复合材料在土木工程中的发展与应用

孙振明

摘要：当前，我国的建筑业在发展的进程中，已经进行了有效的优化，以满足当代居民的现实需要。随着建筑行业的发展，各种新型建材的应用越来越广泛，在保温结构设计、墙体结构设计、防水设计等方面都要不断地采用各种新型建材。采用新的建材，可以在一定程度上改善建筑工程的环境。

关键词：新型材料;土木工程;应用

引言：建筑业的发展对整个国家的经济发展起到了很大的推动作用，所以我们非常重视建筑业的发展。为了推动建筑业的长期发展，企业在发展的过程中要坚持节约能源和环境保护的思想，使之更好地适应社会，创造更多的经济效益。

1.复合材料的特征

1.1其整体性能具备可调控性

复合材料是由一种材料和一种强化材料结合而成，因为材料的特性存在着本质上的差异，所以在实施过程中，可以根据实际的工作环境和材料的多样性，对材料进行科学的组合，让材料的特性和功能得到最大程度的发挥，并以此来取代单一的材料，从而更好地适应土木工程的发展需要。

1.2具有着显著的规避腐蚀性

在使用复合材料的过程中，可以利用基本材料的配比，它具有更好的抗疲劳性能和良好的抗压性能，因此在建筑工程中得到了广泛的应用。相对于一般的建材来说，它往往会因为外界的环境，甚至是其他的因素，而复合材料则是一种特殊的材料，它的特殊性能，尤其是耐腐蚀性能，可以延长建筑的寿命。

1.3承载负荷性能优异

在使用复合材料的时候，因为内部结构的独立纤维比较多，所以在使用复合材料的时候，会出现比较大的负载。特别是超出了它本身的承载力，它可以自行调整重量，让它能够承受更大的负荷。避免了它的损伤，避免了因纤维断裂造成的损伤，使整个结构的运行平稳。尤其需要指出的是，纤维复合材料的性质比较软，并且基本上是流态化的。在施工过程中，可以使建筑材料不受限制，使其发挥其对应的作用。比如，它可以添加相应的颜色，因为它本身的流动特性可以任意地改变形状，使得结构更加符合材质的特性，从而降低了在使用过程中出现的问题，从而提高了建筑的整体美感。

2.复合材料在土木工程中的应用概述

2.1实现工程结构的加固和补强

在建筑构件的表面添加复合材料，可以提高建筑物的力学性能。由于复合材料的增强特性，在建筑施工中已經被应用到了钢制和木制建筑中，最显著的就是将复合材料应用到了混凝土柱和混凝土柱上，当复合材料应用到混凝土柱上的时候，可以大大提高混凝土的抗震性能和抗变形能力。此外，在土木工程中，如果只是在土柱体的表面上使用，那么复合材料所能达到的效果将会非常有限，而要提高复合材料的强度，就必须要将复合材料的截面设计成一个弯曲的形状，然后再将复合材料的强度和强度结合在一起，使得混凝土的强度大大提高，混凝土开裂的概率也会大大降低。

2.2与传统材料的结合使用

复合材料的应用是我国土木工程发展的必然趋势，而传统的土木材料又是必不可少的。所以，在保证工程质量的前提下，采用复合材料和常规材料相结合是提高工程质量的最佳途径。复合材料本身的优良特性可以弥补传统土建工程原材料的缺陷，目前将复合材料与传统材料相结合的方法主要有：第一，将混凝土与纤维增强复合材料相结合，既可以加速施工速度，又可以保证“原材料”的耐用性和可靠性，从而大大提高了土建工程的质量。其次，在中空的钢管上，也会采用纤维加固的复合材料，然后再用混凝土来填充。其中，钢管作为承载构件，采用了纤维增强复合材料，可以有效地保护钢管，保证其强度。土建工程的混凝土构件的承载力也将得到提高，在一些土建工程中应用是有益的。

2.3复合材料代替钢筋和钢索

在土木工程中使用的复合材料，其最大的特征是：质量轻，硬度高，这是许多传统的建筑材料所没有的。比如，在公路和桥梁工程中，都会采用纤维增强复合材料，这种复合材料不仅可以起到很好的作用，还可以作为预应力钢筋来使用。另外，在土建工程的公路、桥梁建设中，还发现了纤维增强复合材料在混凝土搅拌中存在着粘结现象，如果不注意这一点，整个土建工程就会受到很大的威胁。因此，在应用于土木工程时，必须重视对施工的监管，严格按照规范进行一系列的施工，以保证工程质量。

2.4全复合材料结构的应用

全复合材料是一种高强度材料，它可以弥补许多常规材料的缺点，如耐腐蚀性、绝缘性能等。全复合材料是一种新型的复合材料，它的韧性和耐用性都很好，在鸟巢和国家体育馆中都采用了这种复合材料，经过多年的实践证明，它的效果还是很好的。另外，复合材料还会应用于人行桥的施工，增强桥梁的承载能力，从而保证更多的行人的安全。它可以广泛地应用在设备和材料上，包括耐寒、耐高温、耐氯盐腐蚀等各种性能指标，而复合材料的耐蚀性能更好，可以满足目前国内对海洋勘探的需求。

2.5高性能复合材料的广泛应用

在民用建筑领域，许多高性能的复合材料比一般的非复合材料具有更好的性能和使用性能。目前，建筑工程中使用的CPS-CL反应粘合聚合物薄膜复合防水卷材已逐步替代了传统的施工方法。其施工方法与形式多种多样，既具有干、湿两种特性，又具有施工技术。这种复合材料具有较高的粘附力和渗透性，经施工后可渗入混凝土，并与混凝土紧密结合，具有较好的防水性能，而且不会受到季节和气候的影响。因此，高性能复合材料具有多种用途，可广泛应用于土木工程等相关领域，并将其应用于性能优越、材料绿色环保等方面。

结束语

在土木工程领域，复合材料的使用条件更为复杂，对其耐用性、稳定性的要求也越来越高。由于其重量轻、强度高、耐腐蚀、介电性能好、可设计、易加工等诸多优点，因此，在此基础上，通过对其在土木工程领域的应用现状的分析，以期推动复合材料在土木工程领域的迅速发展。当然，这还得靠广大的建筑界人士和复合材料研究者们，一起来探索更多的复合材料在土木工程中的应用，从而推动其不断更新。

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.