复合材料在土木工程中的发展与应用 鞠朝坤

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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

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。

浅析复合材料在土木工程中的应用

浅析复合材料在土木工程中的应用

浅析复合材料在土木工程中的应用
复合材料是由两种或两种以上的材料组合成的一个材料体系,具有很高的强度和刚度,在土木工程中得到越来越广泛的应用。

复合材料的应用可以提高工程构件的性能,达到节
能环保的目的。

本文将着重分析复合材料在土木工程中的应用。

一、复合材料在建筑结构中的应用
在建筑结构中,复合材料广泛应用于桥梁、天桥、塔楼、钢结构等方面。

复合材料主
要特点是具有高的强度、刚度和重量轻,因此可以有效地减轻结构自重,降低基础的负荷。

复合材料的高强度可以减少建筑结构的断面,增加了空间的利用率。

在土木修建领域中,复合材料广泛应用于地基、坝、隧道和地下管道的防水、加固、
加强等方面。

复合材料的具有轻、薄、高强度、高模量和无腐蚀等特点,因此可以减轻施
工负荷,降低施工成本,同时提高施工效率。

在防护结构领域中,复合材料主要应用于海洋工程、交通工程、电力工程等方面。


于复合材料的高强度、刚度和韧性,可以适用于不同的环境,同时可以抵抗腐蚀、震动、
振动、电磁干扰等不利因素,提高了防护效果。

在环保领域中,复合材料主要应用于废水处理、垃圾处理和污染治理等方面。

复合材
料的特点是有机和无机相结合,具有很强的抗化学腐蚀能力和耐热耐寒能力,可以有效地
处理废水、垃圾等环境污染问题。

综上所述,复合材料在土木工程中的应用非常广泛,可以改善结构性能,增加建筑使
用寿命,节约材料成本,降低施工成本。

因此,未来复合材料的发展前景十分广阔,将会
在土木工程中得到更多的应用和推广。

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在当前的土木工程复合材料中,FRP是纤维增强复合材料,是新型的结构材料,由多种性能较强的纤维和树脂组合而成。

这种材料的特征是重量较轻、强度较高、成型便捷、具有较强的耐腐蚀性,发挥在土木工程中实现对传统材料混凝土和钢材的有力补充,科学合理地将土木将FRP应用在土木工程中已经成为其重要的发展趋势。

本文主要对复合材料在土木工程中的发展和应用进行了探讨。

标签: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与应用1.1工程结构加固补强复合材料在各方面的应用主要是利用各种方法将FRP附着在构件表面受力,这样就可以让原有构件的受力性能得到有效增强。

在上个世纪八十年代的时候,我国就曾尝试在工程实践中运用混凝土结构外贴玻璃纤维增强复合材料内夹高强钢丝的加固方法,但主要为了起到防腐作用,同时将钢丝和混凝土结合在一起,所以这种尝试并没有加以广泛推广。

在九十年代初期,对瑞士的多跨连续箱形梁桥使用了碳纤维增强复合材料进行了加固并取得了很好的效果之后,纤维增强复合材料的加固结构修复技术开始在全球范围内得到了研究与普及,并且在实际的工程中得到了大量的应用。

在我国第一项CFRP加固工程的成功完成是在1998年,开辟了我国FRP的发展道路,随之该技术也在一些重大工程中得到了应用。

在现阶段内,纤维增强复合材料在各种类型的结构加固中都得到了大量的运用,比如在混凝土结构、钢结构等方面,另外纤维增强复合材料除了涉及桥梁与建筑领域的结构之外,同时还涉及到了地下结构、水工结构以及隧道等等,所涉及的领域十分广泛。

其主要加固形式包括FRP布缠绕加固混凝土柱、将FRP片材粘贴在梁、板手拉面以及利用FRP片材包裹或者U形箍包裹梁、柱构件。

当前FRP 在混凝土结构加固方面应用较多,同时在钢结构、木结构以及砌体结构加固方面也有较多的应用与研究,其中FRP在钢结构加固方面的运用正在成为FRP研究的重点。

1.2FRP筋索和预应力FRP筋混凝土结构FRP筋中纤维的比重较大,其筋的重量较小,同时强度较高,是常规钢筋的6倍左右。

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

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
复合材料是指由两种以上的组份组成,其形式和性能不同的材料
组合而成的新材料。

复合材料具有较高的强度、轻质、热阻和抗腐蚀
性等特点,因此被广泛应用于土木工程中。

复合材料被广泛用于钢筋混凝土结构的表面外护层,不仅可以提
高结构的耐久度和美观性,还可以防止考虑湿润环境下出现的锈蚀和
其它腐蚀性衰减现象。

而随着环保意识的增强,复合材料的用途也不
断扩大,它可以用来替代水泥和砂石,以减少建筑物对周边环境的污染。

在钢筋混凝土结构中,复合材料可以用来替换传统的钢筋,减轻
结构的整体重量,以及有效地降低结构的风化和抗震能力。

此外,它
还可以用来加固建筑物的框架结构,提高建筑物结构的性能。

由于它们的优势,复合材料在土木工程领域的应用正在不断扩展。

复合材料已被广泛的应用于建筑、桥梁和公路等土木工程,给工程带
来了极大的便利。

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。

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。

土木工程中复合材料的发展及其应用

土木工程中复合材料的发展及其应用

土木工程中复合材料的发展及其应用土木工程中复合材料的发展及其应用随着现代工程技术的发展,复合材料在土木工程建设中得到了应用,并已经逐渐成为一项成熟的技术,目前,整个世界都已经编制了成熟的技术规范和规程,各类复合材料,例如:玻璃纤维、碳纤维等得到了普及、发展和应用,事实证明应用的优势效果十分明显。

一、复合材料的发展概况复合材料主要指的是纤维增强材料。

其主体成分为纤维,具体包括:玻璃纤维、玄武岩纤维、芳纶、树脂等,各类材料按照科学的比例调配在一起,利用特定工艺逐步形成全新的结构材料。

该材料已经被应用到土木工程的各个领域,也对应出现了各种新型结构。

总的来看,复合材料在实际应用中体现出:质地轻、强度高、可塑性强、便于施工、抗腐蚀等特性。

将其应用在建筑钢混结构中,能够有效发挥其优势功效。

自20世纪代开始,复合材料就已经率先用在一些工民建工程中,该材料在土木工程中的应用最早起源于西方发达国家,例如:早在,英国教堂的园顶构造就应用了复合材料,形成了美观、牢固的教堂顶端构造。

随着该技术的不断发展,也被世界其他国家的土木工程建设所应用,例如:建筑跨度结构、桥梁桥面工程、建筑构件等,事实证明取得了良好效果。

二、土木工程中复合材料的应用(一)工程结构牢固补强让复合材料牢固黏着、牢固于工程构件表层,以此来强化该结构部件的强度,提升其受力性。

该方法产生于上个世纪代,最早西方发达国家应用,经历了不断发展、完善的过程,事实证明发挥着优势补强作用,随后该技术在中国建筑工程结构部件牢固补强中得以应用,效果明显。

具体的粘贴牢固补强主要包括:第一,复合材料布缠牢固。

主要用在砼柱或梁,凭借布缠绕来控制砼柱变形,提升其强度、抗震性能、抗剪能力等。

具体的加固效果和砼柱形态以及截面形状密切相关,如果是长方形截面,通常可以有效提升其抗剪能力、变形能力等。

相反,对于弧状的截面,其受压承载力将大大提升。

第二,复合材料片材附着于梁、板拉面。

这种方式能有效增强梁、板受拉面的抗弯承载力,缓解裂缝,达到牢固稳定的目的,然而,总的来看,其中依然存在不足方面,例如:受拉面的抗弯效果同初始的配筋梁密切相关,复合材料的加固作用未得以充分发挥。

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
前 言 在 土 爪 工 程 中 ,采 用 一 部 分 玻 璃 钢 ( 主 要 是 E 玻 璃 纤 维 增强塑料 ) 或 考 虑 在 关 键 部 位 采 用 少 量 的 S玻 璃 纤 维 增 强 塑 料 、 芳纶 纤维 / 环氧 和碳纤维 / 环 氧 是 现 实 可 行 的 。 而 从 发 展 的 眼 光 来看,采 明高延伸率 的碳纤维 / 环 氧或 ( 和 )芳 纶 纤 维 / 环 氧 作 为 土 木 工程 特 别 是 桥 梁 工 程 的材 料 并 和 玻 离钢 以及 钢 材 等 材 料 混 合 使 用 , 可 以取 得 良好 的 效 果 。 国外 ( 例 如 日本 )在 碳 纤 维 的 市场 价 格 不 高 的 情 况 下 , 已经 建 成 小 跨 度 的 碳 纤 维 复 合 材 料 的人 行 桥 。 1 关于 复合 材 料 1 9 9 1 年7 月,瑞士用 C F R P板 ( 即碳 纤 维 复 合 材 料 板 )加 同b l a c h桥 ,该桥 如 甲钢 板 加 强 则 需 要 l 7 5 k g钢 板 且 施 工 便 , 钢 板 的 粘 结 面 极 易 腐 蚀 ,而 用 C F R P板 只 要 6 . 2 k g就 够 了 。 虽 然价格 要比钢板贵得多 , 但 由于 重 量 轻 , 可 大 大 减 少 施 工周 期 , 故 优 点就 比 较 突 出 。 瑞 典科 学 家 和 工 程 技 术 专 家 们 在 规 划 和 设 计跨 越 直 布 罗 陀 海 峡 欧 非 两 洲 交 界 处 旧碳 纤 维 预 合 材 料 建 造 斜 拉桥 的 情 况 。该 桥 总长 为 6 2 ,其中主跨约 8 4 0 0 m,约 需 l 5 . 1 万 吨碳 纤 维 复 合 材 料 ,其 中包 括 用 碳 纤 维 复 合 材 料 制 成 的斜 拉 索 和 桥 道 结 构 。经 比较 采 用碳 纤 维 复 合 材 料 的 斜 拉 桥 方 案 要 比海 底 隧 道 方 案 来 得 经 济 可 行 。 预 计 , 随 着 碳 纤 维 和 芳 纶 纤 维 使 甲 量 的 增 加 ,它 们 的价 格 也 会 大 幅 度 下 降 。 采 明 复 合 材 料 的 一 个 重 要 优 点是 能够 有 效 地 减 轻 结 构 物 的 自重 。 这 对 大 跨 度 结 构 例 如 桥 梁 来 说 具 有 重 要 意 义 。 经 计 算 , 采 用 玻 璃钢 、 钢 材 和 钢 筋 混 凝 土 等 材 料 组 合 建 造 的 桥 梁 , 自重 应 力可 下 降到设 计应力 的4 0 % 左 右 , 如 果 采 用 碳 纤 维 复 合 材

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:随着时间不断地推移,国内的土木工程技术也变得更加成熟,这使得国内的土木工程领域得到了很好的发展,与此同时,更多的高新技术材料开始在土木工程中进行运用,其中之一就是复合材料的运用。

部分复合材料的运用,使得土木工程质量得到了很大的提升,是很多传统材料无法实现的。

目前复合材料在土木工程中的应用非常广泛,以用途广泛、稳定性强为主要优点,对于国内土木工程质量的提升非常显著,从某种程度上来说,复合材料在土木工程建设过程中的运用,也是土木工程现代化发展的必经之路。

故此,在本文中就将针对复合材料在土木工程中的发展与应用进行相关的研究和分析。

关键词:复合材料;土木工程;材料发展;材料应用;研究分析前言:土木工程涉及到的范围广泛,而随着国内社会经济水平的提升,时代发展和社会发展也对土木工程提出了崭新且更高的要求,为了满足这种发展趋势,就需要促使复合材料在土木工程中进行应用,这一方面能够促进建筑设计的多样化发展,另一方面能够降低外部环境对于土木工程质量的负面影响,这是提升国内土木工程整体质量水平的有效方式,目前国内的土木工程领域中,复合材料的应用已经占有了很大的比重,是建筑建造不可或缺的重要材料之一,在后续的土木工程建设过程中需要给予复合材料足够的重视。

所以,在接下来的文章中就将针对复合材料在土木工程中的发展与应用进行详尽的阐述,除此之外还会在文章中提出一定的具有针对性和建设性的意见、对策。

一、复合材料在土木工程中应用的优势作用国内的科学技术发展速度飞快,复合材料的出现就是主要的外在表现之一,土木工程中进行复合材料的运用,能够起到很好的加固作用,而且随着时间的推移,复合材料在土木工程中的良好加固性能已经被众多行业所认可,但是需要知晓的是,复合材料与传统的土木工程材料相比,复合材料的成本相对比较高,因此实际的土木工程施工阶段,复合材料多数情况下只在一些受力比较强的位置进行运用,从而保障土木工程整体的质量和坚固性,其主要目的在于对工程的造价成本进行控制[1];首先,符合材料中的纤维增强符合材料在土木工程中的混凝土结构中进行运用,能够起到对混凝土柱的加固效果,因此这一复合材料多数情况下在混凝土的土柱缠绕加固工作中进行运用;其次,在实际的施工建设阶段,对部分桥梁跨度的受拉面进行纤维增强复合材料的运用,能够提升受拉面的整体质量和性能。

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应用前景

复合材料在土木工程中的应用前景

复合材料在土木工程中的应用前景土木工程作为一门古老而又不断发展的学科,始终在寻求更先进、更高效、更耐用的材料来满足日益增长的建设需求。

复合材料,以其独特的性能和优势,逐渐在土木工程领域崭露头角,并展现出广阔的应用前景。

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组合而成的一种新型材料。

与传统的单一材料相比,复合材料具有高强度、高刚度、耐腐蚀、耐疲劳等优异性能。

这些特性使得复合材料在土木工程中的应用具有巨大的潜力。

在桥梁工程中,复合材料的应用已经取得了显著的成果。

传统的桥梁建设通常采用钢材和混凝土等材料,但这些材料存在着重量大、易腐蚀等问题。

而复合材料,如碳纤维增强复合材料(CFRP),具有轻质高强的特点,可以大大减轻桥梁的自重,提高桥梁的承载能力和耐久性。

例如,在桥梁的加固和修复中,CFRP 可以有效地增强桥梁的结构强度,延长桥梁的使用寿命。

此外,复合材料还可以用于制造新型的桥梁构件,如复合材料桥面板,其具有良好的抗疲劳性能和抗冲击性能,可以提高桥梁的安全性和舒适性。

在建筑结构中,复合材料也有着广泛的应用前景。

随着高层建筑和大跨度建筑的不断涌现,对建筑结构材料的性能要求越来越高。

复合材料的高强度和高刚度可以满足这些需求,同时其良好的抗震性能和防火性能也为建筑的安全提供了保障。

例如,在高层建筑的框架结构中,使用复合材料可以减轻结构自重,提高结构的稳定性和抗震能力。

此外,复合材料还可以用于制造建筑的外立面材料,如复合材料幕墙,其具有美观、耐腐蚀、自洁等优点,可以提高建筑的外观质量和耐久性。

在地下工程中,复合材料同样具有重要的应用价值。

地下工程通常面临着潮湿、腐蚀等恶劣环境,传统的材料往往难以长期保持良好的性能。

复合材料的耐腐蚀性能可以有效地解决这一问题。

例如,在地铁隧道的衬砌中,使用复合材料可以提高衬砌的耐久性,减少维护成本。

此外,复合材料还可以用于制造地下管道,其具有良好的耐腐蚀性和密封性,可以提高管道的使用寿命和运行效率。

浅谈复合材料在土木工程中应用

浅谈复合材料在土木工程中应用

浅谈复合材料在土木工程中应用一、复合材料在土木工程中的发展纤维增强复合材料(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。

该材料具备众多优势,主要有质量轻、强度高、施工方便、高耐腐蚀性等,是其他传统材料所无法比拟的,是传统建筑材料的某些性能上的补充。

在当前的土木工程建设中,运用该材料已经成为了考量工程技术含量的重要方面之一,使之在当今的工程建设中运用越来越广。

复合材料运用工程建筑的历史可以追溯到上世纪五六年代,尤其是在欧洲发达国家工程建筑中运用较早。

例如,在世界上广为人知的位于英国Smethwick教堂的顶部即采用了复合材料,始建于1961年;而在1970年英国运用复合材料在Liverpool建设了一座人行天球,跨径达到了10米且宽度达到了1.5米。

上述案例是土木工程建筑史上最早被记录使用符合材料的建筑案例。

我国虽然早在1958年看对复合材料开展了相关研究,但真正运用到实际工程之中却始于上世纪七八十年底啊。

如1972年在云南建造了一个直径为44 m的球形GFRP雷达天线罩;1982年在北京密云建成一座跨径20.7m的GFRP蜂窝箱梁公路桥,设计荷载等级为汽-15、挂-80,该桥为世界上第一座FRP公路桥。

而FRP大规模应用于土木工程中始于结构的加固环节。

例如,在1991年瑞士著名的Meier教授即对复合材料在土木工程建筑混凝土机构加固中的相关技术进行全方面的研究并在Ibach桥梁工程中进行实践。

此外,该项技术在地震多发国——日本与美国的房屋建筑加固中取得了良好效果,不仅大为了房屋的抗震性能而且保障了居住者的生命财产安全,也正是基于此使得复合材料得到了世界范围内的工程领域的认可并由此得到了广泛的运用。

截止到当今,世界各国基本上都编制了复合材料工程运用的相关技术规范,进而确定了复合材料作为新型建筑材料的地位。

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。

复合材料在土木工程中的发展与应用_1

复合材料在土木工程中的发展与应用_1

复合材料在土木工程中的发展与应用发布时间:2021-05-14T11:19:24.327Z 来源:《工程管理前沿》2021年2月第4期作者:李燕[导读] 材料的把控对于土木工程的建设十分的重要,在前期的建筑施工过程当中,李燕51168119841203****摘要:材料的把控对于土木工程的建设十分的重要,在前期的建筑施工过程当中,工作人员需要结合实际的建设需求,来采购相应的建筑材料,满足后期的工程建设对于材料的使用。

但是在当下的材料选择以及质量控制方面,存在有各种各样的问题,影响了土木工程建设的质量。

鉴于此,文章结合笔者多年工作经验,对复合材料在土木工程中的发展与应用提出了一些建议,仅供参考。

关键词:复合材料;土木工程;发展与应用引言建筑业的发展为我国整体经济发展贡献了巨大的力量,因此,我国十分注重建筑行业的发展。

为促进建筑行业的长远发展,就必须在其发展过程中贯彻节能环保的发展理念,这样才能使其更好地适应社会,从而带来更大的经济效益。

建筑材料作为土木工程施工的基础,它的质量和标准决定着整个工程的质量,因此,必须对其严格把控。

随着科学技术的不断发展与进步,越来越多的新型建筑材料被应用于土木工程,这些材料的广泛使用提升了工程的施工速度,缩短了施工周期,极大地节约了人力和物力。

1复合材料相关概述新型复合材料的种类有很多,在土木工程中应用的新型复合材料主要是纤维增强复合材料(Fiber Reinforced Polymer ,FRP)。

此种复合材料中含有纤维成分,这就使其具有一定的延展性和抗牵拉能力,在强度、硬度的方面都要优于普通的建筑材料。

在以往的土木工程中,材料本身存在很大的不足,导致建筑在使用过程中容易出现各种各样的问题,严重影响了建筑的使用价值。

新型复合材料的出现刚好弥补了这一缺陷,它有良好的抗高压性能和耐腐蚀性,可以有效延长建筑的使用寿命。

2土木工程中复合材料的特点2.1生产工艺更完善随着科学技术的不断进步,复合材料的生产工艺和制作流程也更加完备,制造出的建筑材料的规格和质量也更加标准、优质。

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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。

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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。

在目前,由于没有统一的设计标准,因而,产生的问题就是复合材料生产厂家生产的复合材料往往不合适我国土木工程的实际应用,导致我国土木工程承包商在建筑过程中必须对符合材料进行再加工,这不仅降低了土木工程的效率,也极大的浪费了不该浪费的资源,而且由于复合材料是化工产品,也对在加工地点的环境和生态造成了影响。

2.2、提高技术创新能力
提高复合材料技术创新能力,这不仅是发展我国复合材料产业的需要,也是增强我国复合材料生产能力的需要,同时也是节约成本,创造最大价值的需要。

就目前来说,我国生产受限于外国生产技术,因而,也导致了我国复合材料生产成本的提高,而且,部分符合材料又因为国内生产较少,必须从国外进口,因而导致了复合材料生产成本的提高。

2.3、注重生态效益
在发展复合材料在土木工程中的应用时,必须要符合我国发展生态文明的政策,不能与我国节能减排的大政方针发生矛盾。

因此,降低复合材料的生态污染以及生态破坏,也是发展我国复合材料必须要注意的问题之一,也是亟待解决的问题之一。

在源头上减少污染材料的使用,才是我国发展复合材料最为根本的解决对策,也必然成为我国生产复合材料的突破口和出路。

3 FRP在土木工程中应用的几个特殊领域
3.1 FRP 在复杂环境下部结构(Infrastructure)中的应用
在最近几年,由于环境影响,水边码头地下基础显示出结构性能劣化与抗力衰减的缺陷得到了广泛的关注,由于这种情况的产生原因是复杂的大量的,土木工程师们越来越意识到FRP复合材料作为一种解决复杂环境下部结构中存在一些问题可行材料的优势.例如,增加FRP材料的层数以加强一个现有结构。

或者用GFRP加强筋替换些钢筋,这些新材料的使用将会比原始结构的结构性能有极大地改进。

3.2 FRP加强筋
FRP加强筋可以替代普通钢筋.解决容易锈蚀的问题.另外,它们很轻、没有磁性而且拥有非常好的抗疲劳性。

3.3 FRP-混凝土组合结构
受钢混凝土组合结构应用成功的启发,当考虑经济因素时,一个混凝土和FRP 组合的新概念变成了一个有潜力的可行解决方案,当前这个领域的研究聚焦在用FRP 外包混凝土上,类似钢管混凝土Seible 研究了这个结构体系,使用GFRP 的外壳填充混凝土替换桥的主梁,支撑由FRP 制作的桥面板,这种FRP 混凝士组合梁,组合柱,很好利用了FRP 和混凝土的最好性能.FRP 混凝土组合结构强度高、重量轻和刚度高、价格低的特点将改变影响FRP 在推广应用中建筑造价的因素,FRP复合材料的多功能性、可制造性,提供给工程师们很多机会在一些功能要求抗腐蚀或磁电屏蔽的特殊建筑结构中,去开发应用这种独特的FRP复合材料.比如用于电磁试验操作的建筑结构,或者是感光电路金属板房间。

3.4 FRP 桥面板的优势
桥梁结构性能劣化与抗力衰减的一个根源是侵蚀.在传统设计中,冬季使用防冻剂会恶化结构中钢筋.FRP 是解决这个问题的可行方法,因为FRP 有非常好的抗腐蚀性能,由于大多数结构性能劣化与抗力衰减的桥梁都处于重要的交通路线中,所以迅速地替换那些桥梁,避诡交通的长期中断是极其重要的,使用FRP 桥面板替代那些结构性能劣化与抗力衰减的桥面板是个很省时的办法,因为这些桥面板可以在工厂“中生产,现场安装过程只需要很短的时间,在多地震地区,因为FRP 复合材料重量轻,在地震过程中会减小惯性力的作用,使用FRP桥面板将会减少地震的损害。

由FRP 桥面板与传统桥而板机比有太多的优势,在近儿年里,人们致力丁开发研究这种由FRP 制成的高性能、轻质和造价经济的桥面板系统,
4 FRP应用展望
随着经济高速发展和技术飞速进步,世界各国对土木工程的要求越来越高,在有些条件下,传统建筑材料很难满足这种发展要求。

FRP复合材料,具有轻质、高强、耐腐蚀、抗疲劳、耐久性好、多功能适用广、可设计和易加工等多种优点在重要的土木工程中,如超大跨、超高层、地下结构、海洋工程高耐久性的应用,以及特殊环境工程、永久性工程、结构加固修复、大型工程结构的在役监测等的应
用,都具着巨大的优越性、它可以满足现代土木二程,对新型建筑材料提出更新、更高的要求。

FRP复合材料作为一种新型的有发展潜力的建筑材料与技术,并不是要取代传统的建筑材料-钢材与混凝士,而是做为传统建材的一个重要补充,FRP复合材料在土木工程中的应用技术与材料研究开发,在当今世界上己成为复合材料界与土术工程界共同研究开发的一个热点,该技术研究开发成功后,将会极大地推动现代土木工程的技术进步,它还将为现代复合材料产业开辟出巨大的应用市场,因而具有非常广阔的发展应用前景。

5 结语
随着现代化的建筑工业日益精益求精,也给建筑工业提供了明确的发展方向,即通过使用新型复合材料改善施工条件,加快城市和乡村的建设化进程,高效且降低成本的工程运作达到节能、环保、运输方便等目的。

根据市场对建筑的规划和需求,为了快速高效、简单的改良现有的土木基础建筑结构,并且经济又环保,使得复合材料在以后的土木建筑工程中具有远大的市场。

由于复合材料的可设计性、良好的力学性能、装饰性能、透水和吸水性等优点,使得复合材料成为土木建筑工程必不可少的建筑材料,在今后的土木建筑工程发展的过程中对减轻建筑物及建筑材料的重量,增加建筑材料的形状,加快施工进度,降低工程造价,提高土木工程建筑的经济效益都起到十分有利的作用。

参考文献:
[1]琚宏昌.FRP复合材料在土木工程中应用的研究进展[J].混凝土.2012(02)
[2]钟春强.土工复合材料在土木工程中的应用研究[J].科技资讯.2011(11)
[3]刘丽华.土工复合材料在土木工程中的应用[J].科技信息.2012(08)。

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