结构修复材料

结构修复材料FRPs—最新进展

KW Neale

希尔布鲁克大学魁北克加拿大

摘要

FRPs(纤维增强聚合物)目前在土木工程领域得到广泛而迅速的应用。人们认为此材料在应用于既有建筑的加固和修复方面具有很强的吸引力。笔者对自1997年以来运用FRPs加固结构所取得的进展进行了评论。此修复技术包括：利用FRP外套对柱子加固或抗震应用，利用FRP外套和纤维板加固梁，及其在砌体和其他结构类型中的应用。关于FRPs修复技术中的耐久性因素得于讨论。关于此技术在领域内取得的进展得于评价。最后对制定FRPs技术的设计规范和实用指导进行了初步探讨。

1. 引言

近年来FRPs在土木工程领域的介入与推广非常迅速。FRPs优越的材料性能使其具有巨大的吸引力，并在土木工程结构领域得于广泛应用。

关于FRPs加固结构的最初观点及实例见相关文章[1]。运用FRP加固或修复的实例与前景在会议论文集、主题讲座及期刊的文章中均可参阅[2-6]。以上提及的参考信息为这一技术阐述了详细的背景而且也为技术的研究发展运用提供展示平台。此技术领域的知识体系正不断庞大，科研活动水平不断提高，证实FRPs 正广泛为土木工程业内人士所接受。

工程结构的修复是大量的；全球范围内的桥梁或由于恶化和腐蚀导致结构缺陷，或由于使用荷载和交通容量已超出先前的设计指标而导致功能陈旧；同样诸如停车场和城市工程结构方面的问题。尽管FRPs比常规的建材贵，但以FRP修补方法代替传统修复方法在经济上仍然是可行的，因为可以节约劳动力的花费。确实，FRPs是未来建材的选择之一，特别是用于震后桥梁和建筑的修复。

本文阐述了运用FRPs加固和修复结构；及所取得的进展；FRPs修复技术中的长期耐久性问题；及其设计指导和规范的创建。大量的著者和兴趣浓厚的读者对当今和未来的FRPs修复技术谈及了更多相关细节。人们建议在FRP技术领域成立研究团体而1997年便得于实现，速度之快实是超乎媒体的眼界。笔者详述了在这一技术领域的国际活动中具有代表性的观点及目前运用FRP修复结构的技术方法。

2. 柱的加固和抗震应用

用FRP外套加固修复钢筋混凝土柱子，受到研究者与施工者的好评。利用FRP 纤维布顺一个方向包裹在柱子外围可使柱身得到加强和外部约束。原型尺寸试验表明：FRP外套可使柱轴向承载力得于可靠加强，并明显增加延性。最近的进展中，经FRP封套后承受单冲与周期荷载的预测型模型制作得相当准确。大量的此类模型在试验中得于应用。这些测试虽然是实施于小样本模型，但推测到大尺寸柱子时测试结果的准确性仍然可以得到证实。

以FRP外套修整钢筋混凝土柱以加强其抗震性能是一个令人重视的话题。最近一研究中，先观察在地震型荷载下柱子最初破坏时的特征，然后以FRP外套修复，结果柱子仍能继续承受地震型荷载[16-18]。诸如此类的研究为大尺寸样本提供有价值的试验数据并且证实了此种修复技术的有效性。在重叠拼接处的抗弯剪能力的加强也得于证实。试验表明：设计得当的外套用于柱子加固，可以阻止在

铰接处的拼接破坏，加强弯曲延性，并且在脆性剪切破坏转向无弹性弯曲变形的范围内提供足够的抗剪强度。

3.以FRP外套和纤维板加固梁

利用FRP纤维板提高钢筋混凝土梁的抗弯能力，这一研究的先头工作最初在15年前由瑞士的联邦材料测试研究中心（EMPA）的Meier小组进行[10]。EMPA 对钢板加固梁的研究显示，尽管钢板加固是成功的。但它还有一些不足。其中很大的困难就是将沉重的钢板安装到所需部位的过程，以及粘结接触面钢板被腐蚀的可能性，以及钢板拼接接缝的问题。这些困难促使EMPA小组去研究以轻质碳纤维材料代替钢板。之后人们对此产生浓厚兴趣并进行了大量研究。详述如下。

3.1抗弯加固及分析

用FRP外套和纤维板粘结于钢筋混凝土梁能获得预期的加固效果。然而就最终破坏时弯曲变形有一定程度的减少而言,这一般也会伴随着一部分延性的损失。多种的破坏形式如：粘结板的受拉破坏，受压区的混凝土破坏，以及突发或持续的纤维板剥离破坏[1]。

最近在FRP纤维板加固梁的研究中，集中研究了多种破坏形式和预测结构最终破坏的分析模型。目前利用一些准确的模型可以捕获诸如材料的非线性特征、混凝土开裂后的性能、混凝土与钢筋之间的相互影响、及FRP的增强效果这些重要信息[20-23]。有效的梁腹锚固可以防止剥离破坏[24,25]。另一重要研究成果就是将此加固技术用于有初期裂缝的梁[26,27]。

3.2 粘结与荷载传递

FRP梁加固令人重视的另一方面就是混凝土与FRP加固层接触面之间的粘结性能和荷载传递。为了加强对应力分布的理解和对破坏的预见，研究者进行了大量的分析和试验。最终成果是建立了FRP加强体系以避免出现过早的纤维板破坏。

3.2 预应力FRP纤维布

最新研究的又一成果是利用FRP纤维布和纤维板预应力加固梁[33,34]。这项研究发展了FRP加固中锚固和预应力施加的一个全新体系。人们通过实验室观察和建立模型，来研究预应力加固钢筋混凝土梁或预应力梁的方法。

预应力FRP加固可以有效地减少裂缝宽度和延缓开裂时间。因此，当对纤维布或纤维板施加预应力后梁的适用性得于改进。与非预应力FRP加固梁相比，预应力FRP加固梁会让梁的强度得于轻度提高，而且预应力使得FRP得于更有效的利用，因为预应力可使梁的整体变形减小[33]。而且，预应力可以降低中和轴的位置使更多的截面处于受压状态，使混凝土更有效地参与工作。

3.4 疲劳性能

对处于周期荷载下的FRP加固梁的性能的研究也在进行。最大成果就是运用预应力加固在钢筋混凝土梁的受拉面粘贴碳纤维布，然后对它进行疲劳性能的观察研究。结果表明利用FRP加固后的梁的抗疲劳性能得于加强[35,36]。

对矩形或T形截面梁进行单冲和周期荷载作用下的破坏试验，通过一定方法分析疲劳性能并与试验结果相比较[36]，在周期荷载作用下运用预应力加固的梁的应变能力得于估计，并建立一设计模型，用于研究以FRP薄材阻止疲劳破坏。对于用碳纤维加固常规钢筋混凝土梁或预应力梁后的疲劳寿命的预测，这一分析模型给出了良好而偏于安全的结果。

3.5 抗剪加固

除抗弯加固，用FRP纤维布或纤维板提高钢筋混凝土梁和预应力梁的抗剪强

度的研究也在进行[37-41]。各种修复方法正在被检验。比如利用板条或平板材料粘于梁侧或采用U形FRP封套粘于梁侧和梁底。通过大量建模研究，确立了新型的抗剪加固体系[40]。

研究证明采用FRP修复技术可明显提高抗剪强度。破坏的形式和抗剪强度提高的程度，主要取决于粘结与锚固方式。目前正研究采用FRP纤维布综合提高抗弯和抗剪强度。如果FRP加固方法设计得当，可使梁的脆性破坏转化为延性的弯曲破坏。

4．砌体及其他结构方面的应用

尽管FRP修复用于钢筋混凝土结构的研究最广泛，但在其他结构中也值得运用,有关砌体方面的早期研究见相关文章[1]。最近更深层次的研究正在开展[42-44]，包括同时采用FRP材料的束条和纤维板，相关的各种锚固体系，预应力的施加，温度影响和各种荷载条件，试验表明FPRs无可争议地可以提高砌体结构的强度与延性。

人们对FRPs在结构修复中的一些特殊运用展开研究。采用FRPs薄材加固墙间的钢筋混凝土柱便是一个实例（墙间柱以常规钢筋混凝土为材料但宽厚比达到五-六）[45]。此项研究开创了一种新的轴向加固体系，可使墙柱体系的强度提高40%。FRP加固技术运用于砌体结构[46]，木结构的拼接接点的抗弯加固[47]，混凝土和钢结构的梁柱节点的加固[49]，和钢构件的裂缝的修补[51]。

5．FRP修复技术的耐久性问题

FRPs材料在粗糙和腐蚀环境下的性能目前备受关注。的确在过去两年多的会议中多次论及FRP材料的耐久性问题[2-5]。目前美国对此进行了大量研究[52]。最近对FRP修复体系的研究表明：如果材料的树脂成分没有足够的吸湿性能，那么它的化学成分将不可避免地分解还原[53]。

在严寒地区采用FRP修复技术也受重视。在严寒气候中的已经FRP加固的混凝土结构的性能正被研究。经受自然条件和实验室加速条件下的碳纤维包封的试块的研究表明：在抗拉强度与粘结性能方面材料具备足够的抗风雨性能，而且在冻融条件下表现出良好的延性[54]。在FRP封套的混凝土试块的研究中，尽管试块在冻融条件下的延性与强度都比室温下要降低且脆性有所提高[55,56]，然而由于在冻融条件下 FRP包裹的试块比同条件下的混凝土试块有明显提高，因此在冻融条件下加FRP外套可以使试块强度恢复到室温下的水平。最近对在冻融条件下梁受FRP加固的影响程度进行了分析，证实冻融循环并没有导致粘结性能的恶化。

此外，还对在干湿条件下的FRP加固梁的性能加于研究[58,59]。初步证明此条件下FRP梁并无明显的破坏。

另一方面是针对利用FRP套修复因钢筋腐蚀而损坏的梁这种情况下的延性性能的研究[60]。这项工作中，改进了混凝土柱腐蚀的实验室模拟技术。在加速腐蚀条件下大尺寸构件的试验研究中，在柱腐蚀过程中的FRP的影响得于估计。

大量的与延性相关的研究直到目前才展开。现在仍有很多问题和争论有待解决。诸如人为促成条件和真实条件下的相互的关系，从小尺寸样本试验推断原型尺寸的结果的准确性。而且，每一个研究中实验室的模拟环境差异很大，因此很难对已有数据进行综合分析。所以对特殊环境下的FRP技术体系的研究目前不能得到确切结果。而时效加速的实验室条件的建立无疑会有助于我们对FRP加固技术中的延性特征有基本了解。

6．应用与评价

在过去的几年里，FRP修复技术很显著地在全世界范围内得到大量实际应用。最典型的是在钢筋混凝土、砌体及木结构中的应用[1,6,8-10,12-49,61-66]。最近FRP修复工程的项目面极广，如梁柱加固、震后修复、腐蚀损坏的梁的修复、及应用于各种结构构件，如桥面、基桩、预制预应力壳、烟囱、灯塔、屋面、预应力水池等。而且这些修复工程是在相当宽泛的环境条件下进行的。

几年来，刚开始很多实例用来被“演示”，其主要目的是以其价值收益来说服人们使用这种较新的FRP修复技术。由于FRP修复技术以往的成功，此项技术以令人惊讶的速度被推广使用。日本自1993年来用于修复所需的FRP材料量每年以3倍的速度在增长，1996年估计要125吨[6,61]。同时在南亚对FRP材料的需求估计价值将达到120亿美元。Meier[10]说自1991年来世界范围内已有一千多个结构运用FRP纤维板进行预应力加固。另一个能表明市场需求快速增长的实例：如在美国一个停车场的上坡道就用了18500平方米的FRP材料。

另一重要方面是对各种加固技术进行现场评价。其中包括原位荷载试验[67,68]，利用纤维传感器长期监视结构的行为[64]。积极的观测结果使FRP修复技术得到广泛的支持，而且也以它的可靠度、耐久性及经济效益说服人们利用此种新技术。7．制定设计规范的进展

在FRPs运用于日常的结构修复加固之前，应当制定可利用的规范指导。近来，研究者们推出了很多实用指导和设计程式，以及基于商业经济收益的设计参考。可行性规范的公式化正处于初步探讨之中[6,11,69-76]，并且人们期望在不久的将来规范能够进一步具体化。很明显，在制定FRP加固修复工程的设计规范时，保持规范在国际范围内的一致性和通用性是全球研究者值得努力的目标。

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by CFRM e guidelines for design, construction and testing. Non-Metallic (FRP) Reinforcement for Concrete Structures(Vol 1). Japan Concrete Institute. 1997: 621d628.

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KW Neale

Department of Civil Engineering,

University of Sherbrooke, Sherbrooke,

Quebec, Canada J1K 2R1

NEW MATERIALS IN CONSTRUCTION 138

Copyright ^ 2000 John Wiley & Sons, Ltd. Prog. Struct. Engng Mater.

I CS ××。×××。×× × ×× 备案号：××××—×××× JG 粘钢加固用建筑结构胶 Structural adhesives for strengthening structures with steel plate （征求意见稿） 中华人民共和国建设部 发布

JG/T ××××—×××× 前言 本标准附录A和附录B为规范性附录。 本标准由建设部标准定额研究所提出。 本标准由建设部建筑制品与构配件产品标准化技术委员会归口。 本标准负责起草单位：中冶集团建筑研究总院 本标准参加起草单位：清华大学土建工程总公司 亨斯迈先进化工（广东）有限公司 天地金草田（北京）科技有限公司 北京众固新业科技开发有限公司 大连凯华新技术工程有限公司 长沙固特邦土木工程技术有限公司 厦门博仕泰建筑材料有限公司 本标准主要起草人：岳清瑞杨勇新等 本标准为首次发布，自2008年×月×日起实施。 1

JG/T ××××—×××× 粘钢加固用建筑结构胶 1范围 本标准规定了粘钢加固用建筑结构胶（简称建筑结构胶）的术语定义、分类、型号及标记、技术要求、试验方法、检验规则、标志与包装、运输与贮存。 本标准适用于对混凝土结构进行加固修复的建筑结构胶。 2规范性引用文件 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。 GB/T 2568-1995 树脂浇铸体拉伸强度试验方法 GB/T 2569-1995 树脂浇铸体压缩强度试验方法 GB/T 2570-1995 树脂浇铸体弯曲强度试验方法 GB/T 2793-1995 胶粘剂不挥发物含量的测定 GB/T 2794-1995胶粘剂粘度的测定 GB/T 6329-1996 胶粘剂对接接头拉伸强度的测定 GB 7123.1-2002 胶粘剂适用期的测定方法 GB 7124-1986 胶粘剂拉伸剪切强度测定方法（金属对金属） GB 12007.7-1989 环氧树脂凝胶时间测定方法 3术语及定义 下列术语及定义适用于本标准。 3.1 粘贴加固型建筑结构胶（简写为ZT） 是指在粘贴钢板施工时，在混凝土及钢板表面采用刮涂工艺所用的建筑结构胶。 3.2 灌注加固型建筑结构胶（简写为GZ） 是指在粘贴钢板施工时，在混凝土与钢板缝隙间采用注入工艺所用的建筑结构胶。 4分类、型号及标记 4.1分类 建筑结构胶分为粘贴加固型（ZT）建筑结构胶和灌注加固型（GZ）建筑结构胶。 4.2 型号 建筑结构胶按施工环境分为常温固化型N（10℃～40℃）和低温固化型L（－5℃～15℃）两类。 4.3 标记 建筑结构胶的标记由分类代号、施工环境温度型号组成。 2

金属填充复合材料修 补金属件

金属填充复合材料修补金属件 金属填充复合材料修补金属件 一、为什么使用Loctite? Fixmaster?金属填充复合材料？ Loctite? Fixmaster? 金属填充复合材料可为设备因冲击及机械损伤造成的缺陷提供维修解决方案，如套的裂纹，轴及套的磨损等。 Loctite? Fixmaster?金属填充复合材料可有效修复和重建机械设备的损伤不需要加热和焊接。 传统方式 VS. 现代解决方案 传统方式如硬表面堆焊需大量的时间，成本昂贵。Loctite? Fixmaster?金属填充复合材料操作方便，具有优良的抗压强度。可以给设备提供有效的保护。Loctite? Fixmaster?金属填充复合材料和Loctite? Nordbak?耐磨防护剂可修复不同类的磨损，使其可重新投入使用。 二、Loctite? Fixmaster?金属填充复合材料的优点： （1）、快速维修 （2）、可选择钢粉、铝粉或非金属填充 （3）、低收缩率 （4）、耐久维修 （5）、使用方便 （6）、高抗压强度 （7）、不需加热

（8）、可在线维修 （9）、类似金属色 （10）、固化后可钻孔、攻丝和机械加工 （12）、与金属，陶瓷，木材.玻璃和部分塑料良好的粘结力 三、选择Loctite? Fixmaster?金属填充复合材料时需考虑的关键因素 金属修补Loctite? Fixmaster?复合材料填充钢粉或铝粉等不同金属粉末，使在维修时尽可能接近设备本体性能，非金属填充的产品用于修复磨损严重的场合。产品一致性产品粘度满足客户的不同需求，Loctite? Fixmaster?产品粘度分为浇铸型、膏状及棒状可供选择。 特殊需求对于一些特殊场合的应用，汉高拥有一些有特殊性能的产品，如高抗压强度，耐高温或耐磨产品可供选择。 四、表面处理正确的表面处理是这些产品成功应用的关键因素。 好的表面处理可以增加Loctite? Fixmaster?复合材料与部件的粘附力；防止金属表面与Loctite? Fixmaster?复合材料之间锈蚀；延长产品使用寿命。 正确的表面处理必须干净和干燥；无表面及内部化学污染；无锈蚀；表面粗糙度75um以上。 五、产品应用 Loctite? Fixmaster?金属填充复合材料是双组合环氧产品，应用之前必须按正确的比例混合至颜色均一为止。 膏状产品使用时必须紧刮于设备表面且达到所需要的厚度，请注意使用过程中需防止气泡的混入。

龙源期刊网 https://www.wendangku.net/doc/ea18089596.html, 复材零件修补方法探索 作者：武彬彬 来源：《科技风》2017年第07期 摘要：随着对飞机性能要求的不断提高，复合材料零件将更加广泛的应用于飞机的各个结构中。已经迅速发展为继铝合金、钛合金之后的又一航空结构材料。但是复合材料零件固然有很多优点，但是，复合材料零件的缺陷修补一直是制约复合材料零件发展的制约条件之一。本文对复合材料零件在实际使用过程中常见的缺陷进行了分类分析，对修补方法进行了初步的研究，为其制定合适的修补方法，减少浪费，降低复合材料应用成本。 关键词：复合材料；缺陷；修补 复合材料零件加工制造过程不同于金属零件，在成型过程中，装配过程中，使用过程中均会出现不同的缺陷。在生产实践中，即使是经过研究和试验制定的合理工艺，在结构件的制造过程还可能产生缺陷，引起质量问题，严重时还会导致整个结构件的报废，造成重大经济损失。因此，研究复合材料，尤其是国产碳纤维复合材料结构件的缺陷分类及维修方法是目前迫切需要解决的问题。 随着我国飞机数量的增加和换代速度的加快，复合材料用量也越来越大，修补的重要性也就越来越凸显。但是，国内在修补方面还是参考国外的一些文献和资料，照葫芦画瓢。而且目前国内对复合材料零件的修补还是没有进行验证，产品设计对此领域还是持保守状态。 对复合材料结构提出的修补要求主要有： ①恢复结构的70%承载能力和使用功能，即恢复结构的基本完整性； ②修理后重量不能增加太多； ③尽量保证原结构外形。 一、缺陷类型 根据目前国内复合材料制件结构及形成时段状态，缺陷存在的类型可以分为以下几类： ①实体层压板缺陷类型：零件分层、贫胶、皱折、鼓包、分层、杂质、打磨过分或伤及纤维的损伤、边缘分层损伤等缺陷。 ②针对复合材料蜂窝夹层件的缺陷类型：蜂窝芯格压缩、蜂窝芯凹陷、芯子与蒙皮分层等缺陷。

建筑结构胶粘剂综述 1.胶粘剂用途的分类: (1)结构型胶粘剂（2）非结构型胶粘剂（3）特种胶粘剂。 2.结构型胶粘剂优点（本文主要讲建筑结构胶粘剂） (1)不需要破坏基体材料即可实现结构粘接(无需钻孔；不会出现焊接金属时 热变形)。 (2)可以粘接不同材料，避免化学腐蚀。 (3)适合几何面的粘接，结构设计更具有灵活性。 (4)在局部位置应力分布均匀，避免应力集中(从而提高抗疲劳性) (5)表面更平整美观。与其它类型的胶粘剂相比，结构性胶粘剂具有最高的承力卓越的耐环境性和耐化学性通常百分百的固含量(无需处理溶剂排放问题)。 (6)具有不同的固化速度和性能，选择灵活。 (7)结构型胶黏剂固话过程不可逆，从而可提供卓越的耐温性和耐溶剂性。 (8)结构型胶粘剂的固化过程不需要空气和潮气因此具有无限固话深度。 图一(各类型胶强度性能) 不同类型的胶粘剂具有明显不同的承载能力（强度）；从我们熟悉的技术（例如：常用于胶带的压敏胶粘剂）到各种液体胶粘剂技术（例如：热熔胶）；环氧树脂胶通常是强度最高的胶粘剂。本图表只涉及了承载能力；非结构型胶粘剂具有便利性和负载隔离功能等性能。本文将主要介绍结构型胶粘剂。在各种类型的胶粘剂中，结构型胶粘剂的承载能力最高。

3.结构型胶粘剂的种类及其性能标准: 一般把结构胶粘剂定义为在室温下粘接金属和测试时可承受1000psi的剪切强度。通常可以分为环氧树脂胶；聚氨酯结构型胶粘剂；丙烯酸酯结构型胶粘剂；氢基丙烯酸树脂胶黏剂。 (1)丙烯酸酯结构型胶粘剂 用于塑料上通常具有最高的粘接强度，且可用于金属材料的粘接，包括许多油性金属。但是，丙烯酸酯结构型胶粘剂的抗振动/冲击性可能会比环氧树脂胶稍低（因此具有较低的抗疲劳性），且在极端温度条件下具有稍低的性能。丙烯酸树脂胶粘剂用于许多塑料和橡胶材料上通常具有良好的剪切强度（但可能需要使用底涂剂）；但具有较高的刚性，且显示出较低的抗剥离性和抗冲击性。 (2)聚氨酯结构型胶粘剂 通常具有非常好的灵活性，但其强度较低。相对来说，聚氨酯结构型胶粘剂比较适用于塑料和橡胶材料的粘接，且价格低于其他类别的结构型胶粘剂。 (3)环氧树脂胶 环氧树脂胶的性能最广泛，且用于金属材料的粘接时具有最佳的整体性能。 耐腐蚀性，电绝缘性，耐水性和耐油性等。和其他高分子材料及填料的混溶性好，便于改性。树脂胶通常用于硬件的粘接，具有易碎性。且最适用于应力相对较低且无冲击的应用。 结构型胶粘剂系列性能对比(图二) 综上所述:环氧树脂胶和丙烯酸酯搭接剪切性能比较高，但是俩种胶比较抗冲击性和剥离强度耐温耐腐蚀性来讲的话。环氧树脂胶水是最适用不锈钢螺杆和FRP管构件节点之间的连接的。 环氧树脂胶又分为单组分环氧树脂胶和双组分环氧树脂胶，与其它胶水工艺性能比较如下图:

实验人员：李涛 指导老师：戴炜老师 2013.07.24------2013.09.04 湖南固力工程新材料有限责任公司

目录 目录 (2) 1 正交实验 (3) 1.1 A剂正交实验 (3) 1.1.2 A剂正交结果及各组分图表分析 (5) 1.1.3 A剂最优组 (8) 1.2.1 B-1剂（全部用651固化剂）正交实验 (9) 1.2.1.1 B-1剂数据结果 (10) 1.2.1.2 B-1剂正交结果及各组分图表分析 (10) 1.2.1.3 B-1剂最优组 (14) 1.2.2 B-2剂（5413-2与651混掺固化剂）正交实验 (15) 1.2.2.1 B-2剂数据结果 (15) 1.2.2.2 B-2正交结果及各组分图表分析 (16) 1.2.2.3 B-2剂最优组 (17) 1.3 最优A剂及最优B剂 (18) 1.3.1 最优A剂与最优B剂组合数据结果 (18) 1.3.2 最优配比结果 (19) 1.4 最优配方抗冲击剥离实验 (24) 1.4.1 抗冲击剥离实验结果 (24) 2 其他探索实验 (24) 2.1硫酸钙晶须改性环氧树脂实验 (24) 2.1.1 硫酸钙晶须--实验数据 (24) 2.1.2 硫酸钙晶须--图表及结论 (25) 2.2 增韧剂KH-07实验 (25) 2.2.1 增韧剂KH-07A、D---实验数据 (26) 2.2.2 增韧剂KH-07A、D---图表及结论 (26) 2.3 增塑剂二丁酯实验 (27) 2.3.1 配比数据 (27) 2.4 钢纤维改性结构胶实验 (28) 2.4.1 钢纤维---实验数据 (28) 2.4.2 钢纤维---图表及结论 (28) 3 总结 (29)

复合材料结构设计的特点 (1) 复合材料既是一种材料又是一种结构 (2) 复合材料具有可设计性 (3) 复合材料结构设计包含材料设计 复合材料区别于传统材料的根本特点之一可设计性好（设计人员可根据所需制品对力学及其它性能的要求，对结构设计的同时对材料本身进行设计） 具体体现在两个方面1力学设计——给制品一定的强度和刚度、2功能设计——给制品除力学性能外的其他性能 复合材料力学性能的特点 (1) 各向异性性能材料弹性主方向：模量较大的一个主方向称为纵向，用字母L表示，与其垂直的另一主方向称为横向，用字母T表示。通常的各向同性材料中，表达材料弹 )和ν(泊松比)或剪切弹性模量G。 对于复合材料中的每个单层，纵向弹性模量E L、横向弹性模量E T、纵向泊松比νL (或横向泊松比νT)、面内剪切弹性模量G LT。 耦合现象：拉剪耦合与剪拉耦合、弯扭耦合与扭弯耦合 (2) 非均质性 耦合变形：层合结构复合材料在一种外力作用下，除了引起本身的基本变形外，还可能引起其他基本变形。 (3)层间强度低 在结构设计时，应尽量减小层间应力，或采取某些构造措施，以避免层间分层破坏。 研究复合材料的刚度和强度时，基本假设： (1) 假设层合板是连续的。由于连续性假设，使数学分析中的一些连续性概念、极限概念以及微积分等数学工具都能应用于力学分析中。 (2）假设单向层合板是均匀的，多向层合板是分段均匀的。 (3) 假设限于单向层合板是正交各向异性的：即认为单向层合板具有两个相互垂直的弹性对称面。 (4) 假设限于层合板是线弹性的：即认为层合板在外力作用下产生的变形与外力成正比关系，且当外力移去后，层合板能够完全恢复其原来形状。 (5) 假设层合板的变形是很小的。 上述五个基本假设，只有多向层合板的分段均匀性假设和单向层合板的正交各向异性假设，与材料力学中的均匀性假设和各向同性假设有区别。 平面应力状态与平面应变状态 平面应力状态：单元体有一对平面上的应力等于0。（σz＝0，τzx＝0，τzy ＝0） 平面应变状态（平面位移）：εz＝0（即ω＝0），τzx＝0(γ31＝0)，τzy ＝0(γ32＝0 )， σz一般不等于0。 复合材料连接方式 复合材料连接方式主要分为两大类：胶接连接与机械连接。胶接连接：受力不大的薄壁结构，尤其是复合材料结构；机械连接：连接构件较厚、受力大的结构。

常见飞机蜂窝板损伤形式及修理方法 航空器复合材料中的蜂窝板是由薄而强的两层面板中间胶接蜂窝材料而成的一种新型复合材料，也称蜂窝层合结构(见图1)。其面板选材有金属板、玻璃纤维、石英纤维、碳纤维等；夹心材料主要有芳纶、玻璃纤维、铝合金及发泡型结构。蜂窝可制成不同的形状。飞机上的蜂窝结构是由耐腐蚀夹心、面板、衬垫、隔板（假梁）、边肋等零件胶合而成。面板与夹芯之间用胶膜胶接，蜂窝夹芯用芯子胶和耐腐蚀胶根据实际需要形状施加真空压力后加温胶接成型。 图1 蜂窝夹心板结构 一、航空复合材料蜂窝结构损伤种类 根据航空复合材料蜂窝结构部件在使用过程中可能出现损伤的情况，我们可以大致将胶接蜂窝结构部件的损伤分以下5类： 1、表面损伤 图2 典型表面凹坑 此类损伤一般通过目视检查发现，包括表面擦伤、划伤、局部轻微腐蚀、表面蒙皮裂纹、表面小凹坑和局部轻微压陷等。这类损伤一般对结构强度不产生明显的削弱。 2、脱胶及分层损伤

该损伤是指纤维层与层之间或面板与夹芯之间的树脂失效缺陷，主要通过敲击检查、超声波检测等手段发现。此类损伤一般不引起结构外观变化，大多是在生产过程中造成的初始缺陷，并在反复使用过程中缺陷不断扩展而导致的。脱胶或分层面积过大会引起整体复合材料强度的削弱，应及时予以修补。 3、单侧面板损伤 这类损伤包括单侧面板局部压陷、破裂或穿孔，一般通过目视检查即可发现。该类型损伤能使一侧面板和蜂窝夹芯都受到损伤（表面塌陷），对气动性能和结构强度影响较大。一旦发现该类损伤必须经过修理和检验确认后方能能重新使用。 4、穿透损伤 该类型损伤是指蜂窝部件出现穿透性损伤、严重压陷和较大范围的残缺损伤等。此类损伤对结构性能和强度有严重的影响，根据受损情况立即予以修理或按需更换新件。 5、内部积水 该损伤原因主要由于蜂窝结构边缘或蜂窝材料对接边缘密封不严或密封失效，在长期使用过程中由于雨水渗透、油液浸泡以及水汽冷凝而造成蜂窝夹芯出现积水。虽然一般情况蜂窝内部积水不会造成严重影响；但在冬季日夜气温变化较大的情况下，由于积液结冰膨胀将会会造成复合材料部件内部树脂基体脱胶；同时在积液的长期浸泡下也会使复合材料的树脂基体的胶接强度大幅降低而降低部件的整体性能；特别是各类复合材料制备的舵面、襟翼、翼身整流罩及发动机部件等，均应及时检查其内部蜂窝结构的积水情况并作出相应修理措施。目前该类损伤主要通过红外热成像、X-射线检测仪等手段进行检测。 二、蜂窝结构的检查方式 1、目视检查 目视检查法是使用最广泛、最直接的无损检测方法。主要借助放大镜和内窥镜观测结构表面和内部可达区域的表面，观察明显的结构变形、变色、断裂、螺钉松动等结构异常。它可以检查表面划伤、裂纹、起泡、起皱、凹痕等缺陷；尤其对透光的玻璃钢产品，可用透射光检查出内部的某些缺陷和定位，如夹杂、气泡、搭接的部位和宽度、蜂窝芯的位置和状态、镶嵌件的位置等。 2、手锤敲击法 用于单层蒙皮蜂窝结构。用手锤敲击蜂窝结构的蒙皮，根据不同的声响来判断蜂窝结构是否脱胶。敲击时，注意锤头与蒙皮垂直，力度适当，以能判断故障不损坏蒙皮表面为宜。为使判断准确，可先在试件上试验。敲击回声清脆是良好，沉闷是脱粘。 3、外场在位检测的便携式相控阵超声波C扫描检测系统

暨南大学研究生课程论文 题目：复合材料结构力学认识 学院：理工学院 学系：土木工程 专业：建筑与土木工程 课程名称：复合材料结构力学 学生姓名：陈广强 学号：1339297001 电子邮箱：chengq09@https://www.wendangku.net/doc/ea18089596.html, 指导教师：王璠

复合材料结构力学认识 主题词：复合材料力学；复合材料结构力学；力学特性；力学基础复合材料结构力学研究复合材料的杆、板、壳及基组合结构的应力分析、变形、稳定和振动等各种力学问题，，在广议上属于复合材料力学的一个分支。由于其内容丰富，问题重要和研究对象不同，已成为和研究复合材料力学问题的狭义复合材料力学并列的学科分支。 一、复合材料结构力学研究内容和办法 目前复合材料结构力学以纤维增强复合材料层压结构为研究对象，主要研究内容包括：层合板和层合壳结构的弯曲，屈曲与振动问题，以及耐久性、损伤容限、气功弹性剪裁、安全系数与许用值、验证试验和计算方法等专题。研究中采用宏观力学模型，可以分辩出层和层组的应力。这些应力的平均值为层合板应力。研究方法以各向异性弹性力学方法为主，同时采用有限元素法、有限差分法、能量变分法等方法。对耐久性、损伤容限等较新的课题则采用以试验为主的研究方法。 二、复合材料结构的力学特性 1、复合材料的比强度和比刚度较高 材料的强度除以密度称为比强度；材料的刚度除以密度称为比刚度。这两个参量是衡量材料承载能力的重要指标。比强度和比刚度较高说明材料重量轻，而强度和刚度大。这是结构设计，特别是航空、航天结构设计对材料的重要要求。现代飞机、导弹和卫星、复合电缆支架、复合电缆夹具等机体结构正逐渐扩大使用纤维增强复合材料的

SS521硅酮结构密封胶 简介 SS521是单组分、中性固化，专为玻璃、铝板幕墙和玻璃采光顶及金属结构工程的结构粘结密封而设计的硅酮结构密封胶，具有优异的结构粘结性能和耐气候老化性能，经过人工加速气候老化测试，密封胶的各项理化性能无明显变化。用胶枪将胶从密封胶筒中挤到需要粘结密封的部位，密封胶在室温下吸收空气中的水分，固化成弹性体，形成有效密封。 1 产品特性 单组分、中性固化，对金属、镀膜玻璃无腐蚀性；υ 优异的耐气候老化性能，耐老化、耐紫外线、耐臭氧、耐水；υ υ耐高低温性能卓越，在-30℃～90℃的范围内性能变化不大； 对大部分建筑材料具有优良的粘结性；υ υ与其它中性硅酮胶具有良好的相容性。 2 主要用途 υ玻璃、铝板幕墙和玻璃采光顶及金属结构工程的结构粘结密封； 中空玻璃二道粘结密封。υ 3 4 符合标准 国家标准 GB 16776－2005υ 美国标准 ASTM C 1184－2005υ 5 使用限制 不宜用于所有会渗出油脂、增塑剂或溶剂的材料，如浸油木材的表面；υ υ不宜用于密不通风的场所，因为硅酮结构密封胶需吸收空气中的水分固化；不宜用于结霜或潮湿的表面；υ υ不宜用于连续浸水的地方或终年潮湿的地方；

材料表面温度低于10℃或超过40℃时，不宜施工。υ 6 包装 υ SS521用310ml塑料筒（净容量300ml）或500ml复合软膜包装。 7 颜色 υ SS521为黑色、灰色、白色或用户要求的其它颜色。 8 贮存和有效期限 υ SS521应在27℃以下的阴凉干燥处贮存，自生产日期计，贮存期为9个月。 9 技术服务 υ提供完整的产品技术资料。 υ粘结性测试： 白云牌硅酮密封胶系列产品对多数建筑材料，如玻璃、阳极处理铝材、瓷砖、花岗岩、砖石、木材、钢铁及大部分塑料具有优异的粘结性。但由于新的建筑材料不断出现和新的表面处理技术应用；我们无法保证密封胶对所有材料都适用，在某些情况下需对密封胶和工程中采用的材料进行粘结性测试。本公司实验室可以为客户进行粘结性测试，评定本公司的密封胶产品与客户工程上所选用的材料的粘结性能，并将实验结果、产品推荐、表面清理方式和是否使用底涂等内容以书面形式呈交客户。 υ相容性测试； 泡沫条，双面胶条等装配用辅助材料如果与硅橡胶不相容，会导致硅橡胶变色，甚至丧失粘结性。为避免此类问题的发生，本公司实验室为客户提供相容性测试服务。客户可以将工程中选用的辅助材料邮寄（或以其它形式）给我们，本公司实验室将进行相容性测试，并给出书面测试报告。 10 接口设计 硅酮胶结构性接口设计必须由专业设计人员依据JGJ102《玻璃幕墙工程技术规范》进行；υ υ硅酮结构胶的接口必须能用一般标准的施工方法将胶打满； 接口设计必须能让结构胶与空气接触，以利固化，并在固化期间不得移动。υ11 施工方法 请参见《白云牌硅酮结构胶使用工艺指南》。υ 12 固化时间 υSS521在挤出接触空气后，即开始从表至里发生固化反应，完全固化产生最大粘结力在21天以后。 13 安全须知 υ本产品完全固化后并无毒性，但在固化之前应避免与眼睛接触，若与眼睛接触，请用大量水冲洗，并找医生处理；未固化的产品应避免小孩接触。本产品在固化过程中会放出醇类物质，在施工及固化区应注意通风，以免醇类物质浓度太大对人产生不良影响。 14 保证 υ本公司通过ISO9001/ISO14001/OHSAS18001管理体系认证，严格按ISO9001 质量体系要求生产、控制产品质量； υ本公司在用户购买产品并确定施工单位及工程后，签发密封胶质量保证书。 15 维修保养 υ一般无需维修，如果密封胶胶缝破损，更换损坏部分，只需用溶剂清除积累的污垢，再用结构胶填补，白云牌硅酮结构胶可很好地粘附在已固化的硅酮密封胶

碳纤维复合材料 (西北工业大学机电学院, 陕西西安710072) 摘要：碳纤维复合材料与金属材料相比，其密度小、比强度、比模量高，具有优越的成型性和其他特性，具有极大的发展潜力。本文介绍了碳纤维复合材料的特点及其应用，总结了碳纤维复合材料的成型工艺及每种成型工艺的特点，并从材料和成型两个方面指出了它的发展方向。 关键词：复合材料；碳纤维；成型工艺；工艺流程 Carbon Fiber Reinforce Plastic (School of Mechatronics, Northwes tern Polytechnical University, Xi’an 710072, China) Abstract: Compared to metals, carbon fiber reinforce plastic has great potential for development with lower density, higher specific strength and modulus, and excellent moldability and other characteristics. This article describes the characteristics and applications of carbon fiber reinforce plastic and sum up the manufacturing process of carbon fiber reinforce plastic and their characteristics. Finally, this article points out the development of carbon fiber reinforce plastic from two aspects: material and manufacturing process. Key words: composites; carbon fiber; manufacturing process; process

玻璃纤维材料的修复 -----------------------------------------------------------------------------------------其他行业的玻璃纤维修复 1.汽车保险杠是玻璃钢的，损坏了只能用玻璃纤维和树脂来修补，首先你需要买树脂和玻璃纤维毡，这些卖玻璃钢产品的门市都有的，树脂论公斤卖的，叫他们给你配好了，因为其实它有三种材料：树脂、催干剂和固化剂，问清楚怎么用？因为都是化学材料，三者放在一起会起化学反应，放热的，量大的话还会爆炸的，所以要注意安全，不要被烫到了，不要被溅到眼睛里；玻璃纤维布注意最好买毡，因为毡是丝状的，可以一根根抽出来，便于修复修平汽车保险杠表面。两者都买好了，开始修理了：拿个容器另外装树脂，少装些，别一次倒完了，然后再放几滴固化剂，注意搅拌均匀，固化剂可以少放，因为他起固化作用，少放固化慢一些就是了，放多了几分钟就完全固化了，你还没来的及修补呢！用个毛刷刷到到损坏的地方，然后贴些玻璃纤维毡，再刷些树脂上去，刷一次贴一次就可以了！干了以后打磨表面，最后喷漆就可以了！做玻璃这行看起来简单，其实也是技术活，要熟练才刷的平，没有空隙才行！液体是不饱和聚酯树脂【型号一般时191和196】但是要加固化剂和促进剂【俗称红水和白水】比例根据温度而不同，调和后要在规定时间内糊完，否则就会固化 2.买玻璃丝布，环氧树脂，固化剂和柔软剂，先把破口处理一下，再刷环氧树脂混合液，后铺玻璃丝布，这样做三脂两布，固化后，打磨平整。 玻璃钢（FRP）亦称作GFRP，即纤维强化塑料，一般指用玻璃纤维增强不饱和聚酯、环氧树脂与酚醛树脂基体。以玻璃纤维或其制品作增强材料的增强塑料，称谓为玻璃纤维增强塑料，或称谓玻璃钢，注意与钢化玻璃区别开来。由于所使用的树脂品种不同，因此有聚酯玻璃钢、环氧玻璃钢、酚醛玻璃钢之称。质轻而硬，不导电，性能稳定.机械强度高，回收利用少，耐腐蚀。可以代替钢材制造机器零件和汽车、船舶外壳等。 3.树脂和纤维都是玻璃钢的原材料，在混合固化剂和促进剂、在一定温度作用下，粘有树脂的玻璃纤维，因树脂的固化而被粘合在一起，就形成了玻璃钢材质。玻璃钢具有高强、轻质、耐腐蚀的特点，属于复合材料，也就是集合了多种材料的优点而制作出的一种材料。玻璃钢有狭义范畴和广义范畴的说法，狭义就是指玻璃纤维和树脂制作而成的，而广义的玻璃钢，还包括树脂和其它纤维制作成的复合材料，比如碳纤维玻璃钢（比如多数钓鱼竿）、涤纶纤维玻璃钢等等。 4.玻璃钢开裂怎么办 沿着裂缝周围用粗砂纸磨成粗糙，后用树脂和玻璃钢纤维补上 那如果非要修的话，也不是没有办法。树脂选用好点的，一般的也行，还有促进剂、固化剂、优质玻璃纤维布。粉子就不要放了。现在是秋季，温度低，所以固化剂要比夏天时多放，至于精确的比例，我随便估摸一下应该是：固化剂、促进剂、树脂；1：1.5：8 配合玻璃纤维缠在管道上，要让配好的玻璃钢迅速的涂在玻璃纤维布上，要让玻璃钢把玻璃纤维布充分浸透，等待玻璃钢充分固化后，再反复做上几层。就会结实了 航空复合材料结构修理方法 --------------------------------------------------------------------------------------适用于整流罩和玻璃纤维蒙皮1. 1复合材料的缺陷/ 损伤与修理容限

环氧建筑结构类胶的性能和要求 建筑结构胶，是指其粘结用胶的附着力强度大于被粘附的建筑材料。当然，胶本身的强度也不能低于被粘结的建筑材料，或者结构粘结的最基本工作强度要求。包括抗冲、抗压、抗剪切等强度，它的品种包括锚固、灌缝、结构粘接、钢板、木板、玻纤、碳纤维的粘贴、高分子砂浆浇注等等胶类。 我国的建筑结构胶研发和生产能力较弱，与国外先进发达国家还有很大差距，所以至今还没有一个完整的国家标准出台，虽然我国是世界上最大的建筑结构胶需求国，但绝大多数中高端产品还是依靠高价进口，或由国外公司在中国生产，而且这方面的技术引进或合资也非常的少。 中国较高端的建筑结构胶要在研发和产能上的国产化突破，一定要首先在环氧结构胶上突破，因为在世界上现有的典型的建筑结构胶基本上都采用环氧树脂或改性环氧树脂，如环氧丙烯酸脂、橡胶改性环氧、有机硅改性环氧、ＰＶ改性环氧、尼龙改性环氧等等。 过去国内建筑结构胶的研发和生产能力较低，主要原因： 一是人们对结构胶的认识和理解要正确，它是既具有最基本粘结综合性能的产品，又具有非常明显特性的黏合胶，才能称得上合格的建筑结构胶。例如锚固胶在美国、德国标准中，除了要有比一般环氧胶粘剂更好的粘接力、自身强度、剪切强度、拉伸断裂强度，还要有特别小的内应力和收缩率，能在有限的搅拌条件下充分伴匀，较高的放热条件下不流淌、外溢、沉底，这些特征都集中在一个胶种上，难度很大，所以国内很多企业在生产研发时，凭简单的理解有时是根本不能达到要求的。因为理解理论上转不通，所以会因为一小管结构胶，在理论上怎么也理不清做不出。 二是技术能力达不到这种水平，国外对建筑结构胶的技术封销很严，基本没有进入过我国。我国有关研发机构和部门、企业，认为一个小胶种不值得花大投入研究，所以有时一个看似很小产品，国内众多企业在技术上就是始终突不破技术关，其实不是我们不能做到，而是我们思想上很轻视它的技术含量，不愿花大力量去做。但实际上我们目前的技术还真不能达到这种水平，我们在国内还真没有发现有哪家企业、机构花多少人，花几十万、几百万去研究，开发一个小小的锚固胶、灌缝胶或建筑修补胶的，但我们谁都知道这些胶的生产利润非常高，谁都想生产这种胶去一年赚几百万、甚者上千万，但都不想投入，光想发财，不踏踏实实地去研发，就想得到高附加值的技术，有可能吗？这里面的根结就是对知识产权的不尊重，国内计算产品成本时，一般都不会加上技术投入成本（因为很多企业都想极少付代价，或不付代价就拿到生产技术）。很少有企业会在产品成本核算时加上较高的技术成本，很多人都幻想着建筑结构胶的高额利润，但谁都不认可你能在成本上加２０％，甚至５０％的技术成本，而想着从什么渠道白得这项技术，获取高额利润，这样的现状，很难让中国高端建筑结构胶得到发展。 第三个原因，也是比较关键的原因，我国环氧结构胶的关键原料，环氧结构胶用固化剂，如聚醚胺、脂肪胺促进剂、抗老化助剂、界面增强剂等等很多材料都是进口的，甚者包括一些填料、砂子，特别是用得最多最广泛的聚醚胺。它能调节胶的内应力，降低收缩率，还能有效增加附着力和剪切强度，极低的粘度是无溶剂灌缝、修补胶的最佳选择，优异的韧性能提高胶的粘结强度和延伸率、拉伸强度。聚醚胺是环氧建

复合材料不仅仅是几种材料的混合物。它有一些普通材料所没有的特性。它在潮湿和高温环境、冲击、电化学腐蚀、雷电和电磁屏蔽环境中具有不同于普通材料的特性。 复合材料的结构形式包括层板、夹层结构、微模型、机织预制件等。 复合材料的结构和材料是相同的，并且在结构形成时可以同时确定材料的分布。它的性能与制造过程密切相关，但制造过程非常复杂。由于复合材料结构不同层的材料性能不同，复合材料结构在复杂荷载作用下的破坏模式和破坏准则也各不相同。 在ABAQUS中，复合材料的分析方法如下 1建模 其结构形式决定了其建模方法，可以采用基于连续介质的壳单元和常规壳单元。复合材料应用广泛，但复合材料的建模是一个难点。制作复杂的结构光需要一个月的时间2材料 使用“图纸类型”（图层材质）来建立材质参数。材料参数可以以工程参数的形式给出，也可以通过子选项给出材料强度数据。这种材料只使用平面应力问题。

ABAQUS可以用两种方式定义层压板：复合材料截面定义和复合材料层压板定义复合剖面定义对每个区域使用相同的图层特性。这样，我们只需要创建一个壳组合，将截面属性指定给二维（在网格中定义的常规壳元素）或三维（三维的大小应与壳中给定的厚度一致）。基于网格中定义的连续体的壳单元） ABAQUS复合分析方法简介 复合覆盖定义由复合布局管理器定义，主要用于在模型的不同区域构造不同的层。因此，在定义之前应该先划分区域，并将不同的层分配给不同的区域。它可以根据常规shell的元素和属性进行定义。 传统的壳单元定义每个层的厚度并将其分配给二维模型。根据单元的厚度可以将单元划分为三维单元的厚度方向。 提示：堆栈参考坐标系（放置方向）的定义和每个堆栈坐标系（图层方向）的定义。定义正确的图层角度、图层厚度和图层顺序。ABAQUS无法分析单个层的法向变化超过

用途优点 非结构胶强度较低、耐久性差，只能由于普通、临时性质的粘接、密封、固定，不能用于结构件粘接。 结构胶强度高、抗剥离、耐冲击、施工工艺简便。用于金属、陶瓷、塑料、橡胶、木材等同种材料或者不同种材料之间的粘接。可部分代替焊接、铆接、螺栓连接等传统连接形式。结合面应力分布均匀，对零件无热影响和变形。 在工程中结构胶应用广泛，主要用于构件的加固、锚固、粘接、修补等；如粘钢，粘碳纤维，植筋，裂缝补强、密封，孔洞修补、道钉粘贴、表面防护、混凝土粘接等. 发展历史 1978年:法国人马尔嘎带着结构胶(西卡杜尔31#胶)来到中国. 1980年，建设部正式下达了“建筑结构胶粘剂研制及应用技术推广”的课题，由中国科学院大连化学物理研究所与辽宁建筑科学研究所共同攻关，

于1983年完成了课题，研制出我国第一个实用型——JGN型建筑结构胶粘剂，开创了我国化学法加固的先河，填补了国内建筑物粘钢加固补强的空白。 1990年:中国工程建筑标准化协会标准《混凝土结构加固技术规范》(CECS25:90)将粘钢加固技术正式纳入规范并将JGN系列建筑结构胶列为指定使用产品。中国科学院化学部.城乡环保部科技局印发<<建筑结构胶粘剂与其应用技术>>鉴定证书的通知, 1996年:中国科学院应市场发展要求相继研制成:应用于动荷载构件的建筑结构胶,应用于潮湿环境下的建筑结构胶,应用于混凝土表面修补的建筑结构胶,应用于高温条件下的建筑结构胶,应用于灌注式的建筑结构胶等各种结构补强胶粘剂, 1997年:经应用调研及大量实践表明,化学式粘钢加固法在加固技术领域里已成为主导趋势,工艺精良技术曰益成熟,具有施工简便.技术可靠.人力物力时间成本低.节省使用空间等优越性,已越来越受到广大结构设计者的认可. 2000年:结构胶迅速发展到新旧建筑物的混凝土植筋锚固.化学法粘钢.化学锚栓加固.粘碳纤维布(板).材料抗冲磨、裂缝灌浆防腐防水等加固补强项目中,成为日后建筑界不可缺少的重要建筑加固补强材料, 2006年:国家标准混凝土结构加固设计规范GB50367-2006实施,这必将对我国的社会主义现代化建设事业产生积极的推动作用。 使用方法 不同类型的结构胶使用方法不同，但大体一致。 以襄樊联基胶粘剂厂生产的BD811高强度结构胶为例说明其用法。 1. 表面处理：对待修补或需粘接部位进行粗化处理，再用清洗剂进行清洗。

硫化氢腐蚀的机理及影响因素 作者：安全管理网来源：安全管理网 1. H2S腐蚀机理 自20世纪50年代以来，含有H2S气体的油气田中，钢在H2S介质中的腐蚀破坏现象即被看成开发过程中的重大安全隐患，各国学者为此进行了大量的研究工作。虽然现已普遍承认H2S不仅对钢材具有很强的腐蚀性，而且H2S本身还是一种很强的渗氢介质，H2S腐蚀破裂是由氢引起的；但是，关于H2S促进渗氢过程的机制，氢在钢中存在的状态、运行过程以及氢脆本质等至今看法仍不统一。关于这方面的文献资料虽然不少，但以假说推论占多，而真正的试验依据却仍显不足。 因此，在开发含H2S酸性油气田过程中，为了防止H2S腐蚀，了解H2S腐蚀的基本机理是非常必要的。 (1) 硫化氢电化学腐蚀过程 硫化氢(H2S)的相对分子质量为34.08，密度为1.539kg/m3。硫化氢在水中的溶解度随着温度升高而降低。在760mmHg，30℃时，硫化氢在水中的饱和浓度大约3580mg/L。 1

在油气工业中，含H2S溶液中钢材的各种腐蚀(包括硫化氢腐蚀、应力腐蚀开裂、氢致开裂)已引起了足够重视，并展开了众多的研究。其中包括Armstrong和Henderson对电极反应分两步进行的理论描述；Keddamt等提出的H2S04中铁溶解的反应模型；Bai和Conway对一种产物到另一种产物进行的还原反应机理进行了系统的研究。研究表明，阳极反应是铁作为离子铁进入溶液的，而阴极反应，特别是无氧环境中的阴极反应是源于H2S中的H+的还原反应。总的腐蚀速率随着pH的降低而增加，这归于金属表面硫化铁活性的不同而产生。Sardisco，Wright和Greco研究了30℃时H2S-C02-H20系统中碳钢的腐蚀，结果表明，在H2S分压低于0.1Pa时，金属表面会形成包括FeS2，FeS，Fe1-X S在内的具有保护性的硫化物膜。然而，当H2S分压介于0.1～4Pa时，会形成以Fe1-X S为主的包括FeS，FeS2在内的非保护性膜。此时，腐蚀速率随H2S浓度的增加而迅速增长，同时腐蚀速率也表现出随pH降低而上升的趋势。Sardisco和Pitts发现，在pH处于6.5～8.8时，表面只形成了非保护性的Fe1-X S；当pH处于4～6.3时，观察到有FeS2，FeS，Fe1-X S形成。而FeS保护膜形成之前，首先是形成Fe S1-X；因此，即使在低H2S浓度下，当pH在3～5时，在铁刚浸入溶液的初期，H2S也只起加速腐蚀的作用，而非抑制作用。只有在电极浸入溶液足够长的时间后，随着FeS1-X逐渐转变为FeS2和FeS，抑制腐蚀的效果才表现出来。根据Hausler等人的研究结果，尽管界面反应的重 2

编号：AQ-JS-00082 ( 安全技术) 单位：_____________________ 审批：_____________________ 日期：_____________________ WORD文档/ A4打印/ 可编辑 混凝土结构的腐蚀及防腐措施Corrosion and anticorrosion measures of concrete structure

混凝土结构的腐蚀及防腐措施 使用备注：技术安全主要是通过对技术和安全本质性的再认识以提高对技术和安全的理解，进而形成更加科 学的技术安全观，并在新技术安全观指引下改进安全技术和安全措施，最终达到提高安全性的目的。 混凝土结构一直被认为是一种节能、经济、用途极为广泛的人工耐久性材料,是目前应用较为广泛的结构形式之一.但随着结构物的老化和环境污染的加剧,其耐久性问题越来越引起国内外广大研究者的关注.由于勘察、设计、施工及使用过程中多因素影响,很多混凝土结构都先后出现病害和劣化,使结构出现了各种不同程度的隐患、缺陷或损伤,导致结构的安全性、适用性、耐久性降低,最终引起结构失效,造成资金的巨大浪费.从国外情况来看[1],美国与钢筋腐蚀有关的损失占总腐蚀的40%;前苏联工业建筑的腐蚀损失占工业固定资产的16%,仅混凝土和钢筋的腐蚀损失占GDP的1?25%;1999年,澳大利亚公布的腐蚀损失为GDP的4.2%.除此之外,北欧、英国、加拿大、印度、日本、韩国及海湾地区等不少国家都存在以基础结构设施为主的腐蚀.中国面临的问题同样很严峻.根据中国工程院2001~2003年《中国工业和自然环境腐蚀调查与对策》中的统计,1998年中国建

建筑结构胶综述 1.胶粘剂的概述 1、1概述:胶粘剂又称粘合剂、粘结剂,就是一种具有优良粘合性能的物质。它能在两种物体表面之间形成薄膜,使之粘结在一起,其形态通常为液态与膏状。胶粘剂的应用领域非常广泛,涉及建筑、包装、航天、航空、电子、汽车、机械设备、医疗卫生、轻纺等国民经济的各个领域。 1、2发展历史 1、2、1早在数千年之前人类就已经开始使用粘土与淀粉以及松香当作胶粘剂来使用。两千年前的秦朝用糯米浆与石灰作砂浆粘合长城的基石,使万里长城成为中华民族伟大文明的象征之一。 1、2、2秦俑博物馆中出土的大型彩绘铜车马的制造中,用了磷酸盐无机胶黏剂。

1、2、3 公元前2000年东汉时期用糯米浆糊制成棺木密封胶,配以防腐剂,使马王堆古尸出土时肌肉及关节仍有弹性,足见中国胶结技术之高超。到上世纪初,合成酚醛树脂的发明,开创了胶粘剂的现代发展史。目前,与合成高分子材料的产量比较,胶黏剂只占第五位,但年增长速度则居第一。目前,胶黏剂的应用已渗入到国民经济中的各个部门,成为工业生产中不可缺少的技术,在高技术领域中的应用也十分广泛。 1、2、4 汽车结构件粘接

1、2、5 粘结剂在航天领域的使用,由原来的非结构件到结构件再到受力件甚至整个机体运用的越来越广泛。 2、胶粘剂的组成与分类 2、1 胶粘剂的组成 胶粘剂一般多为有机合成材料,通常就是由粘结料、固化剂、增塑剂、稀释剂及填充剂与改性材料等原料经配制而成。 粘结料:粘结料也称粘结物质,就是胶粘剂中的主要成分,它对胶粘剂的性能, 如胶结强度、耐热性、韧性、耐介质性等起决定作用。 固化剂:固化剂就是促使粘结料进行化学反应,加快胶粘剂固化产生胶结强度的一种物质。 增塑剂: 增塑剂也称增韧剂,它主要就是可以改善胶粘剂的韧性,提高胶结接头的抗剥离、抗冲击能力以及耐寒性等。 稀释剂:稀释剂也称溶剂,主要对胶粘剂起稀释分散、降低粘度的作用,使其便于施工,并能增加胶粘剂与被胶粘材料的浸润能力,以及延长胶粘剂的使用寿命。填充剂:填充剂也称填料,一般在胶粘剂中不与其她组分发生化学反应。其作用就是增加胶粘剂的稠度,降低膨胀系数,减少收缩性,提高胶结层的抗冲击韧性与

复合材料的结构及作用 一、复合材料的结构及作用 是由两种或两种以上不同性质的材料，通过物理或化学的方法，在宏观上组成具有新性能的材料。各种材料在性能上互相取长补短，产生协同效应，使复合材料的综合性能优于原组成材料而满足各种不同的要求。 复合包装材料一般由基层、功能层和热封层组成。 a.基层也是材料的外层，从商品对包装性能的要求出发，外层应具有良好的光学性能、良好的印刷适性、耐磨、耐热、一定的强度和刚度，这样使包装外观具有极佳的表现力，增加了对消费者的吸引力； b.功能层也是材料的中间层，从商品对包装性能的要求出发，应具有很高的阻隔性以及特殊性能，如防潮性、阻气性、阻氧性、保香性、耐化学性、防紫外线、防静电、防锈等，使内装物得到保护，延长其货架寿命，这是包装功能性的体现； c.热封层也是材料的内层，从商品对包装性能的要求出发，内层与内装物直接接触，起适应性、耐渗透性要好，特别的包装食品的复合材料，内层还应符合食品安全的要求，卫生、无毒、无味，要对其进行封合，因此还要有良好的热封性和粘合性。 复合包装一般要满足以下性能： a.强度性能，包括抗张(拉伸)强度，范围一般在40-100MPa，撕裂强度，范围一般在 0.3-3N，破裂强度范围一般在30-50MPa，热封强度范围一般在20-80N/20mm，另外根据不同使用场合，还要求刚性、耐磨性、断裂伸长率； b.阻隔性能，包括透气性能（透空气、O2、CO2、N2）、防潮性能、透湿性能、透光性能(尤其对特定波长的光线)、保香性能； c.耐候与稳定性能，包括抗油性能、抗化学介质、耐温性能、耐候性能、抗降解性能； d.加工性能，包括自动化包装适性、印刷适性、防静电性能、热收缩与尺寸稳定性； e.安全卫生性能，包括材料成分是否安全，细菌微生物的种类和含量多少，其它一些影响安全卫生的成分； f.其它性能，包括光学性能、透明度、白度、光泽度、废弃物处理的难易、展示性等。 被包物不同，对复合包装材料性能的要求也不同，应从被包物对包装功能的要求出发，选择和设计复合包装材料，使用最少的材料，达到保护内装物的目的，节约成本和资源。二、举例说明 聚乳酸/纳米碳管防静电复合材料。此材料是以纳米碳管为导电料通过球磨和密炼2种方法添加到聚乳酸基体中制备的防静电复合材料。具体工艺流程如下：纳米碳管的纯化处理(p-CNT)——纳米碳管功能化(f-CNT)——球磨法或密炼法混合——热压——成型。 聚乳酸可以看做复合材料的基层，是复合材料的基材框架。PLA是一种新型的生物可降解材料，有较好的生物相容性，属于环境友好型材料，符合绿色环保的要求，并且具有良好的透气性及拉伸强度，但抗冲击性能差，对热不稳定。