关键词：复合材料；土木工程；发展与应用
一、土木工程中应用纤维复合材料的背景
1、土木建筑工程施工现场超负荷运行
由于土木工程属于一项相对复杂且持续性较长的工程项目，因此其需要的工艺技术以及施工材料较多，由于土木建筑工程功能性的要求会需要多种使用材料的参与，对于现场材料的有效记录将会处于极限状态。另外还会结合土木建筑工程的具体标准在施工现场设立，一个小型化移动基站，主要能够确保整个土木建筑工程施工的现场安全性，而纤维复合材料的有效应用会使得施工现场对材料的管理更加庞大。因此包含混凝土搅拌机和移动基站在内的一系列设备会处于超负荷的运行状态，但纤维符合材料的有效应用能够代替大部分建筑工程材料，优化了整体施工现场材料的管理，进而可以更好地确保施工现场高效开展工作。
2、建筑行业消耗材料过大
目前建筑市场对于施工材料存在较大的消耗现象，这在一定程度上造成了材料的过度浪费以及成本支出过高，同时对最终土木建筑工程的功能性也没有明显的改善，甚至在后期材料使用过程中造成其产生磨损、变形、老化等问题现象，影响到整个建筑行业的可持续性发展。同时由于在建筑工程施工过程中，总包与分包单位“撞车”等现象，进而严重影响到整个建筑工程的开展，因此加强对符合材料的有效应用已是大势所趋。
二、复合材料在土木工程项目中的应用发展
当前在土木工程项目中，复合材料的应用越来越广泛和普遍。由于社会现代化的快速发展，人们对于建筑质量的标准不断提高。这种情况也推动了建筑材料方面的进步，因此在现在的土木工程项目当中也出现了很多的新型建筑材料。而复合材料则成为现代建设工程的重要材料之一，复合材料的应用能够最大限度满足当前土木工程项目对材料质量标准的要求。复合材料是通过多种材料混合制成，其中主要包括玄武岩、玻璃纤维、碳纤维等材料，这些材料在性质方面有着传统材料无法取得的优势，一般都会有良好的树脂属性和纤维属性，再通过混合加工后，能够展现出十分巨大的属性优势，主要表现在重量较轻、强度优良，并且在实际应用中具有很好的抗腐蚀效果，可以在土木工程项目中进行良好的运用，并对改善土木工程项目的质量有着关键性的作用。当前，随着复合材料的不断研发探索，而在土木工程当中应用最为主要的复合材料就是纤维增强复合材料，这种材料在实际运用中有着十分显著的效果，能够有效地提高建筑工程的质量，目前在土木工程项目中有着十分广泛的应用，在大部分土木工程的复合材料中都是大量使用这种材料。
三、复合材料在土木工程中应用
1、工程结构加固补强
将复合材料附加在施工建筑以及结构部件的表面，能够有效的增强建筑的受力状况。由于复合材料的加固性较强，所以被广泛的使用到钢体结构和木质结构以及混净土结构等，同时被社会各界广泛的应用。其中使用最多并且效果最好的就是钢筋土柱的使用，先使用混凝土完成建设，随后使用复合材料对其进行加固，从而能够提高抗震能力与变形能力。在混凝土柱表面使用复合材料只能对进行加固不强，然而要想使其的承压能力提高，则需要将截面设置具有一定的弧度。并且在弧度对受拉面使用复合材料，使其抗弯的能力有效的提高，进而减少裂缝的产生。
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2、与传统材料融合
将纤维复合材料与传统的混凝土以及钢筋进行结合使用，根据复合材料的坚固程度，能够有效的弥补其他材料的不足，使其性能得到增加，进而形成一种新型的结合材料，其中具体结合的方式有以下几种：①将混凝土与纤维增强复合材料进行结合使用，在加快施工进度的同时，使其材料具有一定的耐久性与可靠性；②将空心钢管表面使用纤维增强复合材料，并且利用混凝土进行填充，以及将钢管的模板作为程中装置，纤维增强复合材料与混凝土能够有效的对钢管进行保护，确保其使用的坚固，承载能力也会有所提升。
3、使用复合材料替代钢筋和钢索
在土木工程施工的过程中使用纤维增强复合材料时，因为纤维增强复合材料在制作的过程中使用众多的纤维材料，因此具有较小的重量以及较强的硬度，进而在施工使用的过程中呈现众多的优点。纤维增强复合材料具有较高的腐蚀性，甚至可以取代钢筋的腐蚀性，因此，在土木工程的建设施工中，不仅需要防止钢筋生锈的问题，还需有在保证更称质量的基础上降低成本的使用，促使土木工程能够得到一定的经济效益。与此同时，纤维增强复合材料具有非磁性特征，从而能够适用于部分无磁性施工的要求。
在道路桥梁的建设中应用纤维增强复合材料时，进而能够发挥缆绳的作用，能够将其当作预应力筋进行使用。在施工的过程中应用纤维增强复合材料与混凝土发现，材料与混凝土之间存在粘结的问题，如果没有将此问题有效的掌握，从而导致连接问题出现严重的隐患。因此，相关管理人员应该注重对施工的监督，并且要求施工的和方面都达到标准，促使建筑施工的质量得到保证。
4、全复合材料结构
全复合材料具有强度高的特点，并且能够弥补传统材料的不足，在使用的过程中具有抗腐蚀性以及绝缘性，而且可以通过加工改变其形状，进而能够适用于各方面施工。其中全复合材料能够有效的应用在人行天桥，促使天桥的承压能力得到保障，当行人过多时能够有效的保障行人的安全。另外，当发生人为灾害或自然灾害时，由于全复合材料能够具有较低的重量，进行运输的过程中能够更加便捷，全复合材料的结构是将相关的复合材料重新编织，其具有较强的弹性，而且有一定的耐久性，它特有的柔韧结构能够在一些超大跨度的建筑中广泛应用，例如鸟巢、国家体育馆都会应用这种材料。复合材料的主要空间结构模式便是把杆件以端头的铝合金锥头的方式相连，从而构成网架，重量大约为钢筋框架整体重量的20%，并且具有施工过程较为便捷，可以较快地完成，材料抗腐化能力较强，而且在维护保养方面所需要的成本也较低，温度效应更小等优势。复合材料的杆件更加适合在跨度较大并且所处环境较为恶劣的建筑施工中，复合材料的可塑性能够使其轻易弯曲并塑性，所以在进行形态比较繁琐的建筑过程中，复合材料结构部件能够发挥更好的作用。除此之外，目前人们对于建筑的要求逐渐加入了节能环保的性能，所以一些污水、重金属、强酸腐蚀物的处理工业也逐渐增加，这些建筑物对于建筑材料都有着非常高的抗腐性的需求。并且如今在海洋探索工作中，也对于材料的耐寒、耐氯盐腐蚀的要求越来越严格，而复合材料优秀的抗侵蚀性都能够满足其中的要求。
结束语
总体而言，根据长期的结构研究，复合材料在具体应用在种类和技术不断丰富和优化，得到了越来越广泛的应用。这种材料的应用能够确保土木工程建设质量的同时，还能够在一定程度上减少成本支出，使土木工程的建设更加安全有效。在未来，我们还要继续加强对复合材料的研究，使复合材料在现有的特性基础上，更有利于土木工程的建设，为我国土木工程提供原材料支持。
参考文献
[1]常生学.复合材料在土木工程中的应用研究[J].四川水泥，2016（4）：268.
[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（6）：118.
论文作者:郑伟
论文发表刊物:《建筑实践》2020年1月1期
论文发表时间:2020/5/7