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建筑材料相关论文范文资料,与土木建筑基础结构中复合材料的运用相关论文格式
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摘 要：随着经济的发展、社会的进步,人们对住房面积、房屋质量和娱乐设施的要求越来越高,传统建筑材料已经不能满足建筑行业的需求.文章对土木建筑基础结构中复合材料的定义、性能、作用以及发展前景作出了探讨,希望能推动建筑行业的发展.
关 键 词：土木建筑结构；复合材料；运用
复合材料是通过物理或化学的方法将两种性质不同的金属或非金属材料进行融合而得到的在宏观上具有新功能的材料,性能优于任何一种基体材料.复合材料在我国的发展起步较晚,最初运用于玻璃的研制方面,研制成为玻璃纤维复合材料,后来开始运用于建筑行业,从而建成了我们现在看到的许多奇特的建筑.
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1土木建筑结构中常用的复合材料种类
1.1玻璃钢复合材料
一般玻璃的耐拉强度只有普通钢材的八分之一.把玻璃融化,拉成只有头发直径的十几分之一那么细的玻璃纤维,原来又硬又易碎的玻璃就变成了又软又耐拉的玻璃纤维,其耐拉强度可增加十几倍.比强度和比模量大,还具有很好的化学稳定性、减摩耐磨以及耐热、耐疲劳和电绝缘等性能.
1.2超高韧性水泥基复合材料
超高韧性水泥基复合材料是一种由乱向分布短纤维复合增强的超高韧性砂浆.超高韧性水泥基复合材料能够加强水泥强度,防止水泥开裂,增长土木建筑的耐久性和使用寿命.建立配筋超高韧性水泥基复合材料受弯构件计算新理论,提出一种具有防裂抗震和优异耐久性能的高性能复合结构.
1.3碳纤维复合材料
碳纤维复合材料拉伸强度高,模量大,密度小.与传统的建筑材料相比属于轻质高强材料,具有明显优势.复合材料的发展极大的刺激了传统建材,目前,复合材料在建筑物建成使用过程中的维护方面发挥了很大的作用.例如,道路两旁的防护措施由以前的水泥桩变成了玻璃纤维防护栏
1.4纤维复合材料
纤维复合材料是把高性能的纤维经过编织与环氧树脂等基材胶合凝固或经过高温固化而形成的一种新型复合材料.主要特点就是质轻,不易锈蚀,无磁性以及抗弯性能强等,一般主要是做成纤维筋材料,纤维筋是以玻璃或者碳纤维与树脂结合,然后再根据具体用途进行拉伸,形成适合的建筑用材.
2复合材料在土木建筑基础结构中的功能特点
2.1糅合多种材料性能
复合材料是由多种材料构成的具有新型功能的材料,由于其具有形成复合材料的各种原材料的优点,在建筑业中已经有广泛的应用,复合材料的出现使一种材料具有多种材料的性能,弥补了天然材料的不足,这种集多种优点于一体的新型工业材料,解决了多年来建筑材料利用不合理的现象.
2.2力学性能优良
制成复合材料的原材料不同使得复合材料力学性能有很大的提升,例如单向玻纤增强环氧复合材料的拉伸强度超过建筑钢多达1000MPa.使用碳纤维作为增强材料,可以制的密度比钢材小4倍多,而弹性模量可以达到建筑钢材水平的树脂基复合材料.
2.3可设计性增强
根据建筑物对材料的功能要求可以生产出满足其要求的复合材料,而不需要同时用几种材料,减少了建筑工程量.一些结构复杂的大型工程,为节约成本,提高建筑物质量,轻质高强
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2.4可塑性得到极大的提高
在土木建筑基础结构中,传统的建筑材料已经不能满足人们对建筑物的要求,人们在达到质量达标的前提下,也开始注重建筑物的协调美观和艺术价值,复合材料的可塑强,可以根据人们的要求设计出各种各样的造型,同时也减少了加工工序,节约了时间和成本.
2.5良好的透光性
复合材料玻璃钢的透光率和玻璃相似,但是复合材料的强度比玻璃更大,能够承受很大的荷载,用于建设设计时可以结构、维护和采光三者综合设计达到简化采光设计,使结构设计更加灵活,挣脱了老旧的建筑模式等目的.
2.6抗腐蚀性强
由于建筑物长期暴露在空气中,就必然会受到外界的腐蚀,腐蚀会减少建筑物的使用年限,甚至会影响到建筑物的安全性.复合材料的高强度抗腐蚀性延缓了建筑物的破损和更换时间,增强了建筑物的使用年限,提高了经济效益.
3复合材料在建筑基础结构中的运用
3.1复合材料运用于建筑物加固方面
碳纤维复合材料主要用于建筑物加固,其优良的抗弯抗疲劳性使其替代了传统建筑材料.碳纤维复合材料主要用于修复加固混凝土和钢结构,在混凝土受拉侧利用碳纤维高强度的抗拉能力,分担混凝土所受拉力,避免了混凝土的受拉破坏,起到了抗弯加固作用.日本三菱化学公司对用于基础设施的碳纤维片材进行了三年的室外暴露实验.研究结果表明三年室外暴露对碳纤维的抗拉强度和粘结强度没有影响.此后又做了相当于30到50年的加速暴露实验,结果又表明抗拉强度和粘结强度没有变化.由于上述优点,用碳纤维复合材料加固建筑结构避免了材料腐蚀等原因造成的破坏,可以使建筑物更稳固,更安全.
3.2复合材料作土木建筑承重结构的运用
用于承重结构的复合材料建筑制品有：桁架、柱、梁、承重折板、屋面板、楼板、梯子、加强筋等.这些复合材料构件主要用于化工厂房、码头等需要防腐的建筑,高层结构及全复合材料房屋等要求质量轻的建筑.对于一些造型特殊,功能要求繁多的建筑中,新型材料无疑是不二之选.
3.3复合材料在装饰维护方面的作用
复合材料的发展极大的刺激了传统建材,目前,复合材料在建筑物建成使用过程中的维护方面发挥了很大的作用.例如,道路两旁的防护措施由以前的水泥桩变成了玻璃纤维防护栏,不仅美观大方,坚固耐磨,而且,破坏后不会对人体有伤害,绿色环保.在一些建筑材料的包装中也经常出现、复合材料的身影,因为他具有很强的抗腐蚀能力和耐磨性.
3.4复合材料在排水防水方面的作用
玻璃钢的吸湿性很低,防水性超强,对于一些防水要求高的工程,除用防水水泥处理外,再用玻璃钢进行二次防水将会大大提高防水效果和工程质量.景区绿化中,作为水盖板的板材玻璃钢是首选,,玻璃钢盖板具备不逊于金属格栅板的承载能力和强度,可供行人或车辆来往；生产原材料树脂赋予了其足够高的耐水性能,能够在水中长期使用.
这篇论文来源:http://www.sxsky.net/jingji/0279158.html
4复合材料在建筑物的设计施工中的运用
复合材料如今已经成为了建筑设计师们对建筑物高性能、低成本设计要求的新型替代品,复合材料的承重性能优越,在建筑施工领域中,主要是作为承重材料来使用的,例如桥梁的桥柱,往往选取纤维复合材料来支撑桥座,混合混凝土加固桥墩的稳定性以及承重性.当然,复合材料在施工中也长用来提高桥主梁和桥面板的使用期限.在最近几年,由于环境影响,海边码头的建筑结构性能逐渐暴露了出来,因此,许多设计师在设计之初就把复合材料的一些优势考虑进了建筑物今后会遇到的特殊环境,并将其作为在特殊环境下解决建筑材料性能问题的一种有效手段.例如,在施工中加入纤维复合材料筋将完全可以替代钢筋作为建筑的承重点,或者在混凝土结构中加入FRP可以极大的增加地基的抗磨损性等等.
5结语
复合材料的广泛使用来提高建筑物的整体性、刚性,,降低建筑物自重,提高建筑物的使用功能,从而提高整个建筑市场质量,使其更标准化,更专业化；改善施工技术和施工环境,从而加快施工速度,减少工期,加快现代化进程,使其高速、高效发展；改革建筑设计,从而降低工程造价,提高经济效益,改良建筑物外观,使其更显艺术美感.总而言之,复合材料具有多种建筑材料的优点,在基础设施领域被广泛使用,体现出了复合材料
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