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常用土木工程材料有水泥、砂石、鋼材、木材、磚等,其中混凝土與鋼筋的結(jié)合被認(rèn)為是應(yīng)用最廣泛的結(jié)構(gòu)材料。但隨著結(jié)構(gòu)服役時(shí)間的增長(zhǎng),越來(lái)越多的問(wèn)題暴露出來(lái),其中具有代表性的是20 世紀(jì)80年代出現(xiàn)的“混凝土危機(jī)”所反映的混凝土耐久性問(wèn)題。鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用也具有一定的比例,它克服了混凝土結(jié)構(gòu)自身笨重的弱點(diǎn),但在使用中出現(xiàn)了高溫下易屈服和地震中脆斷的問(wèn)題,其中有代表性的是美國(guó)“9·11”事件和日本的阪神地震。20世紀(jì)材料科學(xué)得到了長(zhǎng)足的發(fā)展,纖維復(fù)合材料被應(yīng)用于土木工程,其中應(yīng)用最廣的是玻璃鋼。這類材料的應(yīng)用使得土木工程的結(jié)構(gòu)形式靈活、功能多樣,但玻璃鋼的模量較低,限制了其作為結(jié)構(gòu)材料在土木工程中的推廣應(yīng)用。

　　碳纖維的比強(qiáng)度和比模量高,分別為鋼材的10倍和5倍以上;同時(shí)它還具有優(yōu)異的導(dǎo)電、抗磁化、耐高溫和耐化學(xué)侵蝕的性能,被認(rèn)為是綜合性能最好的先進(jìn)材料,因此它在各個(gè)領(lǐng)域中的應(yīng)用推廣非常迅速。
碳纖維的應(yīng)用形式靈活多樣,
①既可利用其長(zhǎng)纖維作為結(jié)構(gòu)材料,又可利用其短纖維作為功能材料;
②基體既可是樹脂又可以是水泥;
③其與基體組成的復(fù)合材料既可置于構(gòu)件的外表又可置于構(gòu)件的內(nèi)部;
④既可單獨(dú)使用又可以與其它纖維混合使用;
⑤其復(fù)合材料是各向異性材料,因而可以變化各個(gè)方向的性能,尤其是可以設(shè)計(jì)成膨脹系數(shù)為零的材料。碳纖維在土木工程中的許多方面都可以發(fā)揮其優(yōu)勢(shì)性能。

本文轉(zhuǎn)載自：東莞市協(xié)創(chuàng)復(fù)合材料有限公司

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