关于纤维增强塑料筋在土木工程中的应用价值

摘 要：社会经济的发展促进了土木工程的发展。就目前而言，人们生活质量的提高，对建筑工程的质量要求也随之提高，要求土木工程的建筑材料具有耐腐蚀、高强以及轻质等性能。一般在土木工程中，钢筋混凝土结构中的钢筋比较容易锈蚀，为了有效防止钢筋锈蚀，提高土木工程的质量，开始广泛应用纤维增强塑料筋，其具有抗疲劳、耐锈蚀、强度高以及材质轻等特点，发展情景十分广阔。本文就对纤维增强塑料筋在土木工程中的应用进行深入分析和探讨。

关键词：纤维增强塑料筋；土木工程；应用；价值

土木工程中最为常用的就是钢筋混凝土结构，钢筋混凝土具有较强的可塑性以及较高的强度，就地取材十分方便，其在土木工程中发挥着十分重要的作用。但是钢筋混凝土结构中的钢筋较为容易出现锈蚀的现象，如果钢筋出现锈蚀，将会严重影响钢筋混凝土结构的耐久性，从而影响土木工程的质量。科学技术的发展使得纤维增强塑料筋出现，其能有效代替普通钢筋，具有耐腐蚀以及强度高等特点，因此能够有效解决钢筋混凝土结构中钢筋锈蚀问题，增强钢筋的耐久性，从而提高土木工程的质量，促进建筑行业的可持续发展。

一、纤维增强塑料筋在土木工程中的具体应用

纤维增强塑料筋在土木工程中的应用，具体表现在四个方面：一是岩土工程中的应用；二是桥梁工程中的应用；三是海洋工程中的应用；四是特殊工程中的应用。

（一）岩土工程中的具体应用

锚杆是一种加强措施，在岩土工程中较为常见，其能够作为土钉墙的组成部分以及基坑的临时支护。一般在实际的岩土工程中，锚杆在制作时往往采用抗拉强度高的钢绞线以及钢筋，这样在工程初期能取得较好的锚固效果，但是钢材料较易被锈蚀，因此在工程后期会破坏锚固工程，使其失去应用的功效，存在安全隐患。锚杆的制作材料采用纤维增强塑料筋，能够对施工的工艺进行简化，不需采取防腐措施，便于安装，提高岩土工程的使用年限，同时能够有效满足岩土工程的使用要求和设计。

（二）桥梁工程中的具体应用

由于纤维增强塑料筋具有较好的力学性能以及耐久性，因此可以在桥梁的建造中广泛应用，这样能够降低桥面承载的重量，提高桥梁的使用年限。目前，美国利用纤维增强塑料筋等复合材料，建造了复合材料桥，并对其进行合理科学的施工管理以及设计，使其能够满足耐久性、适用性以及安全性的要求，能在一定程度上抵抗地震。此外， 部分发达国家也在桥梁的建造和设计中充分利用纤维增强塑料筋，并且取得了很好的效果，如日本的飞翔桥。一般纤维增强塑料筋与传统的钢筋混凝土结构不同，因此在桥梁施工中，将纤维增强塑料筋取代普通钢筋时，必须要加强其施工现场的监督与管理。

（三）海洋工程中的具体应用

由于海水具有强烈的侵蚀作用，在海洋工程中，尽管钢筋混凝土结构中的混凝土能够有效保护钢筋，但是海水能够透过混凝土结构中的毛细孔洞腐蚀钢筋。就目前而言，为了有效延缓海水的侵蚀作用，往往使用混凝土作为钢筋的保护层，混凝土的厚度超过15cm，并且在此基础上采取其他防腐措施，从而有效提高混凝土结构的耐久性。但是海洋工程对耐久性的要求极高，这样的措施无法有效满足其要求，因此可以将纤维增强塑料筋取代普通钢筋，一般纤维增强塑料筋具有很强的抗腐蚀性，海水对其没有破坏力，其可以应用在水道、港口以及跨海桥梁中，有效解决海水的侵蚀作用。

（四）特殊工程中的具体应用

一般在地质灾害防治工程中采用的是预应力技术，但是由于预应力钢筋比较容易被锈蚀，因此往往会存在安全隐患，如果在该工程采用预应力纤维增强塑料筋，便能够有效解决安全问题。对于高寒地区的基础工程而言，其具有较高的维护成本，如果该工程中充分应用纤维增强塑料筋，能够有效降低工程的维护成本，基本实现免维护。在非磁性及非导电结构工程中，在对钢筋加以使用时，必须要对其进行屏蔽和绝缘处理，但是由于纤维增强塑料筋不具有导磁性及导电性，因此将其广泛应用在该工程中。

二、纤维增强塑料筋在土木工程中的应用价值

一般而言，纤维增强塑料筋主要是有各种纤维组成，其相较于钢材而言，占据的比重很小，如果纤维增强塑料筋和钢材的直径相同，其强度与刚度对重量比要明显高于钢筋。因此在土木工程中应用纤维增强塑料筋，能够有效降低结构布筋的工作劳动强度，节省人力成本。此外，纤维增强塑料筋材质较轻，具有较高的强度，因此能够在一定程度上减轻结构本身的自重，使得结构的抗震能力增强。就悬索桥以及大跨度斜拉桥而言，采用纤维增强塑料筋，能够使桥梁结构的极限跨径提高，扩大建筑的设计空间，节省建筑材料。

由于纤维增强塑料筋的基体树脂的种类、纤维的含量以及种类不尽相同，因此其热膨胀系数也会存在差异。具体而言，纤维影响着纵向热膨胀系数，树脂影响着横向热膨胀系数，并且横向热膨胀系数往往会高于纵向热膨胀系数。同时，由于其热膨胀系数与混凝土接近，因此温度变化时，其发生收缩和膨胀的幅度与混凝土结构的幅度相同，两者的粘接面不会被破坏，能够有效保证两者的协同工作。此外，由于增强塑料筋的纤维成分不同，因此力学性能存在差异，并且纤维增强塑料筋作为脆性材料，其应变与拉伸应力呈正比，如果材料到达了抗拉强度的极限，其塑性不会再发生变化，因此会影响材料结构的安全性。

三、结束语

一般来说，纤维增强塑料筋具有无磁性、耐腐蚀，高强轻质等特点，因此具有十分高的应用价值，能够在岩土工程、桥梁工程、海洋工程以及特殊工程中广泛应用。随着科学技术的发展，不断深入研究纤维增强塑料筋，有效促进了土木工程的发展。一般在土木工程中，对工程的耐久性以及安全性的要求极高，广泛应用纤维增强塑料筋，能够有效保证工程的耐久性和安全性，从而促进建筑行业的可持续发展。

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