本篇土木工程論文探索復合材料在土木工程中的應用。復合材料在土木工程中的應用于材料的研究開發已經成為材料界和土木界一個研究熱點。該項研究的成果將會極大的推動現代土木工程技術的發展，它還會給現代復合材料產業創造一個更大的市場。

　　推薦期刊：《土木工程學報》是中華人民共和國住房和城鄉建設部主管、中國土木工程學會主辦的土木工程綜合性學術期刊，以土木工程界中、高級工程技術人員為主要讀者對象。主要報道土木工程各專業領域的發展綜述，重大土木工程實錄，建筑結構、橋梁結構、巖土力學及地基基礎、隧道及地下結構、道路及交通工程、建設管理等專業在科研、設計、施工方面的重要成果及發展狀況，同時也刊登建筑材料、港口、水利、市政、計算機應用、力學、防災減災等專業中與上述學科交叉或有密切聯系的論文報告。

　　關鍵詞：復合材料;土木工程;應用

　　復合材料的應用為我國土木工程的建筑效率和質量都帶了極為可觀的價值和作用。在我國土木工程中應用最廣的復合材料主要是纖維增強復合材料。探討新材料在土木工程中的應用情況，不僅能夠增強我國傳統行業的消化能力，也能夠為我國相關產業的快速發展帶來比較適合的突破口。

　　一、土工土木工程復合材料特點

　　1、多種材料性能

　　復合材料是由多種物質組成的新型材料，被廣泛運用于建筑業，主要是由于復合材料可以表現出各種組成材料的優點，復合材料的研發使得一種材料具有多種性能，并且具備天然材料不具備的性能，這種集多種優勢于一身的新型工業材料，解決了建筑業材料的合理利用問題。

　　2、良好力學性能

　　選材不同使得復合材料力學性能的設計范圍很大，例如拉伸強度超過建筑鋼可達1000MPa的單向玻纖增強環氧復合材料。使用碳纖維作為增強材料，可以制得密度比鋼材小4—5倍，而彈性模量可以達到建筑鋼材水平的樹脂基復合材料。

　　3、材料可設計性強

　　根據土木建筑中對材料性能的選擇，譬如對耐水和防腐性能要求，人們可以選擇可依據建筑需求進行設計和加工的復合材料。對于結構復雜和工程量較大的建筑，為節約成本，快速高效的完成建筑制品，重量輕且制造方便的復合材料成為土木建筑基礎結構中所需材料的首選。

　　4、材料可塑性強

　　在土木建筑基礎結構中，人們已經不能僅僅滿足于材料的性能，建筑學中人們也注重建筑物的協調美觀和藝術價值，復合材料的可塑性強，可以按照人們的需要設計出各種形狀，并且不需要多次加工工序就可以實現這一目標。

　　5、良好透光性

　　復合材料玻璃鋼的透光率與玻璃相似，可達85%以上，由于它堅韌不易碎且能承受超大的負荷，加之具有較強的可塑性，通常根據實際需求被綜合加工成建筑行業所需的建筑材料，從而達到節約資源、降低成本的目的。

　　6、隔音性強

　　隨著工業的發展，人們的日常生活往往受到噪音污染，噪音污染會嚴重影響人們的睡眠質量和身心健康，隔音效果的好壞依然成為評論建筑物質量的標準之一。隔音效果好的傳統建筑材料笨重，隔熱性能差，在安裝和運輸上都很不便，但復合材料能夠起到削弱振動音波及船舶音波的作用，經過專門的夾層設計既能達到隔音效果，又能達到隔熱效果，并且復合材料材質很輕，在運輸和安裝方面也很方便，解決了建筑工程中材料隔音效果差的問題。

　　二、復合材料在土木工程中應用

　　1、混凝土組合結構

　　自從鋼和混凝土組合成功，形成了一種新型結構之后，受到此類結構的影響和啟發，在考慮到經濟性的前提下混凝土和復合材料的組合概念逐漸成為了一個具有較大發展潛力和可行性的解決方案。目前，該領域的研究主要集中在將復合材料外包混凝土上，這種形式在一定程度上與鋼管混凝土存在很大相似性。并且已經有學者開始研究此類體系，并且將GFRP的外殼填充到混凝土替換橋的主梁，支撐由復合材料組合而成的橋面板。這種組合模式能夠有效將復合材料與混凝土的性能優勢得以最大限度發揮，具有高強度、低重量以及高剛度和成本低的良性特征，使得此類結構在建筑行業中得到廣泛應用。

　　2、純復合材料的大型結構

　　對于復合材料的功能來講，其具有良好的多功能和可制造特點，這也使得在一些功能要求抗腐蝕或磁電屏蔽的特殊建筑中可以對復合材料加以應用。例如在一些電磁實驗操作的建筑結構或一些感光電路金屬板房間，到目前為止已經完成的純復合材料建筑當屬蘋果計算機公司的電磁干涉實驗室。

　　3、復合材料在負載環境下部結構中的應用

　　伴隨著社會經濟的發展以及人們生活方式的改善，環境質量有了很大的改變，進而為我們的生活帶來了一定改變，例如在水邊碼頭的地下基礎部分的結構性能開始出現提前劣化以及抵抗力下降的現象，這些問題得到了社會各界人士的廣泛關注。如果對這些現象進行深入分析的話我們可以發現造成這種問題的原因較為復雜，在這樣的條件下土木工程師們來使逐漸意識到復合材料可以作為一種解決復雜環境下部結構存在一些問題可行性的優勢。

　　4、橋面板的優勢

　　橋梁的結構性能會隨著時間的推移而逐漸劣化，其抵抗力也將逐漸呈衰減的趨勢，產生這種問題的一個重要原因就是侵蝕。而復合材料則正好具有較強的抗腐蝕能力，為解決此類問題找到了一個可行的辦法。當前我國許多橋梁中的結構性能都已經開始劣化，為此盡早替換橋梁減少交通中斷的時間顯得至關重要。復合材料橋面板能夠在工廠中批量生產，而且安裝時間相對較短，因此用它去代替結構性能劣化的橋面是一個十分有效的方法。

　　三、發展復合材料的優化措施

　　1、優化設計標準

　　優化設計標準，這不僅有利于提高我國生產復合材料的生產效率，也能在很大程度上提高我國資源利用效率。在目前，由于沒有統一的設計標準，因而，產生的問題就是復合材料生產廠家生產的復合材料往往不合適我國土木工程的實際應用，導致我國土木工程承包商在建筑過程中必須對符合材料進行再加工，這不僅降低了土木工程的效率，也極大的浪費了不該浪費的資源，而且由于復合材料是化工產品，也對在加工地點的環境和生態造成了影響。

　　2、提高技術創新能力

　　提高復合材料技術創新能力，這不僅是發展我國復合材料產業的需要，也是增強我國復合材料生產能力的需要，同時也是節約成本，創造最大價值的需要。就目前現階段來說，我國復合材料的生產在很大程度上受限于外國生產的技術，在進行源技術生產和創造上，始終擺脫不了外國技術的限制，因而，也導致了我國復合材料生產成本的提高，而且，部分符合材料又因為國內生產較少，必須從國外進口，因而導致了復合材料生產成本的提高。

　　3、注重生態效益

　　在發展復合材料在土木工程中的應用時，必須要符合我國發展生態文明的政策，不能與我國節能減排的大政方針發生矛盾。因此，降低復合材料的生態污染以及生態破壞，也是發展我國復合材料必須要注意的問題之一，也是亟待解決的問題之一。因而，在加強復合材料技術創新的過程中，也應該采用一些節能環保的原材料進行復合材料的生產和加工。可以說，在源頭上減少污染材料的使用，才是我國發展復合材料最為根本的解決對策，也必然成為我國生產復合材料的突破口和出路。

　　結語

　　隨著現代化的建筑工業日益精益求精，也給建筑工業提供了明確的發展方向，即通過使用新型復合材料改善施工條件，加快城市和鄉村的建設化進程，高效且降低成本的工程運作達到節能、環保、運輸方便等目的。根據市場對建筑的規劃和需求，為了快速高效、簡單的改良現有的土木基礎建筑結構，并且經濟又環保，使得復合材料在以后的土木建筑工程中具有遠大的市場。由于復合材料的可設計性、良好的力學性能、裝飾性能、透水和吸水性等優點，使得復合材料成為土木建筑工程必不可少的建筑材料，在今后的土木建筑工程發展的過程中對減輕建筑物及建筑材料的重量，增加建筑材料的形狀，加快施工進度，降低工程造價，提高土木工程建筑的經濟效益都起到十分有利的作用。