ACCS在建筑工程独领风骚ACCS在建筑工程独领风骚李治廷【新闻】

ACCS在建筑工程独领风骚,ACCS在建筑工程独领风骚

英国莫塞结构塑料公司在过去10多年中先后开发不少先进复合材料应用于建筑工程，如著名的A19Ｔees 旱桥和阿尔伯高尔夫公路桥等。该公司在复合材料材料、结构、设计等方面，由此已经逐步形成了一个体系，称谓“莫塞结构塑料先进复合材料系统”。　　一、阿尔伯泰河口复合材料桥　　这座用先进复合材料制造的世界上第一座箱式承托桥，1992年10月在英国阿尔伯泰河口正式建成使用这座跨度为63米，总长为113米的复合材料桥采用多孔拉挤件构成，在结构体系建桥材料及其建造等方面都有其独特的创新。由ACCS构成的该桥梁，不但具有传统结构的特点，而且在承受震动方面有优异性能。自该桥建成以后，经受了长期的风和水流冲刷浸蚀，性能仍然完好。　　这种复合材料结构桥具有如下的特点：选用了不设中间支撑的结构形式及体系，可以承受跨度较大，河水快速流动和突发性的事件；可利用环氧粘结技术，进行现场安装施工，并确保整体桥的最佳性能；复合材料部件组分含量选用最佳配比，并采用多孔结构形式；材料颜色可根据环境的情况，进行本体着色；材料本身很轻，易于安装，６个学生利用８个星期的假期，就可安全地安装而成；复合材料桥梁几乎不需要维护，减少了大量的维修费用。　　这种称为Ｐarafil箱式结构件使用了凯芙拉纤维，具有现场操作简便，以及长期性能稳定等特点，并且其结构设计和安装施工方案也都很合理，十分实用。　　二、ACCS系的技术要求　　该公司通过多年的努力和探索，对ACCS系统已有了全面的掌握，特别是建立了复合材料结构件的技术要求：与树脂含量相比，有较高的玻纤含量；发挥了连续纤维，尤其的发挥出无捻粗纱的高效能作用；无论从总体上，或是在局部上，制品的几何尺寸都较为准确，从而确保了桥梁的质量；该系统结构的设计及其形式的安排，已能充分发挥出所使用材料的最佳特性；该结构系统的强度和刚度的设计数值和实际测得的数值，均较为统一，例如对于每块墙体及其各自的模量，以及整体建筑结构等方面。这一点，对于工业民用建筑，显得尤为重要。　　目前，该公司在利用计算机对ACCS系统完成全部的设计过程的基础上，将高水平的建筑结构例如建筑物使用100年以上的安全性、可靠性、耐久性等目标，与比较低的造价结合起来，以满足建筑业和使用部门的要求。这种有标准规格尺寸的薄壁多孔拉挤件，由于采用了许多新技术，因而成功地开辟了玻璃钢在这些结构件方面的应用领域。如在阿尔伯桥两端的竖塔，就是采用ACCS系统一个成功的例子。该建筑物成功地应用环氧粘结剂，进行整体拉挤制品的粘结，而没有采用常用的机械锚固的方法。　　该公司还与ＤＳＭ树脂公司、Ｖetrotex有限公司、Ｃiba 聚合物公司和CU桥梁公司共同进行高速公路桥的拉挤复合材料支撑梁的试验，在经历了８个月之久的极限加载试验、耐久试验和抗蠕变试验后，证明ACCS结构体系的效果较为令人满意。 三、ACCS系统的设计原理及制品的质量管理　　Ｍaunsell公司在研制开发过程中，十分注意在复合材料设计、制造及其工艺等各有关方面进行定量化的工作。他们认为，复合材料从批量小、性能高、价格高的航天国防工业应用，转向批量大、性能高、价格低的建筑市场，必须在设计和制造等方面都有所创新。该公司新的设计方法是根据“有限状态设计原理”，假设在结构制品使用期间内，有一个永不可能达到的有限状态。这时结构件的性能将不再满足设计要求，这种预计的数值可对某些不确定的因素如试验数据、负载、应力分析等的因素，通过计算机作出定量化的计算。　　四、ACCS系统严格的质量管理　　该公司生产的公路立交桥复合材料结构件，对所用原材料、工艺及其规格、特性等，都作了严格的规定。　　一是对于板材和异形材中纤维的布置，需考虑短期和长期的强度、刚度、耐久性和耐火性等性能指标，并使其制品能达到实用的要求。　　二是对于树脂、玻纤、添加剂、表面毡等原材料都有严格的规范要求，例如树脂的物理性能、贮存性能、包装和商标特征、质量控制、批量特征等。作为拉挤填充树脂，还需要关于粘度、挥发份、胶凝时间、比重等性能指标，以确保制品的性能。对于特种玻纤毡增强材料，要求区别所用玻纤的等级以及有关的英国国家标准；其他如颜料、紫外线吸收剂，以及填料、阻燃剂、低收缩添加剂等，都有相应的规范要求。对于表面毡，也已作出有关的规定，例如使用前，必须经过干燥处理。　　三是在制作产品以前，必须先确定选用的树脂和玻纤增强材料的类型。设计制造者首先要取得其性能鉴定证明材料，并经过本公司的一系列性能检测，获得合乎要求的结果后，才能认定为采用的原材料种类。　　四是在制品制造过程前，必须制订出拉挤工艺详细的各项工艺操作规程。　　五是制品的物理性能要求，包括其外观、破坏性试验碎片、机械性能、制品尺寸误差、质量控制指标、批量抽样结果、验收检测等内容。对于每一批量的材料，一定需抽样，进行强度、刚度、玻纤含量及巴氏硬度等测试。在类型认定时，需进行常规CRAG试验，并根据其第一块板的破坏情况，确定出它的强度指标。　　五、ACCS系统的应用　　1989年，该公司采用ACCS系统设计建造了世界最大的复合材料防护桥，在钢架表面用轻质结构板复盖，面积达1.6万平方米。这些护板间相互粘接，不但具有良好的耐久性、便于进行维护工作，还能防止钢架的腐蚀。有关人士认为，ACCS系统之所以能广泛应用于各种结构件，是由于这种复合材料具有强度高、重量轻、耐久性好、热绝缘性好等优点。　　目前，由于该系统在特种设计技术以及自动化生产技术研究方面的不断进展，更拓宽了它的应用领域。例如ACCS公路桥的跨度，就已增长至100～350米。在平板建筑或由曲面板建筑方面也被广泛认可。这些多孔结构件建成的中等高度的建筑物，还具有良好的抗震性能。并且由于它具有综合耐久性、耐火性和重量较轻，尤其适于海边建筑应用。　　此外，该系统还成功地设计制造了布朗里月台跨桥和两层办公用建筑等。转载自 “中国环氧树脂行业在线”

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