用;到20世纪末为第二阶段,我国的复合材料发展迅速,成效显著,典型的代表工程是瑞士的Ibach桥;到20世纪末为第三阶段,我国土木工程施工中,复合材料的用量增长迅速,使用总量超过了500吨。

随着社会科学技术和社会经济的飞速前进,我国复合材料在土木工程中的应用也有了十分迅猛的发展,实践成果显著。

未来,复合材料在土木工程中会得到更广泛、更深入的应用,推动我国建筑行业的快速稳定发展。

2复合材料在土木工程中的应用
2.1工程结构加固补强
使用复合材料对工程结构进行加固补强主要是针对不同的构件,使用对应的方法将FRP附着在构件表面受力,以提升构件的受力能力。

在土木工程中主要是使用复合材料实现混凝土结构的粘贴和加固。

我国于1998年首次使用FRP进行工程加固,为FRP在土木工程中的应用开启了先河,在之后的工程建设中,FRP应用越来越广泛,尤其是在汶川大地震后,FRP材料在震后的结构修复及加固和新建筑的建设中发挥了重要的作用。

FRP对土木工程结构进行加固补强的主要方式为:(1)使用FRP布捆绑混凝土柱,增强混凝土的强度,提升混凝土柱的抗震能力,达到加固、提升强度的目的。

(2)在建筑物的梁或者板的表面粘贴片状的FRP,使混凝土的密实程度更高,可以有效的预防裂缝,提高混凝土载重
能力。

(3)在柱或者梁状构建表面包裹片状的FRP,提升其抗剪能力。

上述加固补强方法在土木工程施工中应用比较广泛,在使用的过程中要注意,对工程结构加固补强之后,其强固程度应与原有的各个构件相匹配,差异范围不能超过规定值。

目前,不仅混凝土结构的加固中使用了较多的FRP,FRP在钢结构、木结构以及砌体结构加固方面也开始崭露头角,其中钢结构加固中FRP的使用关注度较高。

2.2FRP筋索和预应力FRP筋混凝土结构
我国的FRP筋混凝土研究主要集中在两个方面,一方面是对混凝土与FRP 筋之间的界面粘结性能的研究,混凝土与FRP筋的粘结性并不高,其粘结性能会受到粘结表面状态和筋材形式的影响;另一方面是研究FRP筋混凝土特有的力学特性,因为FRP筋混凝土不同于传统的钢筋混凝土材料,其材料本身具有较强的弹脆性,由这种材料制作的构件自身特点及构件设计计算是研究者较为关注的一个课题。

通常,FRP筋内部60%~65%的成分都是纤维,它十分轻盈,钢筋的密度是FRP筋的5被但是钢筋的强度只有FRP筋的1/6,且相比FRP筋,钢筋作为建筑材料容易因腐蚀而生锈,降低建筑结构的稳固性,造价较高,FRP筋拥有抗腐蚀、低松弛、非磁性和抗疲劳等优点,且造价低,可以有效降低工程建设成本,提升建筑的抗腐蚀性能,延长建筑的使用寿命。

在一些有无磁要求的建筑项目中,也可使用FRP筋混凝土进行建设。

2.3复合材料组合结构
FRP组合结构是将不同种类的FRP制品与混凝土等其他建筑材料组合,生成新的结构形式或者结构体系,并进行利用,实现优势互补。

FRP作为一种新型的结构材料,具有很强的设计性,研究人员可以对FRP进行种种形式的创造性应用,形成不同的FRP组合结构。

目前,较为常见的组合形式有FRP管混凝土、FRP-钢管-混凝土组合构件、CFRP-铝合金组合构件、FRP-木组合构件等。

FRP 管混凝土结构是在FRP管中注入混凝土,通过外层的FRP来约束混凝土,达到提高施工质量的目的。

FRP-钢管-混凝土组合构件将在内部钢管外部套上FRP管,两个管材之间填充混凝土,外层的FRP管保护内层的钢管免受腐蚀,提升了构件的使用寿命。

CFRP-铝合金组合构件即在铝合金管外部包覆上铝合金组合构件,铝合金组合构件和铝合金材料都有质轻、抗腐蚀、高强等特点,二者联合,将结构的优势发挥到最大。

木材内部是纤维结构,木质构件具有较强的承受能力,但是易燃,FRP-木组合构件是将木质材料填入FRP层内部,保证构件的承受能力的同时提高其抗火能力。

2.4全复合材料组合结构
FRP与传统的结构材料相比,有着无可比拟的优势,首先FRP力学性能很强,同时具备抗腐蚀能力强,密度小,隔热性能好等优点,而且可设计性和可加工性强,非常适合制作土木工程构件。

在实际的建筑工程中,由于FRP密度小
且强度高,可直接制作成FRP材料桥梁的面板,作为桥梁的桥面,这种结构可以大幅度减少桥面对桥梁的压力,显著提高桥面的承压能力和桥梁的载重能力,延长桥梁的使用寿命,降低桥梁维护保养的成本,同时,提升桥梁的美观程度。

另一方面,FRP在轻质桥梁的建筑中使用较为广泛。

通常所说的轻质桥梁指的是人行天桥。

人行天桥一般地处人流量较大的市内,在满足桥梁的基础承载功能的同时,还要关注桥梁的美观性。

使用FRP建设轻质桥梁,可以充分发挥FRP可可设计性强的优势,在满足桥梁承载指标的基础上,建设审美水平高的桥梁。

将FRP板条依照固定的规律编制起来,拉开后形成一种网状结构,这种结构就是FRP编织网结构。

FRP编织网结构的柔韧性高,跨度较大的房屋顶盖结构中有着广泛的应用,可对建筑物起到一定的美化作用。

3结束语
综上所述,随着社会经济和科学技术的不断发展,土木工程建筑面临的挑战越来越多,建筑行业的竞争将越来越激烈。

建设企业要不断引入新技术、新材料,以提升土木工程建设质量和建设效率,降低工程施工成本。

参考文献:
[1]张衡.试论复合材料在土木工程中的发展与应用[J].建筑知识,2017(03).
[2]董皓.复合材料在土木工程中的发展与应用初探[J].江西建材,2017(06):118.。

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