复合材料在土木工程中的发展与应用探讨论文.doc

复合材料在土木工程中的发展与应用探讨论文 引言： 在目前被应用在土木工程建设中的复合材料的种类上来看，一种新型的符合材料成为了工程施工建设的宠儿，被广泛地应用在了建筑建造过程中去，这种材料被称之为FRP，它具有相当轻的重量并且成型方式十分的简便，硬度强度方面也完全符合要求，还具有较强的耐酸耐腐蚀性的特点，其经久耐用的同时还兼备了方便施工的优势，和传统在建筑建造过程中使用的钢材和混凝土材料是截然不同的，由此可见其具备有十分长远且良好的经济发展前景。 一、FRP的概念与FRP在施工过程中的作用 我们所说的复合材料，其实利用各类材料的物理和化学性质来进行运用和融合从而达到将两种乃至两种以上的不同性质的材料合并到一起的材料，为建筑工业带来了不少的可能性，因为通过该项研究的发展，我们不仅是将材料进行复合处理达到了性能互补的效果，还时常在原有基础上开发出了新的性能。其优势就在于能够比单一地运用某些材料要来的更加全能并且更能满足不同的建筑建造应用需求。 而刚才所说的FRP复合材料严格意义上来说就是一种纤维增强复合材料，并且从历史发展角度来说，FRP复合材料的发展起源是在很久以前就已经出现了雏形了，大约是在二十世纪五六十年代的时候，就有学者开始尝试将纤维增强复合材料在民用建筑的施工过程中进行应用了，例如二十世纪六十年代时的英国教堂建筑尖顶就采用了玻璃纤维增强复合材料，并且该类型的材料还被利物浦用作搭建人行天桥，我国则是在二十世纪七八十年代才对这种类型的材料进行了一定规模的使用。 FRP复合材料可以在各类建筑建造过程中所采用的某些结构部件的表面实施附着从而达到一定的受力效果，主要目的是在土木工程建设中辅助加固材料并加大其受力的范围。在很早以前我们的土木工程建设中通常是利用复合材料来在内部进行加固和防潮的作用，避免建筑物因为天气的原因经过长时间的裸露影响而导致外部的钢筋生锈和腐蚀。所以提前将具有纤维性质的复合材料来对内部进行附着从而起到一定的防护作用。 那么碳纤维性复合性材料的出现则极大地帮助了对桥梁进行重新稳固的建设过程。在后期碳纤维性复合材料的研究范围不断的被拓展的过程中，其针对各类不同的建筑物实时建设过程中的影响也不断地在增强。与此同时，FRP复合建筑材料的技术结构形式在建筑行业中的实际作用也在发生着翻天覆地的变化，FRP复合建筑材料不仅仅能够在各类不同的建筑物内部进行粘贴和缠绕，还用于支撑现代交通建设的桥梁和地下隧道的铺设等等，其技术结构形式正以丰富的变化展现在人们的日常生活中，存在不同形式的各种建筑物的各种结构中保持加强建筑稳定性的作用，尤其在以钢结构为主体的建筑加工方面的用途是在所有的建筑施工材料中都遥遥领先的。 二、FRP复合材料优缺点分析 首先，我们要说一下FRP的纤维比重和重量方面的特点，从重量上来说是比较轻盈的，而纤维比重则相对于其他单一的建筑施工材料要更大，强度也会比较高，从它的物理特性来说是可以有效的替代钢筋的一种复合材料并且可以避免钢筋所会出现的容易受水汽氧化腐蚀的情况，有效地对建筑的框架结构实施保护，防止其受到不可抗应力例如温度湿度的破坏。 其次，FRP复合材料可有效的控制建筑建造的成本，节省相关费用的同时将时间花费的成本尽可能地进行降低，针对部分特殊工程提出的无磁性要求也可以很好地满足，而钢筋材料是做不到这点的。 所以综上所述，我们常见的被应用在实际的建筑建造过程中的FRP复合材料结构可以分为下面几种结构类型，首先是FRP桥面体系其具有能够提高道路桥梁对于外部环境的抵抗作用，并且延长道路桥梁的使用寿命的优点，被广泛地应用在了道路桥梁交通建设当中，其还能够降低桥面的整体重量，增加道路桥梁的稳固性。 其次则是FRP轻质桥梁，FRP轻型桥梁是被大部分应用在人行天桥的使用过程中的，该类型桥梁采用的全部都是FRP复合材料，有效地降低了桥梁工程整体上部构造重量并且缩短了施工工期。 FRP复合材料所建设的桥梁与传统的桥梁承受力情况有很大的不同，其缺点是虽然承载能力相对比较强，但是其刚度的情况并不理想，而且由于FRP的受力特点是以线性设计为中心的，在完全破坏出现之后，整个材料的架构会出现明显的变形状况，这些都是FRP复合材料比较明显的缺点。 三、结束语 跟随着近年来的发展趋势，土木工程建设中的用量和制造过程逐渐的精化和细致，我们的建筑结构形式趋于多样化的当下，对于复合材料的研究还有很大的发展空间，另外针对以往所存在的弊端也要进行认真的总结和核查，并提出相关的在复合材料方面的改良措施，相信会有很大的进步。 参考文献： 1邵非凡.复合材料在土木工程中的发展与应用探究J.资源节约与环保，xx，（12）：69. 2常生学.复合材料在土木工程中的应用研