PET材料在实际工程中的运用浅析

PET材料在实际工程中的运用浅析

张弦波

金华职业技术学院321007

摘要：随着科技的发展，土木工程建筑材料选择余地日趋增大。PET作为一种新型工程材料，受到国内外土木工程界越来越多的关注。因此，加强对PET材料在土木工程中应用的研究至关重要。本文将对PET的实际应用领域进行简单分析和阐述，以期待能推动我国建筑工程技术的进一步发展。

关键词：PET工程运用

1.PET材料简介

PET材料是一种纤维塑料，俗称涤纶树脂，是热塑性聚酯中最主要的品种。它具有较好的耐腐蚀性能，同时又具有高强、可塑、抗蠕变、耐疲劳、耐摩擦、尺寸稳定性等独特的优良性质。以往该材料大多数用在食品包装、容器及汽车机械零件等方面，在进入21世纪后，经过一些实际工程的应用和试验研究，逐渐将其运用到建筑工程中来。该材料比起传统的建筑材料来说有以下优点：一是其密度比较小，比较相同规格的钢材质量要轻很多，对于施工人员能降低施工难度；二是其膨胀系数与混凝土较接近，用其外包的混凝土构件整体性较好，而且保护混凝土在一些有腐蚀的环境中不受侵蚀。三是由于生产PET所用乙二醇比生产PBT所用丁二醇的价格几乎便宜一半，所以PET树脂和增强PET是工程塑料中价格是最低的，具有很高的性价比。

2.PET材料的实际工程运用

（1）在桥梁工程中的运用。

随着国民经济和工程技术的发展，桥梁的在现实生活中的作用日渐增大，对桥梁使用功能的要求越来越严格。桥梁工程中会运用到更多的新技术、新材料，以满足设计对桥梁的载重、跨度、坡度、外观等方面的高要求。而目前广泛使用钢筋混凝土材料对这些大跨度、高难度的桥梁已经难以满足；此外，钢筋混凝土自重大、维修保养困难等问题也已逐渐显露。若采用PET材料代替传统的钢材，可以解决大跨度桥梁自重过大的问题，而且也能有效的解决水中桥梁构件的腐蚀问题，从而保证桥梁的使用年限满足设计要求。近年来，在美国有一座DEL351桥梁，就是运用纤维塑料增强筋的全复合材料桥，该桥仅使用了两块长为980m、宽7.8m、厚度0.75m的复合材料桥面板，且桥面板的质量仅为6.3t，几乎是相同规格钢筋混凝土桥的10%，这座桥梁的出现也证明了将纤维塑料材料用于桥梁工程的可行性。

（2）在加固工程中的运用

在近年的建筑工程的研究中，有关钢管及纤维增强塑料管约束混凝土柱的技术得以迅猛发展。与传统钢筋混凝土柱相比，用纤维塑料进行外包混凝土柱的主要优势在于以下几点:不需要建筑模板、更高的强度和韧性、更好的吸收能量的能力。尤其是外包PET材料，其耐腐蚀性能非常好，因此更适合在恶劣条件下应用。从1997年开始，我国对纤维塑料加固混凝土结构的方法中已经做了大量的试验和研究，并取得了一定成果，且将这些研究成果运用到了实际工程中，我国就是在1998年完成了第一项纤维塑料加固工程，其效果反馈良好。由于纤维塑料具有优良的力学性能和突出的加固效果，迄今为止，国际上已有很多大学和科研机构等都对纤维塑料加固钢筋混凝土结构的性能进行了相关试验和研究；但我国目前对PET加固钢筋混凝土还没有非常标准的规范，且还没有形成统一的结论以及比较完善的构造要求、计算方法及公式，因此如何更有效的将PET材料运用于实际加固工程的研究是非常具有潜力的。

（3）在岩土工程中的运用

岩土工程与地质息息相关，各种不同类型的土质中含有多种多样的有机物、地下水等。这些因素会对建筑物的基础、锚杆等造成不同程度的侵蚀；尤其是目前常用的锚杆，由于其主要是用高强度的钢材作为原料制作的，在土壤中遭到侵蚀后，其强度会大大降低从而无法满足应有的设计要求，严重者甚至会造成一些工程事故。因此，在国内外的一些岩土工程中，逐渐出现了采用纤维塑料筋来代替钢筋的工程；纤维塑料筋的强度高且具有非常好的耐腐蚀性能，所以在地质环境较为恶劣的情况下仍然能发挥其原有的性能，且不需要特殊的防护处理，大大降低了工程成本。另外，纤维塑料的重量较小便于运输，因此在地形较复杂地区的岩土工程建筑中更能体现其优势。基于以上原因，在岩土工程的设计和施工过程中，有条件的情况下，可将其作为临时基坑支护的锚杆使用，来满足岩土工程的设计要求，进而推动岩土工程进一步发展。

（4）在地质灾害防护工程及其他特殊工程中的应用

地质灾害大多属于自然灾害，其预见难度较大，一旦发生后，其后果对人们生产生活会产生巨大的不良影响，因此加强地质灾害防护工程的建造对于国民经济具有非常关键的意义。随着我国科技的发展，在山体滑坡的灾害治理中，运用预应力锚杆支护技术成为了一种重要手段。但类似于岩土工程中出现的锚杆腐蚀问题也会出现在山体滑坡的防治工程中，一旦锚杆被腐蚀，其防护作用就大打折扣甚至完全失效；因此将纤维塑料筋锚杆用于山体灾害的防护中，就能够较好地解决此类问题，保障人们的生活和生命安全。

另外，在一些高寒环境、海洋环境、电磁影响较大的环境中，钢筋混凝土材料中的钢材和混凝土也都会或多或少的受到不良影响。在这些环境中的土木工程中应用纤维增强塑料筋代替部分钢材建造基础设施，不仅能够提高工程质量，降低工程完成后维护项目，还能够大大减少工程工期，节约成本，更充分的实现工程预期使用目标，进而促进国家的经济发展。

3结语

随着我国社会进步和经济发展，对工程项目的质量要求不断提高，传统的钢筋混凝土材料性能已经较难达到某些工程的建设目标。而作为新型建筑材料的PET的出现，能较好的解决了钢筋混凝土的一些问题，尤其是在一些特殊工程建筑中，充分展现了其自身的优势与特长，因此加强推广和规范PET材料在实际工程中的运用势在必行。当下在我国的PET材料的研究方向中，用其代替钢材来混凝土结构的机理和成效仍然是一个非常热门的课题。

参考文献

[1]马建锋，李波，丛绍运．浅谈FRP在土木工程领域中的研究与应用［J］．科技信息（学术研究），2013，14（01）：265-267．

[2]黄继超，李俊鹏，顾晨等.纤维增强塑料筋在建筑工程的运用浅析［J］．四川建材，2018年第1期：154-156.

基金项目：2018年浙江省高等学校国内访问工程师项目