■涂 銳 ■大同煤炭職業(yè)技術(shù)學(xué)院，山西 大同 037000

近年來，隨著建筑領(lǐng)域以及科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，建筑材料逐漸增加，纖維塑料增強(qiáng)筋作為一種具有高強(qiáng)度、抗疲勞等特性的新型材料，得到廣泛的推廣和普及。因此，加強(qiáng)推廣纖維增強(qiáng)筋在土木工程中的應(yīng)用勢(shì)在必行。

1 纖維增強(qiáng)塑料筋

纖維增強(qiáng)塑料筋是一種由增強(qiáng)和基體材料組成的復(fù)合型建筑材料，其中高性能纖維是構(gòu)成纖維增強(qiáng)塑料筋中的重要基礎(chǔ)，主要分為有機(jī)與無(wú)機(jī)兩大類型，也是賦予纖維增強(qiáng)塑料筋較高承重力的關(guān)鍵?；w材料一般是指合成樹脂，其中有機(jī)纖維，例如:混雜纖維等，要多于無(wú)機(jī)纖維，例如:玻璃纖維、金屬纖維等，這些纖維原材料的物理性質(zhì)就是纖維增強(qiáng)塑料筋的物理性質(zhì)。目前，國(guó)內(nèi)外建筑行業(yè)普遍應(yīng)用玻璃、鋼纖等纖維增強(qiáng)復(fù)合材料。

纖維增強(qiáng)塑料筋密度較小，質(zhì)量較輕，而其強(qiáng)度卻極高，能夠超越鋼筋的10～15倍左右，能夠在一定程度上減少施工工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。在抗拉度上也表現(xiàn)出明顯優(yōu)勢(shì)，在橋梁建筑方面，具有提高橋梁結(jié)構(gòu)的極限跨度，減震作用。另外，纖維增強(qiáng)塑料筋受到外界溫度影響較小，不會(huì)發(fā)生變形等問題，能夠切實(shí)保護(hù)好整個(gè)建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，促進(jìn)建筑發(fā)揮實(shí)用價(jià)值。

2 纖維增強(qiáng)塑料筋在土木工程中的應(yīng)用

2．1 橋梁方面

近年來，美國(guó)全部應(yīng)用纖維增強(qiáng)塑料筋建造第一座橋，通過科學(xué)、合理的設(shè)計(jì)和構(gòu)造，建造橋梁的質(zhì)量?jī)H僅是水泥橋面的十分之一。通過這座橋的建造，為運(yùn)用復(fù)合材料以及纖維增強(qiáng)塑料筋進(jìn)行施工奠定了基礎(chǔ)。除此之外，加拿大、日本等其他國(guó)家也先后應(yīng)用纖維增強(qiáng)塑料筋建造橋梁等重要工程。這些橋梁的成功建造充分證明了橋梁設(shè)計(jì)施工的可行性，在土木工程施工過程中，加強(qiáng)對(duì)施工的管理，進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)督和指導(dǎo)，能夠?qū)崿F(xiàn)應(yīng)用纖維增強(qiáng)塑料筋建造橋梁的目標(biāo)［1］。

2．2 海洋工程方面

由于海水當(dāng)中鹽的成分較高，對(duì)工程建筑具有較強(qiáng)的腐蝕性，目前，在海洋工程建設(shè)過程中，建筑工程普遍應(yīng)用15cm的鋼筋混凝土進(jìn)行防腐設(shè)計(jì)，但是，僅僅能夠確保建筑工程20年使用壽命，與海洋工程發(fā)展的要求相背離。因此，纖維增強(qiáng)塑料筋以其耐腐蝕性特性成為海洋工程建筑的首選材料，有效的解決了海洋工程的一大難題，在推動(dòng)海洋事業(yè)發(fā)展方面具有積極地促進(jìn)作用。

另外，由于海風(fēng)中存在較多鹽分，對(duì)于周邊陸地建筑也能夠構(gòu)成腐蝕破壞，并出現(xiàn)早期劣化現(xiàn)象，影響建筑壽命。因此，將纖維增強(qiáng)塑料筋應(yīng)用于沿海建筑，也能夠在一定程度上抵御海風(fēng)中的鹽粒子對(duì)建筑的破壞，目前，國(guó)外很多國(guó)家已經(jīng)應(yīng)用纖維增強(qiáng)塑料筋進(jìn)行海洋工程建筑，不僅能夠節(jié)約資源，降低建筑成本，還能夠有效解決海洋腐蝕問題，促進(jìn)海洋工程事業(yè)可持續(xù)發(fā)展［2］。

2．3 巖土工程方面

巖土工程與土壤息息相關(guān)，土壤中包含有機(jī)物、水等物質(zhì)對(duì)巖土工程的錨桿具有極高的腐蝕作用，目前，巖土工程中應(yīng)用的錨桿主要是高抗拉強(qiáng)度的鋼筋，錨桿被復(fù)試后，會(huì)導(dǎo)致鋼錨桿錨固工程無(wú)法起到作用，嚴(yán)重情況下，會(huì)引發(fā)安全事故。因此，國(guó)外在20世紀(jì)90年代，逐漸應(yīng)用纖維增強(qiáng)塑料筋取代鋼筋錨桿，由纖維增強(qiáng)塑料筋構(gòu)造的錨桿，在和地質(zhì)極其惡劣的情況下，能夠發(fā)揮其抗腐蝕性能、抗拉強(qiáng)度等性能，不需要其他防護(hù)措施，另外，由于纖維增強(qiáng)塑料筋構(gòu)成材料的特殊性，賦予其輕便等特征，方便運(yùn)輸，特別適用于地形較復(fù)雜地區(qū)的巖土工程建筑。所以，在巖土工程建筑過程中，可以將其應(yīng)用于臨時(shí)基坑支護(hù)的錨桿等工程中，從而滿足巖土工程建筑要求，推動(dòng)巖土工程進(jìn)一步發(fā)展，為我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供支持［3］。

2．4 特殊工程方面

土木工程涉及范圍較廣，除了巖土工程、海洋工程等建筑，還有許多特殊工程，例如:非導(dǎo)電與非磁性結(jié)構(gòu)工程、高寒環(huán)境工程等。首先，在非導(dǎo)電與非磁性結(jié)構(gòu)工程建筑過程中，如果應(yīng)用鋼筋等材料進(jìn)行建筑，則需要更為復(fù)雜、繁瑣的工序?qū)︿摻钸M(jìn)行絕緣防護(hù)。然而，纖維增強(qiáng)塑料筋具有極好的電絕緣性與非磁性，能夠滿足工程建筑要求，并成為解決這一問題的有效途徑，尤其是在軍事方面的應(yīng)用，可以廣泛應(yīng)用與機(jī)場(chǎng)與軍用設(shè)施以及敏感軍用設(shè)施中，能夠很好地防止雷達(dá)以及電磁的干擾，確保軍事信息安全、可靠［4］。

其次，高寒環(huán)境中的工程對(duì)建筑材料要求極高，維護(hù)和保養(yǎng)成本相對(duì)較高，難度較大。在高寒工程建筑過程中應(yīng)用纖維增強(qiáng)塑料筋建造基礎(chǔ)設(shè)施，能夠減少維護(hù)項(xiàng)目，不僅能夠提高建筑工程質(zhì)量，還能夠大大減少工程工期，節(jié)約成本，實(shí)現(xiàn)高寒工程耐用性以及使用時(shí)間長(zhǎng)的目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)更加科學(xué)、合理的開發(fā)高寒地區(qū)資源，促進(jìn)我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。

最后，地質(zhì)災(zāi)害防護(hù)工程，自然災(zāi)害預(yù)見難度較大，且后果對(duì)人們生產(chǎn)和生活產(chǎn)生巨大影響，加強(qiáng)地質(zhì)災(zāi)害防護(hù)工程的建造具有十分重要的意義。近年來，應(yīng)用預(yù)應(yīng)力錨固支護(hù)技術(shù)成為有效治理山體滑坡的關(guān)鍵途徑和重要手段，但是，山體對(duì)鋼筋錨固的影響不可避免，一旦錨固被腐蝕，就無(wú)法起到防護(hù)作用。因此，將纖維增強(qiáng)塑料筋應(yīng)用在地質(zhì)災(zāi)害防護(hù)工程中，能夠解決這一安全問題，并促使材料發(fā)揮積極作用，保護(hù)人們安全［5］。

3 結(jié)論

根據(jù)上文所述，社會(huì)發(fā)展對(duì)土木工程建筑質(zhì)量要求不斷提高，傳統(tǒng)材料性鞥已經(jīng)無(wú)法達(dá)到建筑目標(biāo)。因此，纖維增強(qiáng)塑料筋以其眾多優(yōu)勢(shì)獨(dú)占鰲頭，成為眾多建筑材料中的重要材料，特別是在一些特殊工程建筑中，充分展現(xiàn)了其自身的特性，對(duì)推動(dòng)我國(guó)各個(gè)領(lǐng)域的發(fā)展具有十分重要的作用。所以，加強(qiáng)推廣和普及纖維增強(qiáng)塑料筋在土木工程中的應(yīng)用勢(shì)在必行。

［1］高宏，朱心部，張繼文.FRP筋體外預(yù)應(yīng)力混凝土梁的疲勞性能研究［J］.徐州建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)，2010，18(03):259-261.

［2］吳桂芹，馬立國(guó)，周新剛.FRP筋及其增強(qiáng)砼的耐久性與壽命預(yù)測(cè)［J］.煙臺(tái)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)與工程版)，2012，20(05):12-14.

［3］鄭百林，張偉偉，賀鵬飛.增強(qiáng)混凝土中FRP包覆筋研究(I):微結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)［J］.復(fù)合材料學(xué)報(bào)，2011，10(8):158-159.

［4］馬建鋒，李波，叢紹運(yùn).淺談FRP在土木工程領(lǐng)域中的研究與應(yīng)用［J］.科技信息(學(xué)術(shù)研究)，2013，14(01):265-267.

［5］任慧韜.纖維增強(qiáng)復(fù)合材料加固混凝土結(jié)構(gòu)基本力學(xué)性能和長(zhǎng)期受力性能研究［J］.大連理工大學(xué)，2009，12(5):123-125.