天津市迈鑫建筑安装有限公司
摘要：随着我国科学技术的不断发展和进步，建筑行业的整体质量和运行模式早已和传统的运行模式大相径庭，可以说我国建筑行业的整体运行模式和从前相比进步飞快，但是近几年我国建筑行业的运行模式和土木建筑工程都遇到了瓶颈，这极大程度上阻碍了我国建筑行业整体水平和工作效率的发展和进步，所以必须要对建筑行业中的土木建筑工程和施工材料进行深度的设计和优化，才能够促进我国建筑行业的整体水平发展。
关键词：土木工程；纤维复合材料；应用
中图分类号：TU712文献标识码：A
1纤维复合材料的基本特点
1.1性能的可设计性以及过载的安全性
如果把单一的复合材料进行整合制作成结构材料，那么材料结构的性能就能够得到显著的提高。所以说材料的可设计性是纤维复合材料的一大优势，在结合材料之中不仅包含基体材料，也包含增强材料，这就是其性能能够大幅度提高并且呈现出新的特性的原因。如果能够在土木建筑工程施工中用好纤维复合材料的这一特性，那么我们就可以根据实际的需求来对结构材料进行设计，这一点是传统建筑材料所不具备的。过载安全性方面主要是因为纤维复合材料是由多个独立纤维构成的，如果承重强调超过结构材料的承受能力而使其发生过载的现象，那么最多会出现少量的纤维断裂，而不会影响到结构整体的稳定性。这是因为整体的载荷会在短时间内被分散到那些没有断裂的纤维上，从而在根本上提高了土木建筑工程的稳定性。
1.2强度高、智能性以及良好的抗腐蚀性
纤维复合材料中碳纤维的强度是铝的6.4倍，比钢性是铝的4.16倍。所以从材料结构方面来说，在土木建筑工程中应用复合纤维材料不会对整体工程的质量带来任何影响，而且还降低了工程的施工难度。而职能性主要的体现就是指的在热电的控制下复合纤维材料能够发生形变，人们可以根据实际的需求对材料的特性进行调整。最后要说的是纤维复合材料良好的抗腐蚀性，过去所使用的建筑材料很容易会与空气中的水分以及污水发生化学反应，从而对建筑整体结构带来非常严重的破坏。一旦出现这样的问题，后期我们必须要投入大量的人力和物力对土木建筑工程进行维修。而纤维复合材料因为其具有良好的绝缘性，所以说不管是单独使用这类材料或者是制作成构件，都能够很好的避免建筑物被腐蚀破坏情况的发生。
2纤维复合材料的应用原则
2.1实用性原则
土木建筑工程是系统性的工作，在历经“从无到有”“从小到大”转变的过程中，辅之大量资金的维持，方可实现工程项目的建设，而纤维复合材料作为土木建筑工程常见材料，以实用性原则为基准的材料成本控制模式，能够降低相关成本的投入，使其更好在其他方面予以利用，为工程项目的优化实施创造条件。
2.2易操作性原则
诸多土木建筑工程地处郊区、城市边缘等地，且在施工环境相对复杂、简陋的条件下，难以对纤维复合材料予以细致处理，继而提高材料的容错率，为避免此类问题的出现，则应在制定纤维复合材料操作方案的基础上，减小操作难度系数，使其能够在短期内完成批量操作，以此更好地实现对工程质量、工程进度的管控。
2.3科学性原则
土木建筑工程中规划工作的施行，应强化对软件构成、生产硬件、建筑流程和材料性质等因素的考量，辅之科学理念、科学精神与科学手段的支撑，保证纤维复合材料的合理利用
3纤维复合材料在土木工程中的具体应用
3.1工程案例
某土木建筑工程由于工期紧、空调机组荷载增加80kN、原结构部位设计不满足标准等问题，应借助结构加固的方式，方可起到相应的效果。借助对工程现状的思考，可知粘钢加固、碳纤维加固均可满足加固标准，但前者存在钢板自重大、需要夹具夹紧、工艺复杂、对混凝土基层用钢板平整度要求高、钢板刚性强等问题，导致粘钢加固时易出现空鼓或粘贴不牢等问题，本工程不予采用。而碳纤维加固，以质量轻、施工便捷和厚度薄等特点，可在短期内完成加固作业，对项目整体工期的把控无任何影响。同时，碳纤维强度是钢强度的几十倍，且密度仅为钢材的1/4，但二者弹性模量基本相同。经计算表明，在梁底处粘贴碳纤维布，约为20cm宽，共3层，再于根部处粘贴Ｕ型纤维布，不仅可起到抗剪加固的效果，而且可作为梁底处锚固组件。
3.2具体应用
3.2.1纤维材料增强混凝土
是以传统混凝土为前提，将纤维作为增强材料，以其强度和模量、纤维与断裂长度等性能，决定混凝土整体的空间结构和体积含量。钢纤维存在易腐蚀和成本高的缺陷，致使其应用范围受到局限；玻璃纤维虽然在拉伸强度、自重等层面均较优于钢纤维，但抗海水侵蚀效果较差，且还存在不耐碱、易折断等问题；丙纶则是以工艺简单、性能优和价格低等优势，在某种程度上解决土木建筑工程各类问题，预防钢材锈蚀现象；碳纤维虽然具有高强度、高硬度和低密度的性能，且适用于恶劣作业环境，但却因导电、导磁的特点，在个别建筑中不适用，同时碳纤维材料成本相对较高；芳纶具有柔韧性佳和轻质高强的特点，力学性能更是在碳纤维、玻璃纤维之间，作为电磁场绝缘体，对其无任何干扰作用，但其成本和碳纤维相似。
3.2.2涂层织物
涂层织物是指在织物处覆盖高分子涂层剂或其他材料而构成的复合材料，以底布织物的角色展现自身骨架作用，且还同时兼顾着复合材料的撕裂强力、抗张强力与尺寸稳定性等特点。涂层剂则承担保护底布组织、保护底布特性等职能，如防水性和耐腐蚀性等，而基布则作为涂层织物的“骨架”，其性能是决定产品整体性能的关键。初期，基布主要为棉织物，但由于其存在易霉变、易腐蚀和自重大、寿命短等缺陷，致使其应用范围受到局限，且在化纤业逐步发展的背景下，棉织物被维纶、涤纶和棉纶、芳纶与玻璃纤维等材料替代。此外，无论科技水平如何进步，织物制造过程中仍以机织物为主，原因在于：机织物模量、拉伸强度均较高，且在孔径均匀的条件下，便于对孔隙尺寸的把控。
3.2.3结构补强材料
结构补强材料在土木建筑工程中的应用，主要以纤维片材的补强和修补方式为载体，即借助对混凝土结构表面的处理，经树脂粘合剂的选择对纤维片材予以定向粘贴，使其能够在结构、构件间协同作用的前提下，起到补强加固、提高受力性能的效果。例如：碳纤维主要在钢混凝土结构中较为常见，可起到结构变更、荷重增加、抑制裂缝等效果，是目前较为常见的加固维修工程；芳纶因自身柔韧性佳的优势，适用于增强柱结构和缠绕修补等工程；和传统粘钢加固技术相比，连续纤维片材补强加固效果相对较强，能更好实现对建筑物整体性能的把控。
3.2.4智能纤维复合材料
即为磁场屏蔽纤维复合材料，是对传统建筑材料电磁波干扰问题的弥补，智能纤维复合材料可在一定程度上起到消除电磁波的效果，而辅之钢筋混凝土内曲别针样钢纤维的添加，将磁场屏蔽效果提升至新高度。同时，水泥基纤维材料是以碳纤维、铝纤维为基准，将其添加至水泥基内的复合材料，不仅具有电磁波屏蔽的特点，还可在智能交通导航系统中得以运用；自感应混凝土，是将碳纤维均匀分布至水泥各支撑点，依据对混凝土承受应力、损伤程度等因素的考量，对其受力、压力和弯曲扭力予以调整；导电水泥混凝土，是将导电纤维和水泥基予以混合，以此提高其整体抗疲劳、抗损伤能力，保证建筑物整体的安全性、耐用性。再者，智能纤维复合材料虽然施工技术尚未娴熟，但其在建筑物电热结构中的作用不容忽视，如在取暖中对导电水泥混凝土的应用。
结束语
总而言之，科技水平的持续发展，促使传统建筑业呈现天翻地覆的变化，无论是在工程材料选择，还是在工程方案设计中，均以迈向现代化为趋势。纤维复合材料以顺应时代和市场发展为前提，以自身极强的性能优势，展现其在土木建筑工程中的地位。对此，我们应全面加强对纤维复合材料的思考，借助对其优劣势的明确，使其能够在工程建设中得以有效利用。
参考文献
[1]王孝龙，孙成蛟.纤维复合材料在土木建筑工程中的应用[J].室内设计与装修，2016，05（17）：228-229.
[2]申丹辉.土木建筑工程中纤维复合材料的应用[J].居业，2016，03（11）：179，201.