复合材料在土木工程中的应用

摘要：随着科学的进步和社会的发展，高新科技的应用越来越广泛，科学技术在建筑领域的应用也越来越广泛。因此在建筑行业中，对于新型材料、高科技材料、环保材料的需求和要求也在逐步提高。而符合材料作为新兴节能环保材料，在我国建筑市场的基础工程建设中，应用也越来越广泛。顾名思义，复合材料是有多种材料通过化学或者物理方法进行人工合成的新型材料，在宏观上复合材料综合性能卓越，价格低廉，降低了生产成本，提高了生产效率，从微观上来看，复合材料因其卓越的综合性能，可以在客观要求上符合基础工程建设中的各项要求，从而达到在各个领域中广泛使用的目的，复合材料在建筑工程中的广泛应用也将满足对新型智能建筑工程的要求。

关键词：复合材料；基本特性；建筑工程

引言

随着现代化工业化进程的加速，社会人文的发展，科学技术的进步，促使我国推动密集型劳动力行业的发展，其中以建筑业最为显著，二十世纪以来，因国家政策扶持，建筑业成为我国支柱性发展产业，建筑业也一夜之间成为我国社会主义建设的排头兵。为了应对市场浪潮的变化和需求，以高新科技为代表的复合材料应运而生，复合材料的广泛使用充的满足建筑工程的需要及各种情况下不同的要求。

1复合材料的构成及形态

复合材料是由多种材料通过化学或者物理方法进行人工合成的新型材料，复合材料不是简单的把多种材料混合而成的技术，而是通过建筑工程应用中的实际需求，有针对性的设计和理论支撑，所以复合材料具有的多面性和复合性。由于符合材料所特有的结构和特性，所以复合材料同原材料相比，具有了极大地差异性、特殊性和增强效能。一般来说，固体增强具有其界点，但是复合材料由于在原材料使用中不限于使用固体材料，也可以填充气体催化剂、液态材料等非固态材料，所以复合材料打破了固体材料的界点，具有远超原材料的强度、硬度等特性。

复合材料卓越的综合性能往往是对各类材料的取长补短，充分通过对各个原材料性能种类和所需特性进行取舍，例如增加物体密度和强度，提高材料稳定性，从根本上改变了材料的物理特性和化学排列组合，复合材料不仅有原组分材料的主要特色，而且有组分材料所不具备的性能，使各组分的性能相互补充，更进一步可能会获得新的性能。

2复合材料在建筑工程中的应用

目前为止，我国对于复合材料的技术标准尚未出台国标，所以我们根据复合材料的特性分为金属复合材料和非金属复合材料，另一种根据用途和科学技术含量分为常规复合材料和高科技复合材料者两大类。

从复合材料特性分类中，金属类复合材料内蕴含各种化学元素排列体系，例如常用的有铜、镁、铝、钛以及其它的合金等原材料，非金属类复合材料主要有合成树脂、橡胶、陶瓷、石墨、碳等非金属类人工合成原料。从增强体角度来说，增强体材料主要有玻璃纤维、碳纤维、硼纤维、芳纶纤维、碳化硅纤维、石棉纤维、晶须、金属丝和硬质细粒等。

按照用途和科学技术含量分为两类时，根据其应用的成分进行分类，常见的如高强度玻璃钢就是由玻璃纤维聚酯树脂作为基本原材料的构成体，因该类复合材料价格低廉且质量较优被广泛应用于各行各业。另一类高科技复合材料诸如陶瓷基、碳（石墨）基和硅金属原材料作为基础应用体系，结合高新科技理论制造出来的复合材料虽然具有良好的抗性，例如耐高温、物体密度大、抗导性能良好等优点，但是由于其昂贵的原材料费用和科研费用，致使其只能作为高精密原件应用在高精尖产业，例如航天工业、军事工业、航海精密仪器等行业，不易于进行大规模的推广使用，所以此类复合材料成为高科技复合材料。

因此，目前来说，在建筑领域主要应用的便是以非金属类复合材料，常见的有合成树脂、橡胶、玻璃纤维、碳纤维、石棉纤维等。

2.1合成树脂

树脂基复合材料在建筑工业中对减轻建筑物自重，提高建筑物的使用功能，改革建筑设计，提高经济效益，降低工程造价，加速施工进度等都十分有利，是实现建筑工业现代化的必要条件。目前在建筑中树脂基主要应用在：承载结构，例如：承重折板、屋面板、粱、柱、基础、桁架、楼板等；围护结构，主要有各种波纹板，各种复合板，夹层构板，折板结构、整体式和装配式壳体结构等；采光制品，常用于工业厂房、农业温室、民用建筑以及大型公用建筑的屋顶、天窗及围扩墙面采光等；给排水工程，如各种规格的高位水箱、给水玻璃钢管、防腐排污管、化粪池等；门窗装饰，常用于工业及民用建筑，装饰板用作吊顶、墙裙、大型浮雕等；另外，还被应用到采暖通风、卫生洁具、高层楼房屋顶建筑和其他一些特殊建筑等。

2.2橡胶

到目前为止，橡胶在建筑领域中的应用十分广泛，仅次于交通运输领域，是第二大用胶大户。橡胶在建筑领域中，既应用到传统应用（如工程施工机械的轮胎、传动带、运输带、胶管、施工人员的作业服、防护罩、劳动靴、安全帽和施工现场常見的胶板、蓬布等橡胶制品等）又是直接应用于建筑物和构筑物主体的建筑材料。由于橡胶具有其它建筑材料所没有的伸缩性、气密性、防水性、阻尼性和缓冲性等集中在一起的优异的特性，因而成为在现代建筑上的重要一环，使用数量和范围逐年在扩大增加，目前橡胶建筑材料已发展到数千种之多。目前应用的橡胶建筑材料主要有橡胶防水材料、橡胶密封材料、橡胶支撑与隔震材料、橡胶铺装材料等4大类型。

结语

建筑工业在国民经济中占有很重要的地位，不论是哪一个国家，建筑工业永远是国民经济的支柱产业之一。随着建筑行业的快速发展，复合材料在土木工程中的应用已经越来越广泛.随着社会的发展，建筑的要求日益严峻，追求性价比的同时还要要求环境的保护，复合材料作为新型的建筑材料应更加加大研究。其不仅能够有效地节约材料，还能提高材料的应用效率，具有很广阔的应用前景。我国也应结合国外复合材料的研究生产符合我国现状的复合材料，从而满足经济飞速发展带来的各项要求。

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