碳纖維及其復(fù)合材料是伴隨著*事業(yè)的發(fā)展而成長(zhǎng)起來(lái)的新型材料,，屬于*產(chǎn)品,，具有高比強(qiáng)度，高比模量,，耐高溫,，耐腐蝕，耐疲勞,，抗蠕變,、導(dǎo)電、傳熱和熱膨脹系數(shù)小等一系列優(yōu)異性能,，它既可作為結(jié)構(gòu)材料承載負(fù)荷,，又可作為功能材料發(fā)揮作用。因此其近年來(lái)發(fā)展十分迅速,，在航空、航天,、汽車(chē),、環(huán)境工程、化工,、能源,、交通、建筑,、電子,、運(yùn)動(dòng)器材等眾多領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。 在土木建材領(lǐng)域中,，水泥的用量zui大,，但水泥有脆性大、抗拉強(qiáng)度低等缺點(diǎn),。為了改善這些弊端,，人們利用碳纖維的力學(xué)特性，用混凝土或水泥做基體制成碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料,。由于碳纖維和芳綸纖維等其有強(qiáng)度高,、模量大、比重小,、耐堿腐蝕,，對(duì)人畜無(wú)害等特點(diǎn)，在土木建筑應(yīng)用中日益受到人們的青睞,。
目前,，形成五大應(yīng)用熱點(diǎn),。

一、碳纖維增強(qiáng)混凝土,。
碳纖維增強(qiáng)混凝土指的是短纖維或長(zhǎng)纖維增強(qiáng)的混凝土材料,。它主要用作高層建筑的外墻墻板。碳纖維增強(qiáng)混凝土的主要特征為,；具有普通增強(qiáng)型混凝土所不具備的優(yōu)良機(jī)械性能,、防水滲透性能、耐自然溫差性能,，在強(qiáng)堿環(huán)境下具有穩(wěn)定的化學(xué)性能,、持久的機(jī)械強(qiáng)度和尺寸的穩(wěn)定性。用碳纖維取代鋼筋,，可消除鋼筋混凝土的鹽水降解和劣化作用,，使建筑構(gòu)件重量減輕，安裝施工方便,，縮短建筑工期,。碳纖維還具有震動(dòng)阻尼特性，可吸收震動(dòng)波,，使防地震能力和抗彎強(qiáng)度提高十幾倍,。短切碳纖維增強(qiáng)水泥所用碳纖維的長(zhǎng)度為3、6mm,，細(xì)度或?qū)挾确秶?～20m,，抗拉強(qiáng)度范圍在 0.5～0.8GPa.

二、復(fù)合材料棒材,。
建材工業(yè)中zui廣泛使用的結(jié)構(gòu)材料有鋼材和中碳鋼增強(qiáng)混凝土,，鋼材的腐蝕會(huì)導(dǎo)致建筑物的災(zāi)難性破壞。碳纖維樹(shù)脂基復(fù)合材料棒材便成為人們開(kāi)發(fā)出替代建材用鋼材的新型高性能建材的重要品種,?；炷猎鰪?qiáng)用碳纖維增強(qiáng)樹(shù)脂基復(fù)合材料棒材zui近在美國(guó)已經(jīng)商品化。復(fù)合材料棒材*,、不導(dǎo)電,，重量是鋼材的1/4，熱膨脹系數(shù)與鋼材比較更接近混凝土,，價(jià)格大約比環(huán)氧涂覆保護(hù)的鋼材貴20%左右,。使用復(fù)合材料棒材增強(qiáng)比使用中碳元鋼增強(qiáng)，其彎曲強(qiáng)度增加,。復(fù)合材斜棒材和水泥的粘結(jié)強(qiáng)度比元鋼和水泥的粘結(jié)強(qiáng)度高約50%.因此它可以在海堤,、造紙廠、化工廠、高速公路護(hù)欄,、房屋地基和橋梁等易腐蝕場(chǎng)合使用,。

三、纖維增強(qiáng)膠接層板,。
纖維增強(qiáng)膠接層板是在木板的一面或二面膠粘一層或二層纖維增強(qiáng)膠接層板,，以承受拉伸或壓縮載荷。纖維增強(qiáng)膠接層板制造技術(shù)的關(guān)鍵是纖維增強(qiáng)層板和木板之問(wèn)的應(yīng)變匹配,。纖維增強(qiáng)膠接層板表面的纖維增強(qiáng)復(fù)合材料層板具有良好的阻燃性能,，一般采用拉擠工藝制備。所使用的增強(qiáng)材料為混雜的碳纖維和其它纖維（玻璃纖維）,，基體為環(huán)氧樹(shù)脂體系,。由于使用纖維增強(qiáng)膠接層板比使用鋼桁架的天花板系統(tǒng)價(jià)格低8%，比使用傳統(tǒng)木桁架價(jià)格低25%,，以及可明顯減少重量和減少木材的需求,，纖維增強(qiáng)膠接層板目前發(fā)展很快，應(yīng)用日趨廣泛,。

四,、碳纖維復(fù)合材料片。
碳纖維復(fù)合材料片是采用常溫固化的熱固性樹(shù)脂（通常是環(huán)氧樹(shù)脂）將定向排列的碳纖維束粘結(jié)起來(lái)制成的薄片,。把這種薄片按照設(shè)計(jì)要求,，貼在結(jié)構(gòu)物被加固的部位，充分發(fā)揮碳纖維的高拉伸模量和高拉伸強(qiáng)度的作用,，來(lái)修補(bǔ)加固鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)物。日本,、美國(guó),、英國(guó)將該材料用于加固震后受損的鋼筋混凝土橋板，增強(qiáng)石油平臺(tái)壁及耐沖擊性能的許多工程上,，獲得了突破性進(jìn)展,。碳纖維復(fù)合材料片具有輕質(zhì)（比重是鐵的1/4～1/5），拉伸模量比鋼高 10倍以上,，耐腐蝕性能優(yōu)異,，可以手糊，工藝性好等優(yōu)點(diǎn),。因此,，碳纖維復(fù)合材料片在修補(bǔ)加固已劣化的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)物（約束裂紋發(fā)展、防止混凝土削落）和提高結(jié)構(gòu)物耐力以及對(duì)用舊標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)建成的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)物的補(bǔ)強(qiáng),、加固應(yīng)用將越來(lái)越多,。 

五、其它應(yīng)用。
短碳纖維還可以以下幾種形式應(yīng)用于土木建筑領(lǐng)域： ①制作簾墻板（非承重墻）,，是一種具有優(yōu)良耐老化性和突出機(jī)械特性的輕量板,，可應(yīng)用于高層建筑和海邊耐腐蝕建筑。 ②防水房頂涂層,，將碳纖維水泥混合物用于涂覆平坦的房頂,，作為耐風(fēng)化和不透水的表面，且此涂層表面外觀優(yōu)美,。 ③電磁屏蔽板和導(dǎo)電板,，由于碳纖維的高導(dǎo)電性，可消除來(lái)自大氣的放電和雷擊的靜電,。 ④墻和防腐蝕涂層,、耐磨鋪地材料、耐化學(xué)腐蝕性地板,。 碳纖維在土木建筑領(lǐng)域的應(yīng)用還是一個(gè)新的技術(shù),。過(guò)去因碳纖維的價(jià)格高、產(chǎn)量少,，在航空航天領(lǐng)域以外的應(yīng)用有一定難度,，但近年來(lái)碳纖維的應(yīng)用越來(lái)越多，并隨產(chǎn)量的增加而使成本下降,。與傳統(tǒng)方式相比,，在土木建筑領(lǐng)域中應(yīng)用碳纖維，雖然纖維強(qiáng)化材料的價(jià)格較高,，但綜合材料成本,、施工成本、使用成本,，就比較相近了,；在施工結(jié)果的防腐性、輕量化方面,，纖維增強(qiáng)材料更好,，這樣就拓展了高性能纖維的應(yīng)用領(lǐng)域。