時(shí)間:2023-05-30 10:37:00
開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創(chuàng)造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇玻璃纖維布,希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進(jìn)步。
關(guān)鍵詞:玻璃纖維增強(qiáng)塑料 加固 混凝土梁 抗彎極限承載力
引言
加固修復(fù)混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù),是近年來在發(fā)達(dá)國家興起的一項(xiàng)新型加固技術(shù)。該項(xiàng)技術(shù)利用樹脂類材料把纖維材料粘貼于結(jié)構(gòu)或構(gòu)件表面,形成復(fù)合材料體FRP。通過其與結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的協(xié)同工作,達(dá)到對結(jié)構(gòu)構(gòu)件補(bǔ)強(qiáng)加固,以及改善受力性能的目的。用FRP材料加固混凝土結(jié)構(gòu)具有易于施工、耐腐蝕、基本不改變結(jié)構(gòu)自重、加固后能提高混凝土構(gòu)件剛度、強(qiáng)度等優(yōu)點(diǎn)。目前,國內(nèi)外對于FRP加固鋼筋混凝土梁的研究主要集中碳纖維布加固混凝土構(gòu)件上,對玻璃纖維布加固混凝土構(gòu)件研究得較少。玻璃纖維具有造價(jià)低、延伸率高等優(yōu)點(diǎn),因此對于玻璃纖維布加固鋼筋混凝土梁的研究具有重要意義。本文將對6根采用GFRP布加固的混凝土抗彎梁和2對比梁,進(jìn)行加固梁抗彎性能試驗(yàn)研究,對用玻璃纖維增強(qiáng)塑料(GFRP)加固鋼筋混凝土梁后的受彎破壞特征,以及對梁的極限承載力、剛度等的影響,進(jìn)行系統(tǒng)的研究分析。
1 試驗(yàn)概況
1.1試件設(shè)計(jì)及制作
為通過試驗(yàn)得出玻璃纖維加固混凝土受彎構(gòu)件的工作性能,包括加固對承載力、剛度、延性的影響以及加固量對加固效果的影響。本次試驗(yàn)共制作4組試件,共計(jì)8根,設(shè)計(jì)尺寸為1800mm*200mm*100mm試驗(yàn)梁,配筋及截面尺寸見圖1。
試驗(yàn)所用玻璃纖維是南京產(chǎn)SGFW430,其力學(xué)性能指標(biāo)見表1。試驗(yàn)梁所采用的混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級為C25,實(shí)測混凝土立方體抗壓強(qiáng)度為26.6N/mm2。梁的編號(hào)及加固方式等參數(shù)詳見表2。
1.2 測點(diǎn)布置及加載方式
梁GF1-1、GF1-2、GF2-1、GF2-2應(yīng)變片布設(shè)為:梁跨中截面上混凝土底、頂面中央各設(shè)1片,纖維布上設(shè)1片,鋼筋上布設(shè)2片(分別位于兩受拉鋼筋上);梁GF3-1、GF3-2應(yīng)變片布設(shè)為:梁跨中截面上混凝土底、頂面中央各設(shè)1片,梁底各層纖維布上對應(yīng)位置各設(shè)1片,梁兩側(cè)面各層纖維布上各均布3片。試驗(yàn)采用反力架倒掛液壓千斤頂,加載方式為兩點(diǎn)加載.,由分配梁實(shí)現(xiàn)兩點(diǎn)加載。試驗(yàn)過程中采用壓力傳感器控制每級荷載,采用電阻應(yīng)變儀量測應(yīng)變片讀數(shù)和百分表量測位移。
2 試驗(yàn)結(jié)果和分析
2.1 平截面假定
根據(jù)采集的應(yīng)變片讀數(shù)分析,GFEP布加固后的混凝土梁截面應(yīng)變沿梁高度h方向的分布基本符合平截面假定,如圖-4所示,因此,在計(jì)算和分析的過程中,可以把平截面假定作為一個(gè)基本假定。
2.2 承載力及其破壞特征
所有試驗(yàn)梁均加載至極限破壞狀態(tài),試驗(yàn)結(jié)果見表3。
由表3可以看出,粘貼CFRP布可以延緩構(gòu)件開裂,粘貼量對開裂荷載的提高并無顯著影響,但是粘貼量對極限承載力的影響較大,加固量越多,承載力提高越多,但是極限承載力的提高程度和粘貼量不成正比。強(qiáng)玻璃纖維在加載初期發(fā)揮的作用較小,在加載后期,特別是鋼筋屈服后,其高強(qiáng)性能得以充分發(fā)揮。
2.3 撓度與延性
由圖-5中各試驗(yàn)梁的荷載-撓度曲線可以看出,同樣荷載作用下,加固后梁的撓度比未加固梁的撓度小,在鋼筋屈服后這個(gè)現(xiàn)象更明顯,這說明玻璃纖維布對提高梁的剛度有一定作用。但由于玻璃纖維布很薄,彈性模量低,所以在鋼筋屈服以前GFRP布對構(gòu)件剛度的影響較小。試驗(yàn)研究也發(fā)現(xiàn),玻璃纖維加固量越大,剛度提高越多。同時(shí),加固形式對剛度也有影響,例如側(cè)面包覆纖維布對剛度的提高很有效。但隨著加固量的增多,剛度的提高越來越慢。
研究發(fā)現(xiàn),混凝土梁開裂、鋼筋屈服以后,GFRP布的作用開始顯現(xiàn),這是由于GFRP布阻止了裂縫的迅速擴(kuò)展,使中性軸上移緩慢。說明在鋼筋屈服后,玻璃纖維布顯著提高了梁的剛度。與此同時(shí),GFRP布與鋼筋的共同作用會(huì)減弱鋼筋塑性變形對提高構(gòu)件延性的作用,使結(jié)構(gòu)延性有所降低。
2.4 裂縫開展情況
所有試驗(yàn)梁均出現(xiàn)彎曲裂縫。對比梁裂縫出現(xiàn)較早,裂縫一旦出現(xiàn)擴(kuò)展較快,裂縫少而寬,當(dāng)鋼筋屈服后主要裂縫急劇擴(kuò)展,梁的撓度迅速增大,但承載力增加很小。加固梁受GFRP布約束作用,裂縫出現(xiàn)稍晚且擴(kuò)展十分緩慢,極限荷載時(shí)彎曲裂縫多而細(xì),擴(kuò)展長度和寬度均小于對比梁。加固梁在梁底還可能出現(xiàn)水平裂縫,裂縫位置多發(fā)生在梁的跨中及端部附近。跨中裂縫預(yù)示可能發(fā)生GFRP布與混凝土基層間粘結(jié)剝離破壞;端部裂縫則是由于梁靠近支座處剪切力較大,可能導(dǎo)致保護(hù)層混凝土剪切受拉剝離破壞。
3 結(jié)論
1)、玻璃纖維布加固的鋼筋混凝土梁,截面的平均應(yīng)變?nèi)匀环掀浇孛婕俣ǎ梢宰鳛橐粋€(gè)基本假定。
2)、由試驗(yàn)研究可知:通過用玻璃纖維布來提高鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的受彎承載力的補(bǔ)強(qiáng)加固方法是有效的,玻璃纖維布加固鋼筋混凝土梁,其開裂荷載、極限荷載均有一定的提高,其中極限荷載提高得最為顯著,加固效果明顯。對于低配筋率的梁加固效果更為顯著,隨著層數(shù)的增多,這種提高幅度相應(yīng)減小。
3)、極限荷載的提高倍數(shù)隨著加固量的增加先增加后降低,這說明當(dāng)纖維布用量較少時(shí),效率較高,提高幅度相對較大;隨著纖維布用量的增多,這種提高幅度相應(yīng)減小。
4)、玻璃纖維為完全彈性材料,與鋼筋的共同工作減弱了鋼筋塑性變形對提高構(gòu)件延性的作用,因此粘貼玻璃纖維布的構(gòu)件延性較未加固構(gòu)件有所降低。
5)、纖維布的用量影響梁的破壞形態(tài),隨著纖維布用量的增加,破壞形態(tài)由布發(fā)生粘結(jié)破壞、拉斷破壞轉(zhuǎn)變?yōu)槭軌簠^(qū)混凝土壓壞。
6)、粘貼玻璃纖維布的試驗(yàn)梁的撓度小于對比梁的撓度,玻璃纖維布的使用可以增加構(gòu)件的抗彎剛度,這個(gè)現(xiàn)象在鋼筋屈服以后更明顯,并且抗彎剛度隨GFRP布用量的增大而提高。
參考文獻(xiàn)
[1]Hanid S,hsani M R.RC beans strengthened with FRP plates―Experimental study. ASCE,Journal of Structural Engineering,1991,117(11):3417-3433.
[2]Sharif A,Ai-sulaimani G J, Basunbul I A,etal. Strengthening of initially loaded reinforced concrete beams using GFRP plates. ACI,StructuralJournal,1994,91(2):160-1683.
[3]安琳,呂志濤.碳纖維布用于鋼筋混凝土梁抗彎加固的試驗(yàn)研究.建筑結(jié)構(gòu),2000,(7):3-6.
[4]黃奕輝,歐陽煜.玻璃纖維材料加固混凝土結(jié)構(gòu)新技術(shù).華僑大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2001,22(1):44-47.
[5]Saadaatmaneshh.RC beams strengthened with GFRP plates. ASCE,Journal of Structural Engineering,1991,117(11):3417-3455.
關(guān)鍵詞: 陶瓷薄板;玻璃鋼復(fù)合材料;輕質(zhì)高強(qiáng)
1前 言
目前高檔建筑裝飾市場外墻裝飾材料大多為天然石材,但石材是天然礦產(chǎn),開采難度大,且產(chǎn)量小、重量大、強(qiáng)度差,放射性容易波動(dòng)超標(biāo),不符合綠色環(huán)保產(chǎn)品的要求。蒙娜麗莎生產(chǎn)的900mm×1800mm×3.5mm的大規(guī)格陶瓷薄板,重量只有普通墻地磚的 1/3~1/2,可節(jié)約原料 40%~60%,節(jié)約能源 30%~40%,減少煙氣排放20%以上。同時(shí)可大幅度降低建筑荷重。因此,大規(guī)格陶瓷薄板的研究開發(fā)對建筑陶瓷行業(yè)的發(fā)展具有舉足輕重的作用。然而,大規(guī)格陶瓷薄板因其面積大、厚度薄,破壞強(qiáng)度低等問題限制了其使用范圍。本研究通過在陶瓷薄板背面復(fù)合玻璃鋼材料,大大提高了陶瓷薄板的強(qiáng)度,以拓寬其應(yīng)用范圍。
2 實(shí)驗(yàn)
2.1實(shí)驗(yàn)材料
陶瓷薄板采用廣東蒙娜麗莎陶瓷有限公司生產(chǎn)的900mm×1800mm×3.5mm規(guī)格產(chǎn)品;雙酚A型環(huán)氧樹脂(E44型)、593型固化劑(二乙烯三胺類改性)及稀釋劑丙酮由佛山化工廠生產(chǎn);玻璃纖維布(厚度0.3mm)由佛山市興國玻璃纖維有限公司提供。
2.2實(shí)驗(yàn)過程
如圖1所示,該復(fù)合型強(qiáng)化陶瓷薄板包括陶瓷薄板1和玻璃鋼材料2。所述玻璃鋼組合材料中樹脂選用雙酚A型環(huán)氧樹脂,重量百分比占60%~80%。固化劑選用脂肪多元胺類及其改性物,重量百分比占10%~20%。稀釋劑選用丙酮,重量百分比占10%~20%。經(jīng)室溫24h固化后玻璃鋼層厚度為0.3~1.5mm,包含1~3層0.3mm厚的玻璃纖維布。
具體操作步驟為:首先將1.5kg 593型固化劑在2分鐘內(nèi)均勻加入到7kgE44型環(huán)氧樹脂中,邊加邊攪拌,加完后再加1.5kg丙酮稀釋劑攪拌均勻組成玻璃鋼樹脂膠液備用,該膠液須在半小時(shí)內(nèi)用完,否則粘度變大,影響施膠效果。再將900mm×1800mm×3.5mm陶瓷薄板背面用100目砂紙簡單打磨清潔處理后,涂覆一層配好的膠液,保證充分潤濕磚面后再在上面平鋪一層厚度為0.3mm、尺寸為920mm×1820mm的玻璃纖維布,再涂覆膠液,繼續(xù)平鋪第二層玻璃纖維布,再涂覆膠液,這樣形成具有兩層玻璃纖維布的復(fù)合玻璃鋼材料;同樣可以得到三層玻璃纖維布的復(fù)合材料,可按實(shí)際需要選擇所需的玻璃纖維布層數(shù),經(jīng)室溫放置24h固化后即得玻璃鋼強(qiáng)化陶瓷薄板。玻璃鋼層厚度與膠液涂覆厚度及玻璃纖維布厚度相關(guān),操作過程中需保證玻璃纖維布完全浸潤膠液。
3 結(jié)果與討論
由于復(fù)合材料彈性太好,如果規(guī)格太大,測試強(qiáng)度時(shí)試樣即使壓到測力儀操作臺(tái)面上也不會(huì)斷裂。故我們將復(fù)合型強(qiáng)化陶瓷薄板切成300mm×300mm規(guī)格,對比相同規(guī)格的陶瓷薄板基體,通過DFM智能數(shù)字測力儀測得的抗折強(qiáng)度及破壞強(qiáng)度如表1。
由上表可知,與陶瓷薄板基體相比,復(fù)合3層玻璃纖維布的陶瓷薄板抗折強(qiáng)度提高了2.8倍,破壞強(qiáng)度提高了將近5倍,真正達(dá)到了輕質(zhì)高強(qiáng)。
試驗(yàn)過程中我們對比了兩種玻璃鋼材料,發(fā)現(xiàn)用不飽和聚酯樹脂玻璃鋼體系因固化時(shí)收縮率太大(4%~6%),與吸水率小于0.3%的陶瓷薄板粘結(jié)力不強(qiáng),容易剝離。而環(huán)氧樹脂體系固化收縮率相對較小,一般為1%~2%。并含有較多的活性極大的環(huán)氧基、羥基以及醚鍵、胺鍵、酯鍵等,這些極性基團(tuán)賦予環(huán)氧固化物以極高的粘接強(qiáng)度及內(nèi)聚強(qiáng)度,因此它的粘接性特別強(qiáng),理化性能優(yōu)良。成品具有很好的化學(xué)穩(wěn)定性,耐堿、酸、鹽等多種介質(zhì)腐蝕。綜合性能比普通的不飽和聚酯樹脂玻璃鋼強(qiáng)很多,因此我們選用環(huán)氧樹脂體系。
關(guān)鍵詞:玻璃鋼管道 樹脂 固化劑 玻璃纖維
中圖分類號(hào):TB47 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1672-3791(2014)08(b)-0070-02
1 工藝原理
玻璃鋼管道連接采用手糊成型工藝,又稱接觸成型,是樹脂基復(fù)合材料生產(chǎn)中最早使用和應(yīng)用最普遍的一種成型方法。手糊成型工藝是以加有固化劑的樹脂混合液為基體,以玻璃纖維及其織物為增強(qiáng)材料,通過手工涂刷和粘貼玻璃纖維及其織物,使二者粘接在一起,作為玻璃鋼管道及管件連接的一種工藝。基體樹脂通常采用不飽和聚酯樹脂或環(huán)氧樹脂,增強(qiáng)材料通常采用無堿或中堿玻璃纖維及其織物。
2 玻璃鋼管道手糊成型連接工藝流程
施工準(zhǔn)備配膠對接定位防滲層糊制結(jié)構(gòu)增強(qiáng)層糊制外保護(hù)層糊制固化糊制表面修整。
2.1 施工準(zhǔn)備
(1)施工所需的圖紙、施工方案、交底等技術(shù)文件準(zhǔn)備齊全。
(2)材料已到貨并檢驗(yàn)合格。
主材包括玻璃鋼管、管件、閥門墊片等,輔助材料包括:不飽和聚酯樹脂、乙烯基樹脂、環(huán)氧樹脂(樹脂種類與管道設(shè)計(jì)要求一致,這里我們選用的是9609SP不飽和聚酯樹脂型號(hào))、玻璃纖維表面氈、玻璃纖維短切氈、纏繞無捻粗紗、玻璃纖維方格布、促進(jìn)劑、固化劑等。將玻璃纖維表面氈、玻璃纖維短切氈、玻璃纖維方格布提前裁剪為要求寬度作為備用材料,有鎖邊的布將鎖邊剪掉。短切氈邊口用手撕毛。(如圖1)
(3)施工作業(yè)所需人員配置已到位并經(jīng)安全技術(shù)培訓(xùn)合格滿足施工需要。
(4)施工所需的工機(jī)具已按要求配備齊全,機(jī)械、機(jī)具有關(guān)的負(fù)荷實(shí)驗(yàn)、計(jì)量鑒定證書、使用證、能力鑒定等法定機(jī)構(gòu)頒發(fā)的現(xiàn)行有效合格證應(yīng)齊全。
(5)管道連接坡口打磨。
接口打磨時(shí)用角磨機(jī)將連接端面打磨成45°坡口,要求坡口底部只留下內(nèi)襯層。為保證糊制表面的粘接強(qiáng)度,將管道表面打磨粗糙,要求表面平整同時(shí)保持一定的粗糙度,嚴(yán)禁出現(xiàn)亮面。打磨尺寸比手糊尺寸稍大,防止邊緣局部粘接不牢、分層或翹曲。
2.2 配膠
將樹脂倒入臨時(shí)存放膠桶,倒入樹脂量應(yīng)以滿足每次糊制需要量為準(zhǔn)。根據(jù)操作區(qū)域的溫度、濕度,加入一定量的促進(jìn)劑(鈷鹽),要求不超過3%;攪拌均勻,攪拌均勻后備用。用樹脂膠盆取一定量的樹脂,要求每次最多不超過3 kg,加入固化劑,攪拌均勻備用。具體參數(shù)見表1。
2.3 對接定位
(1)對接前,用毛刷或風(fēng)機(jī)吹掃接口兩邊表面留下的粉塵,檢查接口表面是否符合糊制要求,不合格應(yīng)重新打磨吹掃,直至合格為止。然后將兩邊的管道對正找平,使中間的離縫盡可能地小,并用水平儀檢查管線是否水平,軸心線是否在同一直線上,方向是否正確。
(2)將少量短切氈在配置好的膠液中充分浸潤,將浸潤好的短切氈在打磨接口部位糊制1~2個(gè)固定點(diǎn),防止接口在糊制過程中發(fā)生位移。糊制固定點(diǎn)時(shí)一定要將接口對齊。待固化完全,有一定強(qiáng)度后進(jìn)行下一步操作。(如圖2~圖3)
2.4 防滲層糊制
(1)涂刷富樹脂:用毛刷將富樹脂均勻涂刷在打磨表面,富樹脂用量控制在200~250 g/m,防止流掛等現(xiàn)象發(fā)生。
(2)填補(bǔ)接口:用浸潤好樹脂的纏繞無捻粗紗或撕碎的玻璃纖維端切氈填補(bǔ)“V”型坡口,保證接口表面保持密實(shí)、平整,樹脂含量大于75%以上。
(3)涂刷富樹脂:用毛刷將富樹脂均勻涂刷在打磨表面及V型坡口填充后區(qū)域,富樹脂用量控制在200~250 g/m,防止流掛等現(xiàn)象發(fā)生。
(4)過渡粘貼層糊制:將在樹脂中浸潤后的玻璃纖維短切氈糊制上去(450 g/m2玻璃纖維短切氈,需糊制2層),樹脂含量控制在72%以上,操作過程中應(yīng)盡可能將氣泡脫除干凈,不能有褶皺、翹曲、白絲、干氈等現(xiàn)象。
(5)再次涂刷富樹脂,富樹脂用量控制在200~250 g/m2,防止流掛等現(xiàn)象發(fā)生。
(6)將在樹脂中浸潤后的玻璃纖維方格布糊制上去(400 g/m2或600 g/m2的玻璃纖維方格布,需糊制2層),樹脂含量控制在45%以上,由于防滲材料力學(xué)性能較差,樹脂含量較高,糊制過程中防止管道接口底部在重力作用下發(fā)生下墜現(xiàn)象,導(dǎo)致防滲層不起作用,因此最外層玻璃纖維方格布糊制兩層,保持一定的張力,防止接口底部防滲層下墜。(如圖4)
2.5 結(jié)構(gòu)增強(qiáng)層糊制
(1)防滲層固化完全后(固化時(shí)間約30 min),用角磨機(jī)打磨防滲層表面,然后均勻涂刷一層富樹脂。
(2)將在樹脂中浸潤后的玻璃纖維方格布糊制上去(400 g/m2或600 g/m2的玻璃纖維方格布需糊制4~6層),樹脂含量控制在45%以下。
(3)將在樹脂中浸潤后的玻璃纖維短切氈糊制上去(450 g/m2玻璃纖維短切氈,需糊制1層),樹脂含量控制在75%以下。
注:糊制過程中嚴(yán)禁出現(xiàn)褶皺、樹脂堆積、流膠、白絲、干布、干氈等現(xiàn)象。糊制過程中要求玻璃纖維方格布保持一定的張力,防止重力作用發(fā)生下墜現(xiàn)象。玻璃纖維方格布浸漬樹脂時(shí)應(yīng)預(yù)浸,擰干后再往接口上糊制,嚴(yán)禁直接用干布包纏接口,然后在干布上涂抹樹脂的方式糊制。
2.6 外保護(hù)層糊制
(1)過渡接層:將在樹脂中浸潤后的玻璃纖維短切氈糊制上去(450 g/m2玻璃纖維短切氈,需糊制2層),樹脂含量控制在75%以上。
(2)將在樹脂中浸潤后的玻璃纖維表面氈糊制上去(30 g/m2玻璃纖維短切氈,需糊制1層),樹脂含量控制在92%以上,玻璃纖維表面氈工藝操作性差,氣泡脫除困難,需進(jìn)行輥壓或毛刷驅(qū)趕。
(3)涂刷富樹脂,富樹脂用量控制在200~250 g/m2,防止流掛等現(xiàn)象發(fā)生。
2.7 固化
通常情況在常溫固化時(shí)間約為24 h,達(dá)到最佳強(qiáng)度為48 h,當(dāng)氣溫過低或濕度較大時(shí),應(yīng)采用加熱固化,加快樹脂固化速度,提高樹脂固化度。
2.8 糊制表面修整
固化完全后,用鏟刀或打磨機(jī)去除表面毛刺,保證糊制表面光滑平整,最后用角磨機(jī)整體打磨糊制接口表面進(jìn)行修整,至此管道手糊連接工作結(jié)束。(如圖5)
3 手糊接口質(zhì)量控制要點(diǎn)
手糊接口質(zhì)量取決于原材料質(zhì)量、操作人員的技術(shù)水平、環(huán)境條件和工藝過程控制,要控制好接口質(zhì)量要做好以下幾方面的工作。
3.1 原材料質(zhì)量控制
(1)采購原材料應(yīng)嚴(yán)格按照質(zhì)量管理體系要求,選擇合格分供方產(chǎn)品。
(2)所有手糊原材料必須經(jīng)公司質(zhì)檢部門檢驗(yàn)合格。
(3)所有手糊原材料應(yīng)做好各種防護(hù)措施,防止雨淋、暴曬。同時(shí)注意防火、防爆。
(4)由于手糊接口操作環(huán)境比較惡劣,為防止原材料力學(xué)性能下降,所有原材料應(yīng)存放在陰涼干燥的環(huán)境中。
(5)手糊原材料管理應(yīng)采用少領(lǐng)多次的原則,領(lǐng)用原材料嚴(yán)禁退庫,防止原材料污染。
3.2 環(huán)境條件的控制
(1)玻璃鋼較適宜的成型溫度為15 ℃~25 ℃,當(dāng)溫度低于5 ℃時(shí)應(yīng)調(diào)整固化劑種類、促進(jìn)劑種類,同時(shí)采取加熱措施,保證玻璃鋼制品質(zhì)量。
(2)玻璃鋼較適宜的成型濕度應(yīng)控制在相對濕度60%以下;當(dāng)相對濕度超過80%時(shí),應(yīng)停止作業(yè),由于水對樹脂固化起阻聚作用,防止樹脂不固化等現(xiàn)象發(fā)生。
(3)玻璃鋼較適宜的成型風(fēng)速為小于1 m/s;當(dāng)風(fēng)速超過3 m/s時(shí),應(yīng)停止作業(yè),防止表面苯乙烯過度揮發(fā),形成表面發(fā)粘或泛白,導(dǎo)致樹脂固化不完全或內(nèi)部樹脂不固化等現(xiàn)象。
3.3 手糊工藝過程控制
(1)嚴(yán)格控制樹脂凝膠時(shí)間。由于樹脂固化是放熱反應(yīng),凝膠時(shí)間過短,放熱集中,容易形成裂紋、燒白、炸裂等現(xiàn)象;凝膠時(shí)間過長,樹脂在重力作用下,容易形成流膠現(xiàn)象,導(dǎo)致接口上表面樹脂流空,底部樹脂堆積,形成接口滲漏。為保證凝膠時(shí)間合理,每次膠液配制之前應(yīng)做小樣試驗(yàn),以確定樹脂配比。
(2)驅(qū)趕氣泡。每糊制一層應(yīng)用壓輥?zhàn)屑?xì)將氣泡脫除,氣泡過多影響玻璃鋼力學(xué)性能和防滲漏性能。糊制過程中應(yīng)使增強(qiáng)材料浸透樹脂,嚴(yán)禁在增強(qiáng)材料沒有浸潤的情況下,進(jìn)行下道工序。
(3)增強(qiáng)材料裁剪控制。增強(qiáng)材料裁剪應(yīng)根據(jù)接口尺寸要求進(jìn)行裁剪。保證糊制過程中層與層之間清晰,防止漏糊、多糊等現(xiàn)象發(fā)生,導(dǎo)致糊制接口表面不平整。
參考文獻(xiàn)
關(guān)鍵詞:建筑外墻;技術(shù)分類;保溫材料
1、保溫節(jié)能技術(shù)的分類
1)外墻內(nèi)保溫施工是在外墻結(jié)構(gòu)內(nèi)部加做保溫層。內(nèi)保溫施工速度快,操作方便,施工技術(shù)成熟。但內(nèi)保溫會(huì)占用室內(nèi)使用面積,“熱橋”問題不容易解決,墻體容易開裂,而且電廠建筑內(nèi)部還有許多管道、電纜等支架,他們的施工會(huì)破壞內(nèi)墻保溫結(jié)構(gòu),所以不適宜電廠建筑墻體保溫。2)外墻外保溫是將保溫隔熱體系置于外墻外側(cè),使建筑達(dá)到保溫的施工方法。由于外保溫是將保溫隔熱體系置于外墻外側(cè),從而使主體結(jié)構(gòu)所受溫差作用大幅度下降,溫度變形減小,對結(jié)構(gòu)墻體起到保護(hù)作用并可有效阻斷冷(熱)橋,有利于結(jié)構(gòu)壽命的延長。因此從有利于結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性方面來說,外保溫隔熱具有明顯的優(yōu)勢。3)外墻自保溫主要是靠保溫絕熱材料作為建筑圍護(hù),開發(fā)和應(yīng)用高效的保溫絕熱材料是保證建筑節(jié)能的有效措施。絕熱,就是要最大限度地阻抗熱流的傳遞,因此要求絕熱材料必須具有大的熱阻和小的導(dǎo)熱系數(shù)。
2、對保溫材料的質(zhì)量控制
在建筑外墻節(jié)能保溫的施工質(zhì)量控制中,對于保溫材料的選擇以及質(zhì)量控制是整個(gè)施工質(zhì)量控制的基礎(chǔ)。建筑外墻保溫的材料主要分為成品類以及漿料類的保溫材料。
2.1 玻璃纖維的網(wǎng)格布的使用
玻璃纖維的網(wǎng)格布主要的作用就是將變形應(yīng)力進(jìn)行均勻的擴(kuò)散,從而防止裂縫的產(chǎn)生,其次它還是面層的主要加強(qiáng)材料。因此,玻璃纖維的網(wǎng)格布的質(zhì)量對是外墻保溫抗裂的關(guān)鍵。所以,在進(jìn)行這種保溫材料的選擇時(shí),要保證玻璃纖維的網(wǎng)格布必須是由耐堿的玻璃纖維編制的,然后再經(jīng)過耐堿的涂塑處理之后進(jìn)行使用。玻璃纖維的網(wǎng)格布要在堿液中浸泡90d以后,確定其極限的抗拉強(qiáng)度為150N/m,同時(shí)伸長率必須小于0.04。同時(shí)其網(wǎng)孔不能過小,過小的網(wǎng)孔會(huì)使網(wǎng)格布里外的抗裂的砂漿容易互相穿透,網(wǎng)格布的網(wǎng)孔最好控制在5×5-10×10mm之間。
2.2 膨脹聚苯板的質(zhì)量控制
在目前的外墻節(jié)能保溫的施工中,膨脹聚苯板被大量的采用。在膨脹聚苯板的使用中一定要防止其密度過小,否則就會(huì)出現(xiàn)質(zhì)量問題:密度過小會(huì)使材料的強(qiáng)度太低,材料的導(dǎo)熱系數(shù)就不符合規(guī)范的要求,知致使保溫的效果降低,同時(shí)也不能達(dá)到預(yù)期中的節(jié)能效果。膨脹聚苯板在加熱成型以后會(huì)產(chǎn)生收縮,并且到固定的限值之后才會(huì)穩(wěn)定,因此,膨脹聚苯板在成型以后要進(jìn)行一定的養(yǎng)護(hù)和陳化,一般來說,都是把新生產(chǎn)的膨脹聚苯板靜靜的放置六周以后才能使用,避免其收縮開裂,影響使用質(zhì)量和工程質(zhì)量。在節(jié)能保溫的施工中,普遍使用的就是40-60mm厚的膨脹聚苯板,這樣就可以放置飾面受潮。
2.3 聚合物的防裂砂漿的質(zhì)量控制
聚合物的防裂砂漿主要就是由抗裂劑以及水泥和細(xì)砂按照1:1:3的重量比例進(jìn)行攪拌得到的。水泥一定要是普硅42.5,細(xì)砂主要就是含泥量少于3%,含水量少于2%,而抗裂劑主要就是指由聚合物的乳液以及纖維和少量的外加劑、再生膠分組合而成的。聚合物的乳液一定要使用與普硅水泥水化后適應(yīng)性強(qiáng)的有機(jī)的高分子材料,然后根據(jù)當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件合理的進(jìn)行選用。攪拌好的防裂砂漿的主要性能是:抗拉的粘結(jié)強(qiáng)度必須大于0.7MPa,纖維的合理摻加量是5%,再生膠粉的摻加量是7%,外加劑的摻加量是5%。這樣就可以在保證防裂砂漿的抗裂性的同時(shí),又保證施工的和易性。
2.4 擠塑聚苯板的質(zhì)量控制
3、現(xiàn)場施工質(zhì)量的控制
3.1 節(jié)能保溫施工前的主要準(zhǔn)備工作
在進(jìn)行施工前首先就是保溫材料的選擇,同時(shí)研究設(shè)計(jì)圖紙,保證施工人員嚴(yán)格按照施工要求進(jìn)行工作。在外墻的外保溫工程中,還要避免陽光的暴曬以及寒冷的天氣,避免在大風(fēng)天以及雨雪天進(jìn)行施工,工程施工的溫度最好控制在5-30℃之間。在施工之前還要認(rèn)真地檢查裝飾的外架是否牢固以及保溫層基地是否平整和門窗口四周是否封堵,在所有的項(xiàng)目檢驗(yàn)合格后才能進(jìn)行建筑外墻節(jié)能保溫的施工。
3.2 外墻保溫版粘貼的質(zhì)量控制
1)保溫板的隔縫留置在目前的外墻外保溫的施工中,一般都是采用戶由上而下的方式進(jìn)行保溫板的整體相連,中間并沒有間隔,在保溫層的惹上冷縮的原理下就容易造成墻體的應(yīng)力不足,導(dǎo)致保溫層形成裂縫甚至脫落,存在極大的安全隱患,給后期的維護(hù)和維修帶來麻煩。所以,要設(shè)置伸縮縫的間隔同時(shí)做好合理的技術(shù)處理,就能在最大程度上解決保溫層發(fā)生的熱脹冷縮以及墻體的預(yù)應(yīng)力不足產(chǎn)生的保溫層脫落問題。同時(shí),為了保證保溫層的美觀,保溫板的分格縫要盡量的留在窗戶的四邊,并在板縫位置用防水的密封膏進(jìn)行密封,并用分隔的塑料條進(jìn)行遮蓋。2)對保溫板進(jìn)行粘貼。在進(jìn)行保溫板的粘貼時(shí),要從外墻底部的邊角位置開始依次進(jìn)行粘貼,相鄰的保溫板要靠緊并對齊。保溫板的上下之間要進(jìn)行錯(cuò)縫排列。在進(jìn)行膠粘劑的過程匯總,要注意均勻合理的分布粘結(jié)點(diǎn),長邊和短邊各涂抹三處,中間涂抹兩處,并保證涂抹均勻。建筑物的底部邊角環(huán)境比較潮濕,要使用擠塑聚苯板代替膨脹聚苯板。3)保溫板排氣孔的預(yù)留設(shè)置。在進(jìn)行保溫版的粘貼時(shí),一定要注意排氣孔的留置。為了防止室外和室內(nèi)的溫差變化引起保溫層的變形和雨水的進(jìn)入,在進(jìn)行排氣孔的施工時(shí),要把排氣孔設(shè)置在保溫板的分隔條中,并且要向下傾斜30°。
3.3 保溫板鉚固的質(zhì)量控制
在完成保溫板的粘貼之后,要在保溫板上涂抹3-5mm的抗裂砂漿,并掛上玻璃纖維的網(wǎng)格布,然后再涂抹1-2mm的面層砂漿,保證每層的保溫層承受重量不超過8kg,最后用膨脹螺栓進(jìn)行鉚固,鉚固點(diǎn)要呈梅花的形狀分布,保證每平米有6-10個(gè)鉚固點(diǎn),起點(diǎn)要與邊緣距離100-150mm。
3.4 保溫板進(jìn)行聚合物抗裂砂漿的涂抹
在把保溫板進(jìn)行粘貼并鉚固之后,進(jìn)行抗裂砂漿的涂抹。抗裂砂漿要分兩邊進(jìn)行涂抹,第一遍直接抹在保溫板的表面,厚度要保持在3-5mm之間,然后把玻璃纖維的網(wǎng)格布平整的壓入砂漿里,保證網(wǎng)格布與砂漿黏在一起,避免出現(xiàn)漏粘的地方。在第一遍的砂漿完全干硬之后再進(jìn)行第二遍砂漿的涂抹,第二層砂漿要把玻璃纖維的網(wǎng)格布完全的覆蓋,厚度要保持在1-2mm之間。同時(shí),為了充分發(fā)揮玻璃纖維的網(wǎng)格布的抗拉性能,在施工的過程中,要把網(wǎng)格布放置在保溫層總厚度的外側(cè)的1/3處。
3.5 耐堿玻璃纖維網(wǎng)格布的鋪設(shè)
【摘 要】內(nèi)墻抹灰質(zhì)量問題越來越受到人們的重視,也常常是廣大技術(shù)人員探討和研究的問題。解決墻面裂縫常見的做法有許多,在這些做法中,摻加抗裂纖維的做法施工簡便、成型美觀和抗裂效果好,操作性強(qiáng)、無污染、工程質(zhì)量好、經(jīng)濟(jì)效益顯著。
【關(guān)鍵詞】內(nèi)墻抹灰;耐堿玻璃纖維網(wǎng);施工方法
Construction Program of Interior Wall Plastering by Alkali-Resisting Fabric of a Museum Building
Ma Yi-nan
(ShanDong Shengli Vocational College Dongying Shandong 257097 )
【Abstract】The quality of interior wall plastering is payed more and more attention,and it is always the discussing and researching problems of the technical personnel. There are many methods to deal with the crack of wall.in these methods,the construction method of adding alkali-resisting fabric is simple, moulding beauty, resistting crack,practical strong, and it is have no pollution, the engineering quality is good, the economic benefit is remarkable.
【Key words】 Interior wall plastering;Alkali-resisting fabric;Construction method
1. 引言
本工程為某市國土資源有形市場及地質(zhì)博物館綜合樓,建筑面積21000m2,墻體采用加氣混凝土砌塊砌筑。本工程是公共建筑且屬于市重點(diǎn)項(xiàng)目,對建筑施工質(zhì)量要求比較高。在對比分析了各分部分項(xiàng)工程對工程質(zhì)量的影響程度后,發(fā)現(xiàn)內(nèi)墻抹灰工程的裂縫問題是影響建筑外觀質(zhì)量的關(guān)鍵因素。本工程內(nèi)墻面抹灰采用混合砂漿,內(nèi)墻抹灰面積約36000 m2。
在抹灰工程中,為減少和杜絕裂縫的產(chǎn)生,常見的做法有:采用成品抗裂砂漿、采用抹灰砂漿外加劑、抹灰基層掛鋼絲網(wǎng)或在抹灰砂漿中摻加抗裂纖維等。本工程采用了耐堿纖維網(wǎng)內(nèi)墻抹灰施工方法來確保墻面抹灰質(zhì)量,這一方法是在抹灰砂漿中摻加抗裂玻璃纖維。在施工中操作性強(qiáng)、工程質(zhì)量好、墻面無污染、經(jīng)濟(jì)效益顯著。
2. 施工工藝流程及操作要點(diǎn)
耐堿纖維網(wǎng)內(nèi)墻抹灰的工作機(jī)理是在內(nèi)墻抹灰層內(nèi)設(shè)一道耐堿玻璃纖維網(wǎng)格布,使得抹灰砂漿和玻纖網(wǎng)格布共同作用,通過這種共同作用,使抹灰層垂直墻面方向變形和沿墻面方向變形同時(shí)受限,提高抹灰層的抗拉強(qiáng)度,加強(qiáng)抵抗抹灰層變形開裂的能力,有效地防止裂縫的產(chǎn)生。
2.1 施工工藝流程(圖1)
圖1 施工工藝流程2.2 操作要點(diǎn)。
2.2.1 施工準(zhǔn)備。熟悉施工圖紙、設(shè)計(jì)說明及其他相關(guān)文件;檢查材料的產(chǎn)品合格證書、性能檢測報(bào)告,進(jìn)場驗(yàn)收記錄和復(fù)驗(yàn)報(bào)告齊全、有效;檢查隱蔽工程驗(yàn)收記錄,施工技術(shù)交底及驗(yàn)收合格資料。
2.2.2 抹灰基層處理。清理內(nèi)墻基層。對于大型砌塊、輕質(zhì)墻板和鋼筋混凝土的墻體基層應(yīng)進(jìn)行鑿毛處理,并清理墻面基層雜質(zhì),基層清理干凈后在砌體表面噴涂一層界面劑(見圖2、圖3)。此時(shí)界面劑層不僅作為抹灰基層的結(jié)合層,還可以封閉砌體毛孔,起到抗?jié)B作用。界面劑配合比應(yīng)嚴(yán)格按使用說明配比,并派專人監(jiān)督檢查。界面劑噴灑前12h應(yīng)將墻面澆水濕潤,噴灑界面劑后至少澆水養(yǎng)護(hù)3d。
抹灰前一天應(yīng)將墻面適度灑水,表面濕水深度,宜為8~10mm,并將墻柱、墻梁相交處澆水濕潤,防止墻體澆水不透造成抹灰砂漿中的水分很快被墻體吸收,影響抹灰層與墻體粘接效果。
圖2 機(jī)械噴涂界面劑圖
圖3 界面層成型圖 2.2.3 抹底層灰。抹底層灰時(shí)先抹一層薄灰將墻體罩嚴(yán),抹時(shí)用力壓實(shí)使砂漿擠入細(xì)小縫隙內(nèi)。接著分層抹直到與沖筋平,用木杠刮找平整,并用木抹子搓毛。然后全面檢查底層灰是否平整,陰陽角是否方直、整潔,管道后與陰角交接處、墻頂板交接處是否光滑平整、順直,并用托線板檢查墻面垂直與平整情況。抹灰面接槎應(yīng)平順,地面踢腳板或墻裙、管道背后的落灰應(yīng)及時(shí)清理干凈,做到活完底清。抹灰砂漿應(yīng)按規(guī)定的配合比配置,并嚴(yán)格進(jìn)行計(jì)量檢查,采用1:1:6混合砂漿打底掃毛。對抹灰過厚的部位(厚度>35mm),應(yīng)在底層抹灰前一天預(yù)先進(jìn)行一次抹灰,防止一次抹灰過厚,造成開裂或空鼓脫落。
2.2.4 抹面層灰。在底灰六七成干時(shí)開始抹罩面灰(如底灰過干應(yīng)澆水濕潤),罩面灰兩遍成活,厚度約2mm(見圖4),操作時(shí)最好兩人同時(shí)配合進(jìn)行,一人先刮一遍薄灰,另一人隨即抹平。嚴(yán)格控制各層抹灰厚度,防止一次抹灰過厚,造成干縮率增大,造成空鼓、開裂等質(zhì)量問題。抹灰砂漿中使用材料應(yīng)充分水化,防止影響粘結(jié)力。
圖4 抹面層灰圖
圖5 掛網(wǎng)施工圖2.2.5 掛玻璃纖維網(wǎng)格布(見圖5)。面層抹灰抹平初凝前,將裁好的玻纖網(wǎng)格布(帶)鋪貼在面層抹灰砂漿表面,并保證玻纖布和面層砂漿粘結(jié)不掉下來,鋪貼時(shí)應(yīng)注意不能出現(xiàn)空檔及搭接不滿足要求等現(xiàn)象(搭接長度≥70mm)。
圖6 面層揉壓圖 2.2.6 抹灰面層揉壓。將玻纖網(wǎng)壓入抹灰面層,做到隱約可見網(wǎng)格但不漏網(wǎng)格布(見圖6)。然后按標(biāo)準(zhǔn)要求的垂直度、平整度進(jìn)行修正墻面抹灰,同時(shí)按內(nèi)墻抹灰的表面要求,進(jìn)行壓光處理,采用配比為1:0.3:3的混合砂漿。壓光時(shí)要掌握火候,既不要出現(xiàn)水紋,也不可壓活,壓好后隨即用毛刷蘸水將罩面灰污染處清理干凈。
圖7 養(yǎng)護(hù)成型圖 2.2.7 抹灰面層養(yǎng)護(hù)。前期采用噴霧器噴水養(yǎng)護(hù),后期采用淋水養(yǎng)護(hù),做好養(yǎng)護(hù)記錄,派專人監(jiān)督檢查,保證抹灰表面濕潤。養(yǎng)護(hù)期不小于3天。(見圖7)。
圖8 門窗洞口纖維網(wǎng)加強(qiáng)圖2.2.8 進(jìn)行局部采用玻纖網(wǎng)格布加強(qiáng)(圖8):不同材料基體結(jié)合處,要用玻纖網(wǎng)格布局部加強(qiáng)。加氣混凝土砌體與混凝土梁、柱、剪力墻等交接處均鋪貼200mm寬玻纖布,每邊各l00mm; 窗臺(tái)壓頂及門窗洞口45°角部位鋪貼200×300mm玻纖布;暗埋管線的孔槽先用與抹灰砂漿相同配合比的砂漿堵塞嚴(yán)實(shí),鋪貼玻纖布后再進(jìn)行大面積抹灰;當(dāng)抹灰總厚度大于或等于35mm時(shí),在找平層中應(yīng)附加一道耐堿玻纖網(wǎng)格布。
3. 材料與設(shè)備
圖9 耐堿玻璃纖維網(wǎng)圖
圖10 4*4目網(wǎng)格布裁切圖3.1 材料。內(nèi)墻抹灰采用4目/cm2(≥140g/m2),幅寬1.0m的耐堿玻璃纖維網(wǎng)格布敷貼,具體技術(shù)參數(shù)要求見(表1、圖9、圖10)。
表1 玻璃纖維網(wǎng)格布的技術(shù)參數(shù)
3.2 機(jī)具設(shè)備。噴界面劑采用V-0.36/7空氣壓縮機(jī)、專用噴槍;抹灰用的材料和設(shè)備仍按常規(guī)抹灰砂漿的材料、設(shè)備進(jìn)行配備。
4. 質(zhì)量控制、安全要點(diǎn)和環(huán)保措施
4.1 質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)與要點(diǎn)。抹灰的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)按現(xiàn)行《建筑裝飾工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》GB50210-2001中的要求執(zhí)行。施工時(shí)要注意玻纖網(wǎng)壓入時(shí)間,抹灰過后時(shí)間太長,玻纖網(wǎng)會(huì)無法壓入抹灰面層中或造成漏網(wǎng);搭接部位要注意搭接長度(≥70mm),否則,容易在搭接部位產(chǎn)生裂縫;并且注意搭接部位的處理,由于是雙層網(wǎng),抹壓不到位容易出現(xiàn)漏網(wǎng);基層界面劑處理要到位,否則易出現(xiàn)空鼓;耐堿玻纖網(wǎng)一般選用≥140g/m2的網(wǎng)材,如果重量過輕,則網(wǎng)材較軟,無法抹壓入抹灰面層中。
4.2 安全措施。室內(nèi)抹灰采用高凳上鋪腳手板時(shí),寬度不得少于兩塊(50cm)腳手板,間距不得大于2m,移動(dòng)高凳時(shí)上面不得站人,作業(yè)人員最多不得超過2人。高度超過2m時(shí),應(yīng)由架子工搭設(shè)腳手架;作業(yè)過程中遇有腳手架與建筑物之間拉接,未經(jīng)同意,嚴(yán)禁拆除,必要時(shí)由架子工負(fù)責(zé)采取加固措施后,方可拆除。
4.3 環(huán)保措施。大風(fēng)天嚴(yán)禁篩制砂料、石灰等材料;砂子、石灰、散裝水泥要封閉或苫蓋集中存放,不得露天存放;清理現(xiàn)場時(shí),嚴(yán)禁將垃圾雜物從窗口、洞口、陽臺(tái)等處采用拋撒運(yùn)輸方式,以防造成粉塵污染;廢棄的玻璃纖維網(wǎng)格布應(yīng)集中回收,嚴(yán)禁隨意丟棄處理。
5. 效益分析
通過在該工程內(nèi)墻抹灰中增加耐堿玻璃纖維網(wǎng),實(shí)現(xiàn)了對內(nèi)墻抹灰裂縫的有效控制,抗裂效果非常好,墻面返修率和費(fèi)用大大降低,加快了施工速度,提高了企業(yè)的市場競爭力。
參考文獻(xiàn)
[1] JC561.2-2006《中華人民共和國建材行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)》.
關(guān)鍵詞:玻璃纖維土工格柵;瀝青加鋪層;反射裂縫
Abstract: This paper mainly introduces the glass fiber geogrid to prevent reflective cracking mechanism and construction technology.
Key words: glass fiber geogrid; asphalt overlay; reflective cracking
中圖分類號(hào):P25 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:文章編號(hào):
前言
水泥混凝土路面是一種具有剛度大、材料來源豐富、擴(kuò)散荷載能力強(qiáng)以及具有穩(wěn)定性結(jié)構(gòu)等許多優(yōu)點(diǎn)的高級路面結(jié)構(gòu)形式,在公路路面中占有很大比重。水泥混凝土路面在行車與自然因素作用下,會(huì)因水泥混凝土面板、接縫和基層、土基的缺陷產(chǎn)生各種類型的損壞。為了恢復(fù)路面結(jié)構(gòu)的完整性或改善路面的使用性能,必須進(jìn)行水泥混凝土路面養(yǎng)護(hù)和維修,一般采取在經(jīng)過處理后的舊水泥混凝土路面上直接加鋪瀝青面層方法進(jìn)行處理,在舊水泥混凝土路面上加鋪瀝青瀝青混凝土具有剛?cè)嵯酀?jì)的特點(diǎn),能夠大大改善舊路面的使用性能,然而瀝青加鋪層中可能出現(xiàn)的反射裂縫,往往會(huì)縮短面層的使用壽命。因此,如何防止反射裂縫是關(guān)鍵。國內(nèi)外實(shí)踐表明,設(shè)置玻纖土工格柵中間夾層對防止反射裂縫有一定的作用。
1、玻璃纖維土工格柵防止反射裂縫的機(jī)理
1.1 反射裂縫產(chǎn)生的機(jī)理
反射裂縫是指下層混凝土板的接縫或裂縫,由于溫度和濕度的不斷變化與車輛荷載的反復(fù)作用,在加鋪層的相應(yīng)位置上產(chǎn)生裂縫。國外研究表明:行車荷載和溫度變化是引起舊水泥混凝土路面的瀝青加鋪層產(chǎn)生反射裂縫的主要原因,行車荷載主要使下層路面結(jié)構(gòu)在接縫兩側(cè)產(chǎn)生豎向位移,引起剪切型反射裂縫,溫度變化主要是路面結(jié)構(gòu)在接縫兩側(cè)產(chǎn)生水平位移,引起張拉型反射裂縫,水泥混凝土板產(chǎn)生的水平位移,使瀝青加鋪層在接縫、裂縫處產(chǎn)生較大的拉應(yīng)力,當(dāng)拉應(yīng)力超過瀝青混凝土的抗拉強(qiáng)度時(shí),即出現(xiàn)開裂。在溫度、濕度、應(yīng)力和車輛荷載的綜合作用下,裂縫不斷向上發(fā)展,反射到加鋪層表面。因此需要對瀝青混凝土面層反射裂縫進(jìn)行綜合防治
1.2 玻纖格柵防止反射裂縫的機(jī)理
玻璃纖維土工格柵是以無堿玻璃纖維網(wǎng)布為基材經(jīng)表面涂覆處理而成的半剛性制品,是一種增強(qiáng)道路路面性能的新型優(yōu)良土工基材。玻璃纖維的主要成分硅酸鹽,是一種理化性能穩(wěn)定的材料。它具有很高的耐熱性和優(yōu)異的耐寒性(一般工作溫度為-100―280),強(qiáng)度大、模量高、化學(xué)穩(wěn)定性好、耐腐蝕、膨脹系數(shù)底、尺寸穩(wěn)定性好等特點(diǎn)。經(jīng)表面改性并涂覆處理后改變了玻璃纖維的表面性能,提高了其與瀝青的符合性能,極大提高了該基材的耐磨性及抗剪切的能力。玻璃纖維土工格柵的主要性能如下:
①高抗拉強(qiáng)度、低延伸率: 玻纖格柵是以玻璃纖維為原料,而玻璃纖維的強(qiáng)度較高,超過了其他纖維和金屬。同時(shí),它的模量很高,具有很高的抗變形能力,斷裂延伸率小于3%。
②無長期蠕變:作為增強(qiáng)材料,具備在長期荷載的情況下抵抗變形能力即抗蠕變性是極為重要的,玻璃纖維不會(huì)發(fā)生蠕變,這保證產(chǎn)品能夠長期保持性能。
③熱穩(wěn)定性:玻璃纖維的熔化溫度在1000以上,這確保了玻纖格柵在攤鋪?zhàn)鳂I(yè)中承受的穩(wěn)定性。
④與瀝青混合的相容性:玻纖格柵在后處理工藝中涂覆的材料是針對瀝青混合料設(shè)計(jì)的,每根纖維都被充分涂覆,與瀝青具有很高的相容性,從而確保了玻纖格柵在瀝青層中不會(huì)與瀝青混合料產(chǎn)生隔離,而是牢固的結(jié)合在一起。
⑤優(yōu)良的物理化學(xué)穩(wěn)定性和耐老化性:經(jīng)過特殊后處理劑進(jìn)行涂覆處理,玻纖格柵能夠抵抗各類物理磨損的化學(xué)侵蝕,還能抵御生物侵蝕和氣候變化,保證其性能不受影響。
⑥集料嵌鎖和限制:由于玻纖格柵是網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),瀝青混凝土中的集料可以貫穿其中,這樣就形成了機(jī)械嵌鎖。這種限制阻礙了集料的運(yùn)動(dòng),使瀝青混合料在受荷的情況下能夠達(dá)到更好的壓實(shí)狀態(tài),更高的承重能力,更好的荷載傳遞性能及較小的變形。
⑦良好的耐折性:經(jīng)表面處理的玻纖土工格柵具有較好的耐疲勞性和耐折性,耐折次數(shù)達(dá)2-30000次
⑧玻纖格柵在瀝青罩面層中應(yīng)用,使得瀝青混凝土的拉伸強(qiáng)度大大提高,可以抵抗住較大的拉應(yīng)力,而不至發(fā)生破壞。另外即使因?yàn)榫植繀^(qū)域產(chǎn)生裂紋,使裂紋發(fā)生處的應(yīng)力過于集中,但經(jīng)玻纖格柵的傳遞而逐漸消失,裂紋不在發(fā)展成裂縫。
2、工程應(yīng)用實(shí)例分析
本研究主要從工程應(yīng)用實(shí)際出發(fā),將成果應(yīng)用于海北州紅色旅游項(xiàng)目同寶路、金銀路、銀灘路、政府路等舊水泥混凝土路面的改造中。
2.1 加鋪層的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案
在調(diào)查路面損害情況及病害形成的原因的基礎(chǔ)上,以國家有關(guān)規(guī)范和規(guī)程為依據(jù),設(shè)計(jì)中對原路面病害坑槽用瀝青混合料填補(bǔ)整平,碎板換板處理后鋪設(shè)玻纖土工格柵,加鋪5厘米AC―13瀝青砼。
2.2 鋪設(shè)玻纖格柵
由于瀝青混合料的攤鋪溫度多在130-200之間,玻纖格柵除滿足一般技術(shù)要求外,還應(yīng)具有有兩的耐腐蝕性能和耐高溫性能,否則高溫下熔于瀝青面層中玻纖格柵功能將大大減弱,甚至沒有效果。
2.3 玻纖格柵性能指標(biāo)
玻纖格柵應(yīng)采用無堿玻璃纖維,其堿金屬氧化物的含量不大于0.8,在選用玻纖格柵時(shí),除其性能指標(biāo)符合相關(guān)性能指標(biāo)外,還特別注意保證其幅寬不小于1.5m,以滿足其作為控制反射裂縫夾層時(shí)有足夠的橫截面積來充分消散能量;同時(shí),其網(wǎng)眼尺寸宜為以上瀝青面層材料最大粒徑的5―10倍,這樣有助于達(dá)到膠粘性,促進(jìn)材料嵌鎖與限制。
2.4 玻纖格柵鋪設(shè)施工技術(shù)
玻纖格柵的使用效果與鋪設(shè)路面的處理情況密切相關(guān),在鋪設(shè)前必須將路面上可能影響格柵與底層結(jié)合強(qiáng)度的物質(zhì)。如油脂、油漆、封層料、水漬、污物等清楚干凈,使鋪設(shè)表面清潔干燥。玻纖格柵上感壓式背腹屬水溶性物質(zhì),如路面有水跡時(shí),應(yīng)待路面干燥后在進(jìn)行鋪設(shè)。
目前常用的玻璃纖維土工格柵有自粘膠和不帶膠兩種,本工程采用不帶膠的,用鋼釘固定法固定。采用人工鋪設(shè),具體施工工藝為:施工人員將有玻璃纖維土工格柵的滾筒放置于兩斗車中間,從滾筒上拉下玻璃纖維土工格柵,按需要的長度用刀將其割斷,然后將玻璃纖維土工格柵縱向展開拉緊,用射釘槍對鋼釘進(jìn)行固定,固定鐵皮尺寸不小于5×5厘米,固定時(shí)要扯緊土工格柵,不能松馳折疊,鋪設(shè)玻璃纖維土工格柵重疊搭接時(shí),橫向搭接不小于5厘米,縱向不小于15厘米。鋪好土工格柵后噴灑粘層油,粘層油使用乳化瀝青,用量0.4kg/m2,灑布要均勻,防止運(yùn)料車粘輪和攤鋪機(jī)械打滑、推移土工格柵,粘層油上面撒鋪石屑,并用膠輪壓路機(jī)碾壓平整。
2.5 施工注意事項(xiàng)
①嚴(yán)格控制運(yùn)送混合料的車輛出入,在格柵層上禁止車輛急轉(zhuǎn)彎、急剎車和傾瀉混合料腳料,以防止對玻纖格柵的損壞。
格柵鋪設(shè)時(shí),要求路面溫度為5-60℃.
③全幅鋪設(shè)土工格柵時(shí),一定要注意施工瀝青面層時(shí)車輛對格柵的破壞,在土工格柵上面噴灑粘層油后及時(shí)灑布養(yǎng)護(hù)石屑,防止土工格柵粘輪卷曲。
固定要牢固,不能松弛折疊。
2.6、施工質(zhì)量檢驗(yàn)
①檢查外觀:玻纖格柵應(yīng)無翹曲、褶皺、不平順等,并且無損壞斷絲現(xiàn)象。
②玻纖土工格柵的質(zhì)量應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求,按設(shè)計(jì)要求張拉,緊貼下承層。格柵間的搭接方向、搭接長度及寬度應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。
關(guān)鍵詞:纖維增強(qiáng)材料、加固
中圖分類號(hào):K928.78 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):
纖維增強(qiáng)復(fù)合材料(FRP)
簡介:
FRP (纖維增強(qiáng)復(fù)合材料)是近年來在土木工程中應(yīng)用日益廣泛的一種新型的結(jié)構(gòu)材料。它具有高強(qiáng)、輕質(zhì)、耐腐蝕等顯著優(yōu)點(diǎn),已經(jīng)在結(jié)構(gòu)的加固補(bǔ)強(qiáng)、圍護(hù)防腐等方面得到了很好的應(yīng)用。隨著FRP材料的優(yōu)越性能逐漸為工程界所認(rèn)可,國外許多工程開始將它應(yīng)用于新建的橋梁中,甚至是大跨度橋梁中。目前結(jié)構(gòu)工程中常用的FRP材料主要是樹脂基 體的玻璃纖維(GFRP)、碳纖維(CFRP)和芳綸纖維(AFRP)等。
2、纖維增強(qiáng)復(fù)合材料在國內(nèi)外的發(fā)展:
從上世紀(jì)70 年代開始,F(xiàn)RP 材料就開始在橋梁工程中嘗試應(yīng)用。英國、美國和以色列最先應(yīng)用這種新型材料作為建筑結(jié)構(gòu)和橋梁結(jié)構(gòu)中的主要構(gòu)件,當(dāng)時(shí)大多采用的是GFRP(玻璃纖維增強(qiáng)復(fù)合材料,即玻璃鋼)。
1992 年,英國蘇格蘭的 Aberfeldy 高爾夫俱樂部的球場中,建成了一座全 FRP結(jié)構(gòu)的斜拉人行天橋。
1996 年,在瑞士建成了世界上第一座使用了FRP 斜拉索的公路橋——Stork Bridge。
1996 年,美國Kansas 州Russell 附近的無名溝壑上架起了第一座采用FRP 橋面板公路橋。
我國是研究應(yīng)用玻璃纖維復(fù)合材料建筑橋梁較早的國家之一,1982年在北京密云建成的世界上第一座玻璃纖維復(fù)合材料公路橋?yàn)閱慰绾喼淞簶颍p車道,跨徑20.7m,橋?qū)?1.8m,由6根蜂窩箱梁組成,可通行汽一15級、掛一80級荷載;重慶的觀音橋也是用玻璃纖維復(fù)合材料建造的,橋梁跨徑72.8m,全長 167m。
3、纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的優(yōu)點(diǎn):
1:輕質(zhì)高強(qiáng)。FRP材料最突出的優(yōu)點(diǎn)在于它有很高的比強(qiáng)度(極限強(qiáng)度/相對容重),即通常所說的輕質(zhì)高強(qiáng)。
2:良好的耐腐蝕性。可以在酸、堿、氯鹽和潮濕的環(huán)境中抵抗化學(xué)腐蝕,這是傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)材料特別是鋼材所難以比擬的。
3:良好的可設(shè)計(jì)性。與傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)材料相比,這是FRP 所獨(dú)有的。工程師可以通過使用不同纖維種類、控制纖維的含量和鋪陳不同方向的纖維設(shè)計(jì)出各種強(qiáng)度和彈性模量的FRP產(chǎn)品。
4:FRP 產(chǎn)品非常適合于在工廠生產(chǎn)、運(yùn)送到工地、現(xiàn)場安裝的工業(yè)化施工過程,有利于保證工程質(zhì)量,有利于提高勞動(dòng)效率,有利于工程建設(shè)的工業(yè)化。
5:FRP 產(chǎn)品還有一些其它優(yōu)勢,如透電磁波、絕緣、隔熱、熱脹系數(shù)小等等,這使得FRP結(jié)構(gòu)和FRP組合結(jié)構(gòu)在一些特殊場合能夠發(fā)揮難以取代的作用。
碳纖維加固技術(shù)在混凝土結(jié)構(gòu)加固中的應(yīng)用
1、碳纖維加固技術(shù)簡介
碳纖維復(fù)合材料(CFRP)加固修復(fù)混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)是近年來興起的一項(xiàng)新型加固技術(shù),該項(xiàng)技術(shù)是將碳素纖維這種高性能纖維應(yīng)用于土木工程,利用樹脂類材料把碳纖維粘貼于結(jié)構(gòu)或構(gòu)件表面,形成復(fù)合材料體,通過其與結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的協(xié)同工作,達(dá)到對結(jié)構(gòu)構(gòu)件補(bǔ)強(qiáng)加固及改善受力性能的目的。
碳纖維加固技術(shù)特點(diǎn)
(1)、 施工簡便迅速
用碳纖維布修復(fù)補(bǔ)強(qiáng)混凝土結(jié)構(gòu)只需將被修補(bǔ)部位的混凝土表面修補(bǔ)打磨平整,表面潔凈,刷涂特定的環(huán)氧樹脂,然后粘貼碳纖維布,最后再涂一層環(huán)氧樹脂自然固化養(yǎng)護(hù)即可。不需任何夾具、模板和支撐,施工既簡便又迅速。
(2)、 不增加結(jié)構(gòu)自重
碳纖維布的重量僅200~300g/m2,設(shè)計(jì)厚度0.111~0.167mm,加上環(huán)氧樹脂的重量也仍然很輕,對結(jié)構(gòu)自重的影響甚微,可忽略不計(jì)。
(3)、 能適應(yīng)各種結(jié)構(gòu)外型的補(bǔ)強(qiáng)
碳纖維布的厚度很薄,可以裁剪成所需形狀,順應(yīng)結(jié)構(gòu)的外形(如變截面梁、曲線梁)粘貼在混凝土表面,粘貼亦較方便。
(4)、能多層粘貼
根據(jù)補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計(jì)的要求,碳纖維布可以在一個(gè)部位重疊粘貼,即貼上一層后上面再貼一層,連續(xù)貼很多層,充分滿足補(bǔ)強(qiáng)要求。
(5)、能有效地封閉混凝土裂縫
碳纖維布粘貼在混凝土表面,不僅封閉了混凝土的裂縫,碳纖維布高強(qiáng)高模量的特點(diǎn)還約束了混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的生成與擴(kuò)展,改變了裂縫的形態(tài),使寬而深的裂縫變成分散的細(xì)微裂縫,從而提高了混凝土構(gòu)件的整體剛度。
碳纖維加固技術(shù)特點(diǎn)
(1)、抗彎加固
通過將碳纖維布粘貼于構(gòu)件受拉區(qū),代替或補(bǔ)充鋼筋的受拉性能,來提高構(gòu)件的抗彎承載力。粘貼碳纖維后,在構(gòu)件受拉區(qū)混凝土開裂前,碳纖維的應(yīng)變很小;在混凝土開裂后,碳纖維布逐漸參與共同工作,應(yīng)變增長加快;而在鋼筋屈服后,碳纖維布充分發(fā)揮作用,應(yīng)變增長迅速加快,其高強(qiáng)高效的性能得以充分體現(xiàn)。
(2)、抗剪加固
鋼筋混凝土的抗剪加固,是將碳纖維粘貼于構(gòu)件的受剪區(qū),這里碳纖維的作用類似于箍筋。在構(gòu)件屈服前,碳纖維的應(yīng)變發(fā)展緩慢,所達(dá)到的最大應(yīng)變值也較小;在構(gòu)件屈服后,箍筋的作用逐漸被碳纖維代替,碳纖維的應(yīng)變發(fā)展加快,應(yīng)變值要高于箍筋的應(yīng)變值,而箍筋所起的約束作用減小,其應(yīng)變發(fā)展緩慢。
(3)、抗震加固
應(yīng)用碳纖維對混凝土柱進(jìn)行抗震加固,是通過用碳纖維布橫向包裹鋼筋混凝土柱來提高其延性而實(shí)現(xiàn)的。碳纖維的主要作用是對其內(nèi)部混凝土起到了約束作用,這種約束是一種被動(dòng)約束,隨著混凝土柱軸向壓力的增大,橫向膨脹促使外包碳纖維布產(chǎn)生環(huán)向伸長,從而提高側(cè)向約束力。
FRP尚存問題以及今后的研究方向
雖然碳纖維片材加固橋梁有著廣泛前景,但目前仍有很多問題有待于解決。為使這種加固技術(shù)得到更廣泛的應(yīng)用,還應(yīng)進(jìn)行以下內(nèi)容的研究:
(1)、進(jìn)一步開展預(yù)應(yīng)力FRP加固梁的抗震性能,長期受力性能(老化,松弛,徐變),耐久性能,疲勞性能,疲勞壽命的研究。并對實(shí)際工程進(jìn)行跟蹤研究。
(2)、完善對預(yù)應(yīng)力FRP片材加固受彎構(gòu)件的設(shè)計(jì)計(jì)算理論,包括預(yù)應(yīng)力損失的估算,F(xiàn)RP片材極限應(yīng)力的合理取值,允許極限應(yīng)變的確定,加固梁抗彎承載力的提高限值等。
結(jié)語
隨著我國國民經(jīng)濟(jì)水平的發(fā)展,我國的基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)仍將大規(guī)模開展。2020年前國家將投資5萬億建設(shè)鐵路,這些為復(fù)合材料在橋梁工程中的應(yīng)用提供了廣闊的市場。FRP是現(xiàn)有橋梁結(jié)構(gòu)材料的補(bǔ)充。從復(fù)合材料工業(yè)發(fā)展的角度來看,橋梁是一個(gè)巨大潛在市場,F(xiàn)RP這種具有獨(dú)特優(yōu)勢的材料具有廣闊的應(yīng)用前景。
參考文獻(xiàn):
1 預(yù)應(yīng)力碳纖維片材在橋梁加固中的發(fā)展現(xiàn)狀與展望.彭全敏,王海良,陳培奇.鐵道建筑.2008年第7期
2 碳纖維布在橋梁維修加固中的應(yīng)用.劉濤.華東公路.第三期
3 玻璃纖維復(fù)合材料用于橋梁的可行性.王偉力,宋里宏等.工程塑料的應(yīng)用.2002年10期
關(guān)鍵詞:碳纖維混凝土受剪承載力桁架-拱模型
碳纖維作為一種新型加固材料,正日益廣泛的應(yīng)用到工程項(xiàng)目中來。近幾年來,日本和西方一些國家的研究人員進(jìn)行了大量的研究。對纖維類材料抗剪加固的研究,最早是由麻省理工學(xué)院的Berset教授負(fù)責(zé)進(jìn)行的,他所使用的材料是玻璃纖維。Berset教授對混凝土梁的加固方法是,在梁的剪彎區(qū)段內(nèi),用環(huán)氧類粘接劑將玻璃纖維織物粘貼到梁的兩個(gè)側(cè)面,從而達(dá)到抗剪加固的目的。Berset教授根據(jù)試驗(yàn),還提出了一個(gè)模型,他認(rèn)為纖維類材料對混凝土梁抗剪性能的作用與箍筋相類似,作用的大小取決于試驗(yàn)中纖維材料所能達(dá)到的最大應(yīng)變。
此后,更多的人開始了這方面的研究,研究主要集中與以提高混凝土梁斜截面承載力為目的的斜截面加固。眾多的研究認(rèn)為,纖維類材料對鋼筋混凝土梁斜截面承載力的提高作用明顯,而且所起的作用與箍筋類似。
眾多文獻(xiàn)和試驗(yàn)結(jié)果均表明碳纖維布在混凝土構(gòu)件中的受剪承載力的發(fā)揮類似于箍筋。以下將基于"桁架一拱"模型,從理論上推導(dǎo)鋼筋混凝土構(gòu)件的受剪承載力公式,并分析外包碳纖維布所發(fā)揮的作用,從而得到碳纖維布加固鋼筋混凝土構(gòu)件受剪承載力的建議公式。
1.桁架模型
桁架機(jī)構(gòu)的計(jì)算簡圖如圖1所示。AGF區(qū)為斜裂縫帶,存在有一定角度功的斜壓應(yīng)力場。由于外包碳纖維布的存在,對混凝土有約束的作用,所以在斜裂縫區(qū)域,桁架模型中混凝土壓桿實(shí)際受壓的有效面積增大,近似認(rèn)為全截面受壓。
圖1桁架機(jī)構(gòu)計(jì)算簡圖
定義桁架機(jī)構(gòu)的箍筋有效配箍率為:
(1)
碳纖維布的折算配箍率為:
(2)
是指穿過范圍內(nèi)碳纖維的橫截面積。
考慮到碳纖維布應(yīng)力發(fā)揮的不均勻性,碳纖維布強(qiáng)度折減系數(shù),即取碳纖維布在發(fā)揮作用時(shí)的實(shí)際強(qiáng)度為。
在圖1中沿直線AG取剖面,取下半部分隔離體得到圖2,取上半部分得圖3,由圖2,桁架模式中承擔(dān)剪力為:
①
圖2桁架模式的剪力平衡
由圖3,得:
②
由上兩式①+②解出,同時(shí)考慮到得到下式
(3)
圖3桁架模式的截?cái)?/p>
考慮到較小時(shí)剪力傳導(dǎo)困難,取從而可以得到,由箍筋和碳纖維布即拉桿來衡量的桁架模式承擔(dān)的剪力由下式給出。
(4)
其中,
(5)
同時(shí),由圖3的平衡條件可得,
(6)
其中,當(dāng)箍筋和碳纖維布均充分發(fā)揮作用時(shí),桁架機(jī)構(gòu)所產(chǎn)生的混凝土斜向壓應(yīng)力為,
(7)
2、拱模型
拱模型的簡化模型如圖4所示。
圖4簡化的拱模式
由平衡條件可得,拱模式承擔(dān)的剪力為,
(8)
(9)
對于的構(gòu)件,可以用下列進(jìn)行簡化計(jì)算,
(10)
二、受剪承剪力的計(jì)算公式
對于鋼筋混凝土構(gòu)件而言,當(dāng)其達(dá)到極限受剪承載力時(shí),混凝土中的壓應(yīng)力達(dá)到混凝土軟化抗壓強(qiáng)度。下面以此條件來確定桁架模式、拱模式在混凝土中所起的作用,從而推倒基于桁架-拱模型的受剪承載力計(jì)算公式。(不考慮軸力)
混凝土中的壓應(yīng)力由兩部分組成,即桁架模式中的壓應(yīng)力和拱模式中壓應(yīng)力。構(gòu)件的極限狀態(tài)由下式確定,
(11)
當(dāng)箍筋和碳纖維充分發(fā)揮作用時(shí),由上面的分析知,桁架模式承擔(dān)的剪力為,
(12)
桁架模式中的壓應(yīng)力為
(13)
代入式(11),得到拱模式中的壓應(yīng)力為,
(14)
由式(8)和(14)可得,拱模式承擔(dān)的剪力為,
(15)
將桁架模式和拱模式合并,得到受剪承載力計(jì)算公式為,
(16)
整理得,
(17)
當(dāng)箍筋和碳纖維沒有充分發(fā)揮作用時(shí),即僅桁架模式中的混凝土壓應(yīng)力就已達(dá)到軟化抗壓強(qiáng)度,即,拱的作用被認(rèn)為完全消失,受剪承載力由桁架模式單獨(dú)承擔(dān)。由式(6)可得,受剪承載力計(jì)算公式為,
(18)
故實(shí)際中構(gòu)件的受剪承載力由式(17)和式(18)的最小值確定。
以上關(guān)于碳纖維布加固鋼筋混凝土構(gòu)件受剪承載力公式僅是從理論上進(jìn)行了推導(dǎo),還需要試驗(yàn)數(shù)據(jù)加以論證。另外,公式推導(dǎo)中未考慮軸壓比的影響,也需要進(jìn)一步的完善。
參考文獻(xiàn):
1.崔欽淑,康谷貽,“鋼筋混凝土梁極限受剪承載力計(jì)算模型”,《工程力學(xué)》增刊,1995年
《紡織科技進(jìn)展雜志》2015年第三期
1玻璃纖維產(chǎn)品的應(yīng)用
1.1在居住環(huán)境中的應(yīng)用玻璃纖維經(jīng)加工處理可作為增強(qiáng)質(zhì)來改善織物效果和手感,經(jīng)涂覆處理可與建筑涂料有較好的相容性。因此在居住建筑工程方面已經(jīng)獲得了較廣泛應(yīng)用,具有很大的發(fā)展空間。玻璃纖維用作防水基質(zhì),在美國其用量占總防水基材的60%以上,占纖維總量的30%還多;在我國目前玻璃纖維防水基質(zhì)用量還很低。作為輔助增強(qiáng)材料用途,如在建筑工程內(nèi)外墻體中使用的玻璃纖維網(wǎng)布貼面,以及用于塊狀建筑接縫處等輔助增強(qiáng)環(huán)節(jié)。玻璃纖維棉氈、棉板作為保溫絕熱材料可用在建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)中。我國每年在建筑方面的能耗約為2.5億t標(biāo)準(zhǔn)煤,每平方米建筑面積平均能耗為美國的4~8倍。玻璃纖維氈也是很好的吸聲材料,可用于室內(nèi)吸聲降噪,在建筑中做吸聲吊頂和吸聲墻面,絕熱、裝飾結(jié)合使用。選擇合適的玻璃纖維成分、結(jié)構(gòu)狀態(tài)和處理方式,可用作增強(qiáng)水泥、石膏等膠凝材料生產(chǎn)非承重板材和裝飾物。玻璃纖維織物經(jīng)處理作為室內(nèi)裝飾材料具有防火、可洗、不腐、有織物感、美觀的特點(diǎn),與各種墻面和涂料有較好的相容性,便于施工和更新。作為土木建筑工程增強(qiáng)材料主要有四個(gè)方面:一是將玻璃纖維加工成格柵并經(jīng)瀝青處理,用于軟路基等級公路的瀝青混凝土路面增強(qiáng)防裂;二是玻璃纖維和樹脂一起加工成筋材代替鋼筋,主要用在沿海防鹽氣腐蝕和需避免電磁干擾的結(jié)構(gòu)中以增強(qiáng)混凝土;三是用于建筑物和橋梁等構(gòu)筑物的鋼筋混凝土裂縫補(bǔ)強(qiáng)基材;四是用于將玻璃纖維作為增強(qiáng)介質(zhì)摻入水泥土中,利用玻璃纖維材料高強(qiáng)度、低延伸率的特點(diǎn)改善水泥土受力性能較弱的問題。由于玻璃纖維有電絕緣性,因此在電工絕緣領(lǐng)域應(yīng)用廣泛,其主要制品有絕緣浸漬制品,玻璃纖維增強(qiáng)塑料層壓制品,玻成制品、電磁線等。此外,根據(jù)E玻纖優(yōu)良的電絕緣性和耐熱性,玻璃纖維可用于制造風(fēng)力發(fā)電的飛輪;將玻璃纖維與凱夫拉纖維復(fù)合制造風(fēng)力發(fā)電的飛輪,可用于風(fēng)力、太陽能發(fā)電,汽車供能、不間斷電源、低空軌道衛(wèi)星儲(chǔ)能等眾多方面。
1.2在環(huán)境領(lǐng)域的應(yīng)用在大氣、地理環(huán)境領(lǐng)域中,玻璃纖維作為過濾材料,特別是在高溫氣體過濾方面具有重要作用[6]。玻璃纖維作為過濾材料具有獨(dú)特的性能,其強(qiáng)力、韌性和耐化學(xué)腐蝕性好,化學(xué)性能穩(wěn)定,不吸濕,不膨脹,可耐260℃高溫,熱穩(wěn)定性好,在高溫條件下過濾效果好,無火災(zāi)危險(xiǎn)。以紙、機(jī)織物、氈(蓬松氈、棉氈、針刺氈等)及覆膜為主要形態(tài),氈層纖維成三維微孔結(jié)構(gòu),空隙率高對空氣阻力較小,除塵效率超過織物濾料可達(dá)99.9%,而且過濾速度比織物濾料高一倍左右。主要用于含量不同的污染物和要求凈化的氣體過濾,目前已大批量用于炭黑化工、鋼鐵冶金、燃煤鍋爐、耐火材料、水泥建材及焚燒煙氣的除塵凈化[8]。同時(shí)也用于人防工程,防毒工具、車輛空調(diào)的空氣過濾和超凈化室的空氣處理,可使過濾兼有殺菌、除異味效果。基于玻璃纖維制品的化學(xué)穩(wěn)定性和過濾效果比較好,其中超細(xì)玻璃纖維還被用于生產(chǎn)系列實(shí)驗(yàn)室用精品過濾器。在地理環(huán)境中玻璃纖維與有機(jī)纖維材料結(jié)合,加工成土工材料用于防止水土流失,以及作為無土栽培的載體。
1.3在醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用玻璃纖維在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用主要有:(1)用傳光、傳像來對人體器官進(jìn)行內(nèi)窺檢查和輔助治療,包括刺激穴位、止血、切開組織、灼燒病變組織等;運(yùn)用光纖針對血液進(jìn)行光照射以稀釋血液,牙科材料用于固化補(bǔ)牙等。(2)玻璃纖維紙基于其化學(xué)穩(wěn)定性和抗菌性,可用作試劑載體與專用試劑一起做成試條用于檢查,如血液組分檢查等;用作過濾血液的玻纖濾膜對白細(xì)胞有著很強(qiáng)的吸附性和捕獲能力,可從血液中濾除白細(xì)胞組分,或用于分離血漿;還可在人體血液、液體、尿液的檢驗(yàn)專用儀器中使用。(3)作為矯形和修復(fù)材料,玻璃纖維編織成具有延伸性的帶并浸漬專用樹脂當(dāng)作繃帶,纏在傷處固定骨肢,可克服敷石膏的麻煩和副作用。玻璃纖維復(fù)合材料人造骨也在積極開發(fā)中,一些無毒不會(huì)引起炎性反應(yīng)又具有骨生物活性的復(fù)合材料已對動(dòng)物進(jìn)行實(shí)驗(yàn),證明了玻璃纖維復(fù)合材料的生物相容性,與原骨之間的結(jié)合強(qiáng)度比不銹鋼還高。生物醫(yī)學(xué)研究用的器材和生活衛(wèi)生用品也有特種玻璃纖維的應(yīng)用。
1.4在交通領(lǐng)域的應(yīng)用由于玻璃纖維的比強(qiáng)度較高,因此被廣泛用做航天航空、汽車、船舶等交通工具的殼體,以代替金屬、木材等減輕重量,減少驅(qū)動(dòng)力,獲得高速和較高的使用壽命。在航空航天領(lǐng)域高性能玻纖復(fù)合材料,鋁合金、鋼和鈦合金三大材料已成為支撐航空航天事業(yè)發(fā)展的基石。在航空領(lǐng)域主要應(yīng)用在內(nèi)外側(cè)副翼、方向舵和擾流板以減輕飛機(jī)質(zhì)量,節(jié)約資源。在航天領(lǐng)域高性能玻纖復(fù)合材料作為主承力結(jié)構(gòu)材料應(yīng)用,如在運(yùn)載火箭和航天器上用纖維纏繞工藝制造的纖維/環(huán)氧復(fù)合材料固體發(fā)動(dòng)機(jī)殼具有耐腐蝕、耐高溫、耐輻射、阻燃、抗老化的性能。航天器上采用了大量的防熱材料纖維、高硅氧增強(qiáng)酚醛樹脂[10]。
2我國玻璃纖維發(fā)展現(xiàn)狀
目前國內(nèi)玻纖企業(yè)由于資金問題和技術(shù)發(fā)展不成熟,在玻璃纖維的研究開發(fā)、產(chǎn)品創(chuàng)新等方面與發(fā)達(dá)國家相比還存在一定差距,在國際市場上缺乏競爭力。因此國內(nèi)企業(yè)應(yīng)將生產(chǎn)轉(zhuǎn)向玻璃纖維深度和廣度的拓展,爭取在短時(shí)間內(nèi)提高產(chǎn)品的技術(shù)含量,調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和品種數(shù)量,生產(chǎn)玻璃纖維前沿產(chǎn)品,縮短和發(fā)達(dá)國家之間的技術(shù)差距,滿足國內(nèi)市場和經(jīng)濟(jì)發(fā)展對玻璃纖維質(zhì)量和數(shù)量的新需求。
作者:孔靜 單位:西安工程大學(xué) 紡織與材料學(xué)院
1.結(jié)構(gòu)挑出部位的根部:為滿足立面效果的高要求,設(shè)計(jì)中不可避免的出現(xiàn)一些造型,如陽臺(tái)、雨罩、門窗套、凸窗、雨棚、挑臺(tái)等。在聚苯板外墻外保溫施工時(shí),聚苯板頂在以上凸出墻面部位的根部,由于保溫材料與混凝土有著不同的收縮率,發(fā)生溫度變形時(shí)產(chǎn)生裂縫,其控制要點(diǎn):
1.1.粘貼聚苯板時(shí),應(yīng)將聚苯板末端,聚苯板相應(yīng)部位及側(cè)面滿打膠漿,使聚苯板與墻面緊密粘結(jié)在一起,墻體的凸出部分抹保溫砂漿料以減少熱橋。
1.2.抹耐堿纖維網(wǎng)格布保護(hù)層時(shí),應(yīng)將標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)格布貼在翻包網(wǎng)格布外側(cè),兩層網(wǎng)格布間應(yīng)滿刮膠漿,將標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)格布貼在翻包布轉(zhuǎn)抹至凸出部位100?以上,以防止此部位產(chǎn)生裂縫(見圖1)
1.3.玻璃纖維網(wǎng)格布保護(hù)層施工完成后,在保溫層與凸出部位的交接處,應(yīng)使用具有較好彈性的密封膠密封。
2.加強(qiáng)保溫截止部位材質(zhì)變換處的密封:在保溫層與其它材料的材質(zhì)變換處,由于這些材質(zhì)的密度相差過大,這就決定了材質(zhì)間的彈性模量和線性膨脹系數(shù)也不盡相同,在溫度應(yīng)力作用下的變形也不同,極容易在這些部位產(chǎn)生面層的裂縫。同時(shí)還應(yīng)該考慮這些部位的防水處理,防止水份浸入到保溫體系內(nèi),避免因凍脹作用而導(dǎo)致體系的破壞,影響體系的正常使用壽命和體系的耐久性,其控制要點(diǎn):
2.1.門窗洞口與墻體交接處,沉降縫、抗震縫構(gòu)造節(jié)點(diǎn)處,除用標(biāo)準(zhǔn)圖上的嵌縫辦法防水外,外墻外保溫的交接處,也應(yīng)有翻包網(wǎng)處理,密封材料填補(bǔ)密實(shí)。
3.外墻轉(zhuǎn)角部位:外立大墻面的陰陽角部位,處于2個(gè)立面轉(zhuǎn)折處,為控制其橫向裂縫的可能,施工必須從角部位向兩面墻同時(shí)開始,這樣可以避免從轉(zhuǎn)角處向兩側(cè)墻面延伸的橫向裂縫,其控制要點(diǎn):
3.1.在墻體陰陽角處,應(yīng)先排好尺寸裁切聚苯板使其粘貼時(shí)垂直交錯(cuò)連接。在轉(zhuǎn)角處兩側(cè)墻面盡端,聚苯板相對應(yīng)位置應(yīng)滿膠粘貼,膠漿寬度不小于50?。外墻陰角由于看不到內(nèi)部粘貼情況,易出現(xiàn)空洞,陰角聚苯板粘貼時(shí)應(yīng)認(rèn)真檢查。可防止轉(zhuǎn)角處聚苯板豎向通縫,陰角內(nèi)部出現(xiàn)空洞。
3.2.抹玻璃纖維網(wǎng)格布保護(hù)層時(shí),在陰陽角結(jié)構(gòu)內(nèi)側(cè)均應(yīng)做加強(qiáng)層,每邊不得小于200?,提高轉(zhuǎn)角處保護(hù)層抗開裂能力。
3.3.陰陽角處耐堿網(wǎng)格布要壓茬搭接,壓茬搭接寬度要在200?以上。
3.4.陰陽角處耐堿網(wǎng)格布預(yù)先折出1道棱角,在抹抗裂砂漿時(shí)容易成線。
3.5.抹保護(hù)層時(shí)轉(zhuǎn)角處兩側(cè)墻面應(yīng)同時(shí)施工,以保證角部一次做成,若不具備兩側(cè)墻面同時(shí)施工,其中一面墻也必須抹面300?以上,以便留接茬。禁止將玻璃纖維網(wǎng)格布接茬處留在角部。這樣可防止多次抹灰造成抹灰層過厚,使玻璃纖維網(wǎng)格布失去對外層砂漿約束力而造成開裂,防治多次施工造成的網(wǎng)格布接茬處2層網(wǎng)格布中間無膠漿,出現(xiàn)空鼓部位而開裂現(xiàn)象。
4.容易產(chǎn)生砌體結(jié)構(gòu)裂縫的部位:砌體結(jié)構(gòu)受溫度、干縮、濕漲、凍融破壞以及結(jié)構(gòu)、地基不均勻沉降地基沉降及材料干縮等因素影響而產(chǎn)生裂縫,砌體結(jié)構(gòu)裂縫多體現(xiàn)為門窗洞口四角的八字斜裂縫,圈梁、頂板同墻體間水平裂縫。砌體結(jié)構(gòu)的裂縫可引起外保溫的裂縫,在外保溫施工中,當(dāng)聚苯乙烯泡沫板的板縫同結(jié)構(gòu)裂縫在同一位置,玻璃纖維保護(hù)層又無法抵抗砌體結(jié)構(gòu)變形應(yīng)力時(shí),聚苯板外保溫保護(hù)層則出現(xiàn)裂縫,其控制要點(diǎn):
4.1.在粘貼聚苯板時(shí),聚苯板的接縫應(yīng)與圈梁同砌體結(jié)構(gòu)交接處錯(cuò)開,上下錯(cuò)開距離應(yīng)不小于100?(見圖2)
4.2.在門窗洞口四周應(yīng)采用整板切割后成L型粘貼,苯板間接縫距四周的距離不小于200?。保證聚苯乙烯泡沫塑料板與門窗四角交接處無板縫,不得在此處豎向拼接苯板(見圖3)
4.3.抹保護(hù)層時(shí),在門窗洞口處,應(yīng)在洞口四周處沿45度方向補(bǔ)貼加一塊200?×300?斜向加強(qiáng)玻璃纖維網(wǎng)格布,以防洞口四角開裂。(見圖4)
4.4.洞口4個(gè)陰角必須加鋪1道網(wǎng)格布。
5.容易造成局部滲水的部位:某些工程中,落水管、外墻上的消防梯及窗臺(tái)下部等部位出現(xiàn)微裂縫。這些微裂縫多是由于落水管卡子,爬梯固定件、窗框等構(gòu)件與墻體交接處沒有封閉密實(shí)或松動(dòng)后產(chǎn)生縫隙造成雨水進(jìn)入墻體,雨水沿聚苯板縫隙滲到保護(hù)層,保護(hù)層局部處于飽水狀態(tài),經(jīng)過濕脹干縮及反復(fù)凍融循環(huán)后出現(xiàn)裂縫并逐漸惡化。
5.1.粘貼聚苯板時(shí),在構(gòu)件四周聚苯板對應(yīng)部位滿打聚合物砂漿,以切斷雨水滲入途徑。
5.2.抹保護(hù)層時(shí)先用密封膠將構(gòu)件與聚苯板縫隙嵌填密實(shí),保護(hù)層施工完成后,應(yīng)在構(gòu)件周圍滿打密封膠,以防止構(gòu)件松動(dòng)后造成裂縫進(jìn)水。
6.腳手眼等施工孔洞修補(bǔ):腳手眼的如工程造型變化多,造成外腳手架穿墻部位非常多,腳手眼的修補(bǔ)對整體外觀效果影響很大,修補(bǔ)的主要難點(diǎn)在抗裂防護(hù)層的修補(bǔ)上。
6.1.在大面施工抗裂防護(hù)層時(shí),在孔洞周邊留出30?左右位置暫不抹抗裂砂漿,用耐堿網(wǎng)格布沿對角線裁開,形成4個(gè)三角片。
6.2.修補(bǔ)時(shí),用保溫砂漿填平孔洞,使孔洞周圍200?×200?的保溫砂漿面略低于大面抗裂砂漿面3-5?。
6.3.修補(bǔ)保溫砂漿干燥后,抹抗裂砂漿,并將預(yù)留耐堿網(wǎng)格布壓入抗裂砂漿中,然后在孔洞周圍另加貼一200?×200?的耐堿網(wǎng)格布壓平,隨即施工聚苯板保溫層。
7.通過總結(jié)聚苯板外墻外保溫工程細(xì)部防裂的加強(qiáng)措施,并有下列建議。
關(guān)鍵詞:管材特性、管道施工、管道試壓、管道維修
中圖分類號(hào):TU74 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):
一、工程概述
某大型供水廠,在建設(shè)過程中,輸水管線采用DN2200夾砂玻璃鋼管,全長1500m,配水管線使用DN1400、DN1200夾砂玻璃鋼管,分別為500m和800m,主要為解決沿線及城市生活與工業(yè)用水。本文結(jié)合筆者在施工期間及運(yùn)行維修經(jīng)驗(yàn),淺談一下夾砂玻璃鋼管施工及維修要點(diǎn)。
二、夾砂玻璃鋼管的性能和優(yōu)點(diǎn)
2.1夾砂玻璃鋼管
近年來,夾砂玻璃鋼管廣泛應(yīng)用于石油化工、供排水等領(lǐng)域,是一種新型柔性非金屬復(fù)合材料壓力管道,其實(shí)質(zhì)是以玻璃纖維為增強(qiáng)材料,以不飽和熱固性聚酯樹脂為基體,中間夾石英砂的壓力管(英文縮寫FRP,代號(hào) FWRPMP,簡稱夾砂管)。FRP管道目前執(zhí)行國家建材行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《玻璃纖維纏繞增強(qiáng)熱固性樹脂夾砂壓力管》。
2.2 夾砂玻璃鋼管的性能和優(yōu)點(diǎn)
(1)比強(qiáng)度高。玻璃纖維按一定的規(guī)律通過張拉纏繞形成一種多層網(wǎng)狀分布, 大大提高了管道環(huán)軸向強(qiáng)度指標(biāo)。
(2)剛度大。管壁內(nèi)、外層之間夾有 0.3~0.8mm粒徑的石英砂,經(jīng)浸透樹脂固化后,提高了玻璃鋼管的剛度。
(3)抗?jié)B防腐性能好。高分子化合物不飽和聚酯樹脂填充于玻璃纖維網(wǎng)絡(luò)空間,并與玻璃纖維良好的浸潤,固化后不但起到 傳遞荷載和防滲漏的作用,同時(shí)防止了酸、堿、鹽的侵蝕,也保護(hù)了輸送的介質(zhì)無二次污染。
(4)耐久性好。夾砂玻璃鋼管的使用壽命與使用環(huán)境溫度、 使用材料及管壁結(jié)構(gòu)形式有關(guān),按現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)JC/T838-1998的規(guī)定,通常壽命為50年。
(5)流通能力強(qiáng)。夾砂玻璃鋼管內(nèi)壁表面糙率系數(shù)在 0.008~0.009之間,管內(nèi)不易被微生物玷污蛀附及結(jié)垢,壓力損失小,管道具有較高的流通能力。
(6)FRP管采用承插連接方式,雙“O”型食品級橡膠圈密封,每完成一個(gè)接頭立即充氣檢查其嚴(yán)密性。另外,管道內(nèi)襯為食品級樹脂,所以此類管還具有綜合造價(jià)低,安裝方便、運(yùn)行可靠、無毒無害等優(yōu)點(diǎn)。
三、管道施工
3.1溝槽開挖
DN2200輸水管線設(shè)計(jì)為“倒虹吸”供水方式,管線穿山越嶺,地形起伏較大,沿程溝槽土質(zhì)有風(fēng)化巖,還有稻田淤泥。按圖紙?jiān)O(shè)計(jì),管道覆土最深達(dá)5米多。溝槽開挖,槽底要求每側(cè)有500mm的操作空間。正常溝槽開挖,機(jī)械挖深至設(shè)計(jì)標(biāo)高以上200mm后由人工清理底層土方。巖石地段放炮開挖,按設(shè)計(jì)標(biāo)高超挖300mm,回填沙至設(shè)計(jì)位置。軟土、淤泥土質(zhì),挖至硬土層,換沙處理。土質(zhì)松軟,溝槽易垮塌地段,按要求放坡或設(shè)置槽壁支護(hù),保證施工安全。DN1000、DN800夾砂玻璃鋼管配水管線在沿河道施工,土質(zhì)為沙土,地形較為開闊,開挖施工方便。
3.2管道安裝
為減少管材二次搬運(yùn),根據(jù)工程進(jìn)度與供應(yīng)商聯(lián)系,按計(jì)劃供貨。管道及管件運(yùn)至工程現(xiàn)場,沿溝槽擺放。
管道安裝,在每個(gè)接口位置挖一個(gè)1×0.3×0.2(h)工作坑,確保安裝后管身無騰空現(xiàn)象。接口時(shí),檢查并清潔承插口、橡膠圈,以凡士林作劑,均勻涂抹在橡膠圈及插口凹槽內(nèi)。膠圈安裝后,插頭吊離地面,不得讓抹有劑的膠圈沾到泥沙,影響安裝質(zhì)量。
人工安裝時(shí),首先將專用吊帶套在已安裝和即將安裝的兩根管道上,用兩個(gè)3T的手拉葫蘆對稱放于兩個(gè)吊帶之間,均勻用力將管道拉進(jìn)承口。每個(gè)接頭進(jìn)到位之后,用沙袋至下而上,在接口兩側(cè)砸實(shí),防止管道脫口。甲管、乙管等短管件安裝時(shí),因管距較短(一般1.5M)在管件端口墊置木塊,吊帶繩壓在木塊上,安裝不得直接套在管口,手拉葫蘆拉管時(shí),用力必須均勻,否則管件極易側(cè)翻。有些排氣或排泥三通短管也可套在兩根長管中間,套體安裝。
為減少管道彎頭數(shù)量,可以在玻璃鋼管允許的借轉(zhuǎn)角度(≤1°)內(nèi)擺動(dòng)。但管道對接時(shí),兩節(jié)管道不能有角度。需要管道緩慢轉(zhuǎn)彎的地段,溝槽開挖應(yīng)考慮借轉(zhuǎn)所需寬度。
3.3溝槽回填
因玻璃鋼管自身剛度較差,對溝槽回填質(zhì)量要求嚴(yán)格。管區(qū)回填材料有素土、河砂等粗粒土,不能有尺寸較大的石塊、磚頭等。回填前應(yīng)清除溝槽內(nèi)磚、石、木塊等垃圾雜物,有積水的,應(yīng)排凈積水,不得帶水回填。首先將管道下口兩側(cè)回填密實(shí),然后在管身兩側(cè)每填200mm夯實(shí)一遍,夯實(shí)采用振動(dòng)打夯機(jī)。設(shè)計(jì)要求夯實(shí)密度≥95%以上,實(shí)際施工中因回填土含水量不易控制,回填密實(shí)度也不易控制。溝槽回填從管底基礎(chǔ)部位開始到管頂以上500mm范圍內(nèi),必須采用人工回填;管頂500mm以上部位,可用機(jī)械從管道兩側(cè)同時(shí)夯實(shí),每層回填高度不大于200mm。
3.4浮管預(yù)防及控制
本工程施工因周期長,管線地質(zhì)、地形復(fù)雜,雨季施工或地下水豐富地段極易發(fā)生管道漂浮。采取的預(yù)防措施:①、在有坡度地段施工,自下而上施工,下游做好排水措施。②、溝槽開挖,管道安裝,試壓回填連續(xù)進(jìn)行。③、做好排水方案,防止溝槽積水。雨季施工,遇短時(shí)間強(qiáng)對流天氣,個(gè)別管段回填不滿溝,不密實(shí)的情況,發(fā)生過輕微浮管,回填材料回落管身拱起。發(fā)生浮管后,排凈溝槽積水,清除回填土,在管道自然回落到設(shè)計(jì)位置后,重新做接頭打壓測試,合格后重新夯實(shí)回填。
3.5 水壓試驗(yàn)
玻璃鋼管為雙O型橡膠圈接口,采用接頭試壓方式打壓。在安裝第二根管道前,已安裝承口上頂,兩膠圈進(jìn)位中間,用手槍鉆打試壓孔,安試壓嘴。在第二根管插口進(jìn)到位后,水為試壓介質(zhì),手搖試壓泵打壓。試驗(yàn)壓力采用1.5倍的工作壓力,一般打到0.9MPa,10分鐘壓降不超過0.05MPa為合格。如壓力升不上去或打至0.9MPa后,迅速減壓,認(rèn)為接口安裝不合格,管道退出重裝。
3.6 管道維修
經(jīng)過近10年運(yùn)行,配水管道全溝沙土回填,管道埋深在2米左右,DN2200玻璃鋼管未出現(xiàn)漏水或爆管情況。輸水管線地勢起伏較大,彎管較多,有些地段敷土太深等一些原因,進(jìn)行了幾次維修。維修方式根據(jù)不同漏水情況,采用不同方式:一種是在一個(gè)點(diǎn)上出現(xiàn)裂縫漏水,以該點(diǎn)為中心,用小型切割機(jī),切下一塊適當(dāng)?shù)姆綁K管件,然后再在維修備用管上按同等尺寸取下方塊。切口周圍打磨后,涂196樹脂膠,按三氈(玻璃氈)一布(玻璃布)循環(huán)粘貼。第一遍六氈二布,固化打磨后,開始第二遍,共計(jì)三遍,氈、布必須用膠浸透。
管身縱向出現(xiàn)較長裂縫或嚴(yán)重?fù)p壞,需要整段換管。損壞漏水部分整段切除后,用同口徑同長度玻璃鋼管,切后打磨接口,按上述維修方式用玻璃氈和玻璃布對接口纏繞修復(fù)。
需要注意事項(xiàng):
(1)在維修前要排干管內(nèi)水,帶水不能維修。
(2)每遍纏布抹膠,等布晾干后進(jìn)行下一遍纏布。
(3)斷管維修,因舊管都有一定徑向繞度,新、舊管接口錯(cuò)縫保持均勻。
四、結(jié)束語
總之,玻璃鋼夾砂管在溝槽開挖、回填、管道安裝、試壓、維修等施工過程中比剛性管材有更嚴(yán)格要求,只有嚴(yán)格按照規(guī)定及設(shè)計(jì)要求施工,掌握施工及維修要點(diǎn),才能保證質(zhì)量,降低運(yùn)行維修費(fèi)用。
參考文獻(xiàn)
作為新型建筑材料,加氣混凝土磚具有質(zhì)量輕、耐火性強(qiáng)、隔音和保溫效果好、加工性好、價(jià)格低等優(yōu)良特性,是目前較理想的墻體材料。但是,由于砌成的墻體在建造和使用過程中會(huì)出現(xiàn)墻體裂縫、飾面空鼓脫落,尤其有預(yù)埋管線的地方,更是容易出現(xiàn)裂縫等質(zhì)量通病。針對上述問題,筆者根據(jù)對加氣混凝土砌塊的性能及施工技術(shù)特點(diǎn)的分析,再結(jié)合幾年來的工作實(shí)踐及經(jīng)驗(yàn),下面就此問題談?wù)剮追N看法:
墻體裂縫產(chǎn)生的原因
溫度差變化引起的裂縫。溫度的變化會(huì)引起材料的熱脹、冷縮,因砌體與水泥砂漿的膨脹收縮系數(shù)不同,所以容易引起墻體裂縫或空鼓。
伸縮率不同引起的裂縫。由于紅磚、混凝土、加氣磚及水泥砂漿組成材料不同,故吸水率、干縮率都不一樣,容易引起它們間伸縮不一至,從而出現(xiàn)縫隙或空鼓。
施工工藝、質(zhì)量引起的裂縫。在施工過程中,如果加氣磚與紅磚、混凝土接縫處未設(shè)拉結(jié)筋或施工質(zhì)量低劣,抗拉強(qiáng)度低,抗剪能力弱,容易引起裂縫。如右圖,就是某學(xué)院行政樓走廊墻面,當(dāng)時(shí)因未加設(shè)拉結(jié)筋,再者加上當(dāng)時(shí)時(shí)間緊迫,施工質(zhì)量不到位引起的裂縫:
刨預(yù)埋管槽引起的裂縫。砌體墻上一般難免有強(qiáng)電、弱電、綜合布線或其它專業(yè)工種的預(yù)埋管線,如果在補(bǔ)槽粉刷過程中處理不當(dāng),容易引起裂縫。如右圖,就是某學(xué)院現(xiàn)教中心中間走廊墻面,當(dāng)時(shí)因預(yù)埋管線時(shí),補(bǔ)槽后未鋪設(shè)鋼絲網(wǎng)片或玻璃纖維格柵布引起的裂縫。
砌體材料與飾面粉刷材料改進(jìn)不同步引起的裂縫。目前砌體材料品種較多,而且在不斷改進(jìn),但是,飾面粉刷材料卻改進(jìn)方面不多,而且一般大家重視不夠,這方面的裂縫也不少。
裂縫的防治措施
溫度裂縫一般發(fā)生在梁底下或一至兩個(gè)開間縱橫墻上。在梁低下減少砌體接縫間距,同時(shí)適量增設(shè)通長拉結(jié)筋,以增加強(qiáng)度。目前,對節(jié)能要求很高,如墻體上增加一層保溫層,有利于增強(qiáng)墻體抵抗因環(huán)境溫度引起裂縫的能力。某學(xué)院新建二期教學(xué)樓用了內(nèi)保溫墻體材料,效果不錯(cuò)。
為了減少因伸縮率、吸水率與干縮率不同變化引起的裂縫,首先,應(yīng)避免“混砌”,對于應(yīng)構(gòu)造需要的墻底部、墻頂部、局部門、窗洞口處,可酌情采用其他塊體材料補(bǔ)砌。其次,加氣混凝土磚出廠齡期不得少于28天,且要避免雨淋,使加氣混凝土磚具備較小的實(shí)際干縮值和較高的強(qiáng)度。再次,每天砌墻高度不能太高,最好不超過1.5米。紅磚或其他砌塊需要提前1~2天澆水濕潤,混凝土結(jié)構(gòu)也要提前濕潤,不得隨澆隨砌。
為了減少因施工工藝不當(dāng)、施工質(zhì)量低劣引起的裂縫,應(yīng)做到:磚砌體組砌時(shí),要上、下錯(cuò)縫,內(nèi)外搭接;不得采用隔夜的砂漿;墻體磚縫間砂漿飽滿度要符合規(guī)范要求;梁底斜砌要在墻體砌好后不少于7天進(jìn)行;與結(jié)構(gòu)柱、混凝土結(jié)構(gòu)等接縫間要加設(shè)拉結(jié)筋,且在其表面上加設(shè)一層鋼絲網(wǎng)或平鋪玻璃纖維格柵布,再進(jìn)行水泥摸漿,再在其面上粉刷砂漿,經(jīng)過這樣的處理后,墻體基本不會(huì)出現(xiàn)裂縫。一至兩個(gè)大開間也需加設(shè)通長筋,以增加強(qiáng)度。日砌高度不要過大,飾面粉刷層厚度要均勻,且粉刷前最好噴一遍水泥漿,把基層處理一次,以防空鼓,這樣做效果很好。如上圖,就是某學(xué)院體育館當(dāng)時(shí)施工時(shí)墻體與結(jié)構(gòu)性柱子接縫處加設(shè)了拉結(jié)筋且鋪設(shè)了玻璃纖維格柵布處理,一年了,現(xiàn)在未出現(xiàn)裂縫,效果不錯(cuò)。
為減少因開槽預(yù)埋管線引起的裂縫。應(yīng)該做到:首先要避免亂開槽鑿洞。其次,開槽要規(guī)范,做到橫平豎直。再次,開槽粉刷保護(hù)層不少于20mm,且補(bǔ)槽用的水泥砂漿強(qiáng)度要提高,補(bǔ)槽后,沿其表面層鋪設(shè)寬度不少于300mm鋼絲網(wǎng)片或玻璃纖維格柵布,再進(jìn)行粉刷。 如右圖,就是某學(xué)院體育館公共走廊墻面,誘導(dǎo)指示燈管線預(yù)埋補(bǔ)槽后,再在槽墻基層面鋪設(shè)了一層玻璃纖維格柵布,這樣處理后,一年了,未出現(xiàn)裂縫,效果較好。
建議有關(guān)部門在重視砌體材料改進(jìn)的同時(shí),要重視飾面材料的改進(jìn),同時(shí),改進(jìn)施工工藝和方法。如增加墻體界面劑,可有效防止這方面裂縫產(chǎn)生。