玻纤增强筋混凝土盾构收发洞门的材料及结构性能分析
发布时间：2022-01-08 04:12
纤维增强聚合物（FRP）经过多年发展,已经逐步应用于现代工程的各个方面。目前相对缺乏对纤维复合材料的多批次性能研究。另外根据其材料特性,结合相关专门的设计规范对纤维增强聚合物进行实际工程应用还不普遍。针对上述问题本文以D公司近年生产的玻纤增强筋为研究对象,开展了从材料特性到产品应用的系列研究。以D公司近年来实际生产的玻纤增强筋为研究对象,对其拉伸性,剪切强度,玻璃化转变温度进行检测统计分析。并对玻纤增强筋在混凝土结构中的粘结力,耐久性以及弯筋在混凝土中的力学性能进行研究分析。为玻纤增强筋应用于实际建筑工程,提供了材料基础应用特性。依据D公司在具体海外工程应用项目,研究了根据美国混凝土协会的FRP混凝土设计规范（ACI440系列）,对相关混凝土结构进行设计的方法。本文的结论如下:1.在设计玻纤增强筋的产品性能时,只有足够的可靠性（99.87%）下设定产品的保证强度,才可以使产品的长期的多批次的力学性能可以稳定在保证强度之上。2.由于玻纤增强筋在实际应用中是与混凝土相互作用的,因此需要对玻纤增强筋在混凝土环境中的粘结力,耐久性和弯筋承载力进行检测。这是将玻纤增强筋应用在混凝土结构中的前提条...
【文章来源】：华南理工大学广东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：86 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
玻璃纤维的性能区分其中，无碱玻璃纤维（）目前市场上最普遍的一种玻璃纤维，也有称之为
E树脂）。环氧树脂(Epoxy)是指分子结构中含有两个或两个以上环氧基团的高分子化合物。最常见的是双酚A型环氧树脂。分子结构中含有的活泼的环氧基团，使环氧树脂在固化过程中提供了良好的反应性。Epoxy可以和多种类型的固化剂产生交联反应，形成具有同时化学稳定性和空间稳定性好的立体网状结构的高聚物。同时采用Epoxy生成纤维增强聚合物的生产工艺相对简单，因此Epoxy是一种与纤维结合的理想的高性能树脂体系。但Epoxy的价格相对较高，目前来说Epoxy主要应用电气绝缘方面的玻纤增强聚合物，如绝缘板或聚合物绝缘子芯棒等。图1-2为目前常用于纤维增强聚合物的双酚A型环氧树脂结构。图1-2双酚A型环氧树脂分子结构乙烯基酯树脂（VE）是由环氧树脂与甲基丙烯酸通过开环加成化学反应生产而成。其保留了Epoxy的基本链段，又具有不饱和聚酯树脂的良好工艺性能。在固化剂以及高温条件下，VE固化后可以体现出优良的性能。由于乙烯基树脂分子面两端存在活泼双键，因此固化速度较快。同时由于酯键含量少，酯键旁的甲基可以起到空间保护作用，因此生产出来的纤维聚合材料的耐水解性和耐碱性有很大的提高。同时由于乙烯基树脂交联仅发生在分子链的两端，因此VE的耐高温性能好。综合来看，其物理化CH2-CH-CH2-[-O--C--O-CH2-CH-CH2-]-O-CH3CH3-C-CH3CH3-OCH2-CH-CH2OOn
第一章绪论5学性能可以与Epoxy相接近。图1-3乙烯基树脂分子结构不饱和聚酯树脂(VE)一般是由不饱和二元酸二元醇或者饱和二元酸不饱和二元醇缩聚而成的具有酯键和不饱和双键的线性高分子化合物。由于不饱和聚酯树脂主链中同时含有双键和酯键，因此固化后的聚合物具有立体网状结构。但二元酸和二元醇缩合聚合生成不饱和聚酯树脂低聚物的同时，也形成大量的酯基。而酯基是固化后的分子结构中易受侵蚀的基团。另外固化后的端羟基和端羧基在遇到碱溶液时也会发生反应，使固化物的耐水性，耐碱性的性能下降。因此VE与Epoxy及PE相比，VE性能较差。但目前市场上，VE树脂价格便宜。在对纤维增强材料性能要求不高的制品中有很高的性价比。尤其是对固化后的成品的耐久性要求相对较低的临时性支护类的产品尤其具有价格优势。图1-4不饱和聚酯树脂分子结构（其中：R1，R2，R3分别为二元醇，不饱和酸及饱和酸中除获悉端基以外的骨架结构）近十年来，复合纤维增强热塑性树脂在理论和实际生产中都得到极大的关注。采用热塑性树脂可以减少生产环境中的不良品报废，同时在使用现场可以对生产后的纤维增强复合材料进行热加工，满足使用现场的不同要求。目前应用于热塑性纤维增强材料的树脂包括聚酰胺Polyamide（尼龙Nylon），聚苯乙烯Polystyrene，聚碳酸酯Polycarbonate，线型聚酯LinearPolyesters等。但由于热塑性树脂复合纤维增强材料的实际应用时间相对较短，在其应用于拉挤生产的工艺还未成熟，目前在工程行业里面还是比较少去采用。本论文不对此展开论述。CCCCOOCCOArOCCCCOCCOOHOHROOOOH-[-O-R1-O-C-R2-C-]-[-O-R1-O-C-R3-C-]-OHxy
本文编号：3575869
【文章来源】：华南理工大学广东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：86 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
玻璃纤维的性能区分其中，无碱玻璃纤维（）目前市场上最普遍的一种玻璃纤维，也有称之为
E树脂）。环氧树脂(Epoxy)是指分子结构中含有两个或两个以上环氧基团的高分子化合物。最常见的是双酚A型环氧树脂。分子结构中含有的活泼的环氧基团，使环氧树脂在固化过程中提供了良好的反应性。Epoxy可以和多种类型的固化剂产生交联反应，形成具有同时化学稳定性和空间稳定性好的立体网状结构的高聚物。同时采用Epoxy生成纤维增强聚合物的生产工艺相对简单，因此Epoxy是一种与纤维结合的理想的高性能树脂体系。但Epoxy的价格相对较高，目前来说Epoxy主要应用电气绝缘方面的玻纤增强聚合物，如绝缘板或聚合物绝缘子芯棒等。图1-2为目前常用于纤维增强聚合物的双酚A型环氧树脂结构。图1-2双酚A型环氧树脂分子结构乙烯基酯树脂（VE）是由环氧树脂与甲基丙烯酸通过开环加成化学反应生产而成。其保留了Epoxy的基本链段，又具有不饱和聚酯树脂的良好工艺性能。在固化剂以及高温条件下，VE固化后可以体现出优良的性能。由于乙烯基树脂分子面两端存在活泼双键，因此固化速度较快。同时由于酯键含量少，酯键旁的甲基可以起到空间保护作用，因此生产出来的纤维聚合材料的耐水解性和耐碱性有很大的提高。同时由于乙烯基树脂交联仅发生在分子链的两端，因此VE的耐高温性能好。综合来看，其物理化CH2-CH-CH2-[-O--C--O-CH2-CH-CH2-]-O-CH3CH3-C-CH3CH3-OCH2-CH-CH2OOn
第一章绪论5学性能可以与Epoxy相接近。图1-3乙烯基树脂分子结构不饱和聚酯树脂(VE)一般是由不饱和二元酸二元醇或者饱和二元酸不饱和二元醇缩聚而成的具有酯键和不饱和双键的线性高分子化合物。由于不饱和聚酯树脂主链中同时含有双键和酯键，因此固化后的聚合物具有立体网状结构。但二元酸和二元醇缩合聚合生成不饱和聚酯树脂低聚物的同时，也形成大量的酯基。而酯基是固化后的分子结构中易受侵蚀的基团。另外固化后的端羟基和端羧基在遇到碱溶液时也会发生反应，使固化物的耐水性，耐碱性的性能下降。因此VE与Epoxy及PE相比，VE性能较差。但目前市场上，VE树脂价格便宜。在对纤维增强材料性能要求不高的制品中有很高的性价比。尤其是对固化后的成品的耐久性要求相对较低的临时性支护类的产品尤其具有价格优势。图1-4不饱和聚酯树脂分子结构（其中：R1，R2，R3分别为二元醇，不饱和酸及饱和酸中除获悉端基以外的骨架结构）近十年来，复合纤维增强热塑性树脂在理论和实际生产中都得到极大的关注。采用热塑性树脂可以减少生产环境中的不良品报废，同时在使用现场可以对生产后的纤维增强复合材料进行热加工，满足使用现场的不同要求。目前应用于热塑性纤维增强材料的树脂包括聚酰胺Polyamide（尼龙Nylon），聚苯乙烯Polystyrene，聚碳酸酯Polycarbonate，线型聚酯LinearPolyesters等。但由于热塑性树脂复合纤维增强材料的实际应用时间相对较短，在其应用于拉挤生产的工艺还未成熟，目前在工程行业里面还是比较少去采用。本论文不对此展开论述。CCCCOOCCOArOCCCCOCCOOHOHROOOOH-[-O-R1-O-C-R2-C-]-[-O-R1-O-C-R3-C-]-OHxy
本文编号：3575869
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