FRP复合材料及其在土木工程中的应用

摘 要：FRP 复合材料在土木工程中有着广泛的运用。FRP 复合材料的材料特性包括抗拉性、延性、耐腐蚀性、耐久性以及自重性等，文章对 FRP 复合材料特性展开逐一研究，并对 FRP 复合材料在土木工程中的运用提出见解，以期为行业做出贡献。

关键词：FRP 复合材料;土木工程;工程结构

一、 FRP复合材料在土木工程中的运用现状

（一）超负荷运行

首先，对于土木工程来讲，有着复杂程度高与持续性较长的特点，所以在施工中就要从具体工艺技术与施工材料出发，确保施工的合理性。但是受到土木工程功能性要求的影响，涉及较多的使用材料。其次，结合具体标准在现场中增设小型化移动基站，可以确保整个工程现场施工的安全性。但是在使用 FRP 复合材料以后，很容易增加施工现场在材料管理方面的工作量。最后，在施工现场中相关设备很容易出现超负荷运行状态，但是在 FRP 复合材料的使用下，则可以代替大部分材料，不仅优化了整个施工过程，同时，也实现了对现场的有效管理，提升了现场工作效果。

（二）行业消耗材料较多

首先，就目前的土木工程市场来讲，在施工材料方面表现出了消耗量较大的现象，在一定程度上增加了材料浪费与施工成本，甚至还会对土木工程的功能性产生影响。其次，在后期使用中很容易出现磨损、变形等问题，严重的还会影响到行业的发展。最后，在建筑工程施工中，涉及总包与分包之间的矛盾，从而限制了工程的开展。所以在现阶段发展中想要提高土木工程建设质量，就要坚持从发展角度出发，展现 FRP复合材料的优势。

二、 FRP复合材料在土木工程中的运用

（一）加固工程

就 FRP 复合材料来讲，主要以纤维材料混合为主，所以在材料强度等方面有着一定的优势。目前，在土木工程建设中 FRP 复合材料主要以加固使用为主，且在 FRP复合材料的使用下能够提升土木工程的质量与安全。从不同类型来讲，FRP 复合材料主要以钢架结构、土石结构及混凝土材料工程等为主。尤其是对于混凝土材料来讲，已经成为土木工程建设中比较普遍的项目。所以，在混凝土材料中就要做好 FRP 复合材料的使用工作，实现加固施工目标，通过在混凝土材料外层借助 FRP 复合材料进行缠绕，能够有效提升材料的稳定性，同时也可以满足在变形、压力与地震等方面的要求，确保混凝土材料结构的承载力。同时，在施工过程中还可以将 FRP 复合材料运用到梁、板等位置上，确保混凝土结构具备抗弯曲能力，避免因外力作用而出现裂缝等。所以，FRP 复合材料的使用能够避免混凝土结构在后期施工与使用中出现问题，确保整体的安全性，但是也应当要明确的是FRP 复合材料的使用难以从根源上解决拉力问题。加之 FRP 复合材料的筋中含有大量纤维成分，所以在强度方面远远超出传统材料，加之其在抗腐蚀性方面相对较强，因此 FRP 复合材料运用到钢筋中能够实现对钢筋材料的保护，提升材料的防腐蚀性，避免在材料运用后期出现质量问题及成本增加等问题。

（二）FRP 筋索与预应力

FRP筋混凝土结构就 FRP 筋来讲，有着纤维占比较高的特点，所以通过对比可以看出，其比传统钢筋材料性能更好。通过将 FRP 复合材料附着在钢筋表面，可以确保钢筋表面不被腐蚀，降低维修成本。因此在桥梁建设中为保证 FRP索的预应力，就可以借助悬索桥等来实现目标。同时，为提升混凝土黏结性，可以从不同方式出发，确保黏度的有效提升。第一，虽然 FRP 筋与混凝土之间有着黏结性不足的特点，但通过对其表面进行处理，能够有效提升黏结性。第二，力学性已经成为构件中的重要特点之一，加之其弹性较高脆性不足，所以就要做好受力性能对比工作，确保使用的合理性。

（三）FRP 复合材料在桥梁中的运用

国外针对 FRP 复合材料的研究起步相对较早，所以我国在桥梁工程建设中可以借鉴国外先进技术与理念，结合我国桥梁特点，做好 FRP 复合材料的使用工作，由于桥梁施工一般以环境比较恶劣的地区为主，所以在施工现场中很容易出现安全事故，究其原因就是所使用的材料难以应对极端环境的变化。但是对于 FRP 复合材料来讲，其具备大部分纤维所具备的特点。第一，柔韧性较强。在加工中可以结合现场施工环境定制不同的构件形状，并运用到特殊部位中。第二，设计人员也可以在原定设计思路的基础上结合具体需求粘贴多层纤维。第三，在施工现场中吊装 FRP 复合材料的设备较为简单，加之承受力值小，所以在施工便捷程度方面较高，可以在最短时间内保质完成施工要求。且在整个施工现场中没有湿作业与现场固定等。第四，所占据的场地相对较少，能够将对周边环境的影响降至最低，减少了施工现场对环境的不利影响。所以说在 FRP 复合材料的使用下，可以提升橋梁结构的质量。另外，FRP 复合材料还具备质量轻、强度高等特点，在加固后并不会产生过多的荷载，所以在使用空间方面并不会因为加固处理而发生变化。

三、 结语

综上所述，在土木工程建设中要做好 FRP 复合材料的使用工作，结合我国经济发展趋势，在完善制作工艺的技术上控制材料成本。同时，还要结合土木工程行业发展特点，选择适合的使用技术，加大对 FRP 复合材料的研究力度，确保使用的合理性，提升土木工程建设质量。

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作者简介：于海川，石家庄市建华大街与槐北路交口。