南华大学 湖南 衡阳 421001
摘要：在科技不断发展的推动下，传统建筑行业发生了翻天覆地的变化，从材料的选择到工程方案的确定都发生了很大的进步。纤维复合材料在土木建筑工程中的应用，完全顺应了这一行业的发展趋势，并取得了让人瞩目的成绩。本文介绍了纤维复合材料的优势，论述了纤维复合材料在土木建筑工程中的应用，并对纤维复合材料在土木建筑工程中存在的问题进行了分析。
关键词：纤维复合材料；土木建筑工程；应用
1纤维复合材料的优势
1.1材料性能的可设计性
纤维复合材料作为结构材料应用时，由于其是基体材料和增强材料等组分材料的组合，既可保持原组分材料的某些特点，又能发挥组合后的新特性，且可根据结构需要进行设计，以满足单一材料无法达到的性能要求。
1.2过载安全性好
纤维复合材料含有大量独立的纤维，当过载时，复合材料中可能会有少量的纤维断裂，在这种情况下，载荷会快速的被分配到没有损坏的纤维上，这样就不会造成工程中的构建在失去承载能力的时候瞬间断裂。
1.3抗腐蚀能力强
抗腐蚀能力也是体现一个建筑物耐用性的重要指标。传统的建筑施工材料最常见的就是钢铁，由于其耐腐蚀能力差，尤其是在沿海或空气湿度较大的地区，往往因建材腐蚀造成重大损失。纤维复合材料由于其特性组成，抗腐蚀能力是钢铁等建材的几十倍，耐酸耐盐碱能力也值得建筑行业信赖，为土木工程的施工提供了良好的材料。
1.4高的比强度和比刚度
一些纤维复合材料如碳纤维T300/环氧5208的比强度是铝材的6.3倍、钢的5倍，比刚度为铝材的4.16倍，因此在土木建筑工程中使用，可缩短工期和降低工程复杂性。
1.5高美学欣赏性
纤维复合材料组分中的材料纤维柔软，树脂可以流动，其产品的形状几乎不受限制，还可以任意着色，从而达到结构型式和材料美学的高度统一。
1.6结构功能
将纤维复合材料用于土木建筑工程的梁施工中，材料在电热的刺激下会产生张力和形状的变化，有效解决建筑因震动而产生的共振问题，主动性控制建筑物的震动与结构噪声，保证建筑物的耐用性及安全性。
2纤维复合材料在土木建筑工程中的应用
2.1复合纤维混凝土
混凝土是土木建筑工程施工过程中经常会用到的一种材料，随着现代建筑的发展，传统混凝土抗腐蚀能力以及力学抗性的局限性也在逐渐被放大。而如果能够将纤维复合材料应用在混凝土之中，就能够有效的改善传统混凝土的缺陷。现代土木建筑施工中经常会用到的玻璃纤维混凝土就是在这方面进行的尝试。实践证明，新型混凝土材料具有很强的防水性以及实践性，得到了建筑施工企业的广泛认可。此外，加入纤维复合材料的混凝土，抗阻尼震动方面的能力也有了大幅度的提高。
2.2结构补强材料
复合材料应用于土木建筑工程中的结构补强材料主要采用纤维片材修补、补强形式。所谓连续纤维片材修补、补强，是指在现有混凝土结构物的表面，用树脂粘合剂粘贴定向排列的连续纤维片材，通过其与结构或构件的协同工作，达到对结构构件补强加固及改善受力性能的一种结构外部加固技术。通常使用的纤维是芳纶纤维和碳纤维。结构补强材料传统的结构是钢板，它自重大、施工不便且耐腐蚀性差、易老化。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆而连续纤维片材结构补强材料与传统的粘钢板技术相比，其加固技术具有明显的技术优势，表现为：
1）高强高效。由于纤维复合材料轻质高强等优异的物理力学性能，可在对原结构几乎没有影响的情况下，极大地提高了被加固构件的抗弯、剪、扭、拉承载力和抗震性能。
2）施工方便，质量和工效高。纤维质轻性柔，可手工缠绕在混凝土表面而无须使用大型机具，也不需要焊接，无湿作业，噪声及灰尘极小。
3）防护、维护性能好。由于纤维复合材料具有很好的耐腐蚀及耐久性能，可抵抗各种酸、碱、盐对结构物的腐蚀。用该加固技术对结构处理后，不仅不需要定期维护，而且对内部混凝土起到了保护作用。
4）适用面广。由于复合材料片材较柔软，可用于各种结构形状和各种结构类型建筑物的修补，达到不改变结构形式又不影响结构外观的效果。
5）有利于实现智能化。如用碳纤维片材作加固材料，可根据加固修复部位导电性能的变化情况，实现对该部位的安全检测与诊断。
2.3涂层织物
涂层织物在土木建筑工程中多用于软性屋顶、篷盖布、膜结构建筑材料等，主要是将其他材料或高分子涂层剂覆盖在织物上，形成一种复合材料，其中织物承担尺寸稳定性、撕裂强力和抗张强力等功能，而涂层剂则承担保护表面特性与底布组织的作用。基布作为涂层织物中的重要内容，采用的是锦纶、涤纶、维纶等，其性能对产品最终性能具有直接影响。另外，涂层剂的品种选择相对多样，能赋予涂层织物不同的性能，如聚丙烯酸酯涂层剂的耐光热性较好，有机硅的透湿性与防水性好等，这就需要以涂层织物的使用场合为依据，恰当选择涂层剂。
3纤维复合材料在土木建筑工程中存在的问题
3.1设计准则
复合材料的设计是由设计者根据自身对各种材料的理解，然后根据他们各自的特点，对材料进行加工处理，从而得到所需要的纤维复合材料，但每个人都有每个人的想法，并不一定每个人的想法都是正确的，所以就需要一些设计准则，在一定程度上来约束人们，从而让纤维复合材料的使用可以有迹可循，有质量的保障，这样建造出来的土木建筑才比较牢固，并有一定的牢靠性，让人们更加放心地使用居住。
3.2原料成本
原料的使用成本一直是建筑行业比较关心的一个问题，这涉及到每个企业所能获得利润，涉及到企业以后的发展。在原料方面，虽然纤维复合材料的价格比钢板贵，但由于其高强度的耐压作用，使用量上会有一定的减少，这可以减少在价格上的损失。
3.3环境方面的因素
在建筑建设过程中会有很多浪费，例如材料的使用报废或材料的边角无法使用的状况，这些若直接扔在大自然中，会对大自然造成很严重的污染，所以在使用这些材料的过程中，要及时关注这些材料的去处，把污染减少到最小，这样不仅用比较实用的材料建造出了比较结实的建筑，同时也保护了环境，人们的生活也会变得更加舒适。
3.4力学问题
力学方面的问题也是应着重考虑的一个方面，一个材料能不能使用在所要建造的建筑上，首先就要看它能不能符合建筑所能够需要其承受的重量，若重量方面不能符合要求，使用它就会带来意想不到的恶果，所以在建造之前一定要特别关注所用的纤维复合材料所能够承受的重量，即要着重关注其的力学特点。
4结语
近年来，在科技发展的不断推动之下，土木建筑工程行业有了显著的发展，而各种类型新材料的应用，也使得土木建筑工程的发展迎来了新的春天。企业生产所必须的厂房以及办公大楼，都离不开土木建筑工程的作用，所以从某种层面来说，这一行业的发展能够直接关系到社会主义建设事业的总体成果。而纤维复合材料具有高强度、质量轻、抗腐蚀以及耐疲劳等特点，应用在土木建筑工程之中替代传统的混凝土以及钢筋结构，从而有效提高建筑工程的质量以及稳定性。
参考文献
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[4]王茜.纤维复合材料在土木建筑工程中的应用进展[J].知识经济，2015，06：93.
论文作者:邹品玉
论文发表刊物:《防护工程》2018年第5期
论文发表时间:2018/7/5
标签：复合材料论文; 纤维论文; 土木论文; 材料论文; 建筑工程论文; 结构论文; 涂层论文; 《防护工程》2018年第5期论文;