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GFRP(纤维增强复合材料)保温连接件的技术说明

打印 0条评论来源:深圳市现代营造科技有限公司

一、Thermomass品牌的GFRP拉接件产品性能检测和均一性证明

2013年7月,深圳市现代营造科技有限公司委托“国家玻璃纤维产品质量监督检验中心”对Thermomass品牌的GFRP保温拉接件进行了力学性能检测,并于8月5日出具了检测报告,报告编号“玻纤质检(QSW)字第13970321号”。


下图为对Thermomass的GFRP连接件进行拉伸试验、弯曲试验、剪切试验的照片。



试验采用Thermomass拉接件产品的同截面材料进行,所测得的数据代表产品本身的力学性能。(注:由于GFRP的力学性能与配方、生产工艺、截面大小的关系很大,利用不同截面的近似材料进行试验只能证明该材质的力学性能,不能代表产品自身的力学性能)


检测报告内容如下图:


从报告中的数据来看,所检测的Thermomass拉接件平均拉伸强度为803MPa,平均弯曲强度为844MPa,层间剪切强度为57.6MPa,并且试验的变异系数很小,说明产品质量的均一性很好。并且Thermomass对产品质量的控制取得了“SwRI QC质量认证”(相当于ISO9000认证)并严格遵循,详见“SwRI QC Process Compliance Letter.pdf”文件。


二、GFRG拉接件的标准和受力计算

目前利用GFRP拉接件制造的夹心墙板,一般为“非组合夹心三明治墙板”,“非组合”是指“内叶墙和外叶墙可以相对滑移,不形成共同受力,外叶墙在温度变化时,表面混凝土不产生拉压应力,从而保护外墙不会开裂,因此保温拉接件是一个悬臂受力构件,其变形计算如下图所示,公司中的E就是拉接件的弯曲弹性模量,如果没有检测“弯曲弹性模量”指标,拉接件的变形值是无法计算的,因此也就不能合理地设计连接件的布置间距。



Thermomass的计算严格遵循AC320标准,该标准是美国的国家权威建筑标准,国际标准理事会规定GFRP拉接件的性能特征应符合该标准中涉及的验收标准


AC320标准即 “锚固于混凝土中的纤维加固复合拉接件验收标准”(自2006 年7 月1日起生效),该标准规定了以下内容:


1) 拉接件最小拉伸载荷和剪切载荷(包括在混凝土中的锚固抗拔值)

2) 拉接件要求的循环试验

3) 拉接件的蠕动试验

4) 制造误差

5) 拉接件标识要求

6) 独立实验室试验要求

7) 实验报告步骤

8) 拉接件材料的最低力学性能,如抗拉能力,弹性弯曲模量等。

9) 拉接件的受力变形限制,以及变形计算使用的公式。

10) 对环境适应性的测试,比如拉接件的抗碱性,极端温度条件下拉接件性能,拉接件的耐久性能等。

11) 生产的质量控制要求

12) 安装步骤和质量检查的要求


Thermomass是目前全球唯一按照该标准进行了全部的试验检测,且检测结果全部合格的产品。


三、耐火性试验

Thermomass进行了4小时的夹心墙板耐火性试验,详见“ASTM E119 Four Hour Test Report - 2011 Sum.pdf”文件,美国领先防火测试机构对一个由MC/MS纤维复合拉接件制造的墙板进行了防火试验,将墙板放置于1090 °C (2000 °F)的恒温环境中4小时,墙板背火面的温度在试验过程中只上升了20.8 °C (37.6 °F),试验合格的标准为温度上升不超过121 °C (250 °F)为合格。


此外,Thermomass对保温板暴露在空气中的情况,进行了30分钟的洞口燃烧试验,用液化气喷枪对洞口的保温板进行燃烧,试验发现:火焰只能点燃洞口边缘的100mm保温板,而里面的保温板不会燃烧,分析原因是夹心内部缺乏氧气,不会引起火灾在蔓延。(详见NFPA 285 Test - Fnal.pdf文件)


四、抗震、抗风、抗扭作用计算

Thermomass额外提供了对抗震、抗风、抗扭作用下的计算案例,发现在正常设计条件下,拉接件的力学性能要求并不是由抗震和风荷载起决定作用,对于“非组合夹心三明治墙板”只要遵循AC320的标准。详见“Final NaPoPo.ppt”


五、耐碱性能试验

Thermomass进行了耐碱性试验,在PH值为12的碱溶液中浸泡1000小时和3000小时后进行力学试验,发现拉接件的力学性能指标下降很少,详见“Stork Material Testing - Summary of Alkali Report.pdf”文件。


六、失败的教训

保温连接件虽不是建筑的结构材料,但同样是承受外保护层的受力配件,其安全性非常重要,在美国GFRP拉接件并不只是Thermomass一个品牌,类似保温板和保护层脱落的安全事故,在其他品牌曾经发生过,损失相当严重。


30多年来,Thermomass还没有出现过一起安全事故,这就需要产品质量优、设计理论、使用方法都正确才能够实现,任何环节出问题都会是安全隐患。


附件“失败的教训.PPT”是一个大工程,原计划采用Thermomass拉接件,由于承包商想节省一些费用(约20万美元),采用了其他品牌的拉接件来代换,在工程验收刚刚完成还没有使用的时候就出现了大问题,最后不得不用Thermomass拉接件来返工,多花了200万美元。


七、常见问题解答及知识

详见“MC-MS 的QA -(中文0706版).pdf”


八、关于价格

Thermomass拉接件的GFRP材料是从美国原装进口,自2012年5月1日起,深圳市现代营造科技有限公司成为Thermomass的正式代理商,2013年5月成为大中华区唯一代理商,已经在深圳市福田保税区建立了保税仓库,一方面降低了成本,也缩短了供货时间,价格是之前代理商的一半左右,若有较大订单或签订长期供货协议,我们可以向美国CTC公司申请特别优惠。


本着“安全、节能、环保、经济”的宗旨,我公司专注于建筑工业化和PC建筑领域的长期研究,为客户提供装配式建筑的优良工艺工法技术和预制构件特种建材产品,我们期待与您的合作,共同努力为中国建筑产业现代化事业发展做出积极的贡献!



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(注:以实名和单位名申请)


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