基于一種新型多基復(fù)合管的界面性能及制作工藝研究.pdf

1、本課題源于國(guó)家高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃（863計(jì)劃）項(xiàng)目(2013AA031306)多基結(jié)構(gòu)材料復(fù)合技術(shù)及在高壓管制造中的應(yīng)用。本項(xiàng)目設(shè)計(jì)了一種由樹(shù)脂基材料層/碳鋼層/水泥基材料層/樹(shù)脂基復(fù)料預(yù)應(yīng)力層組成的多基復(fù)合管。主要圍繞管材中玻璃鋼層與混凝土層間的界面性能、鋼層與混凝土層的界面性能問(wèn)題，參考現(xiàn)有的PCCP管的生產(chǎn)工藝基礎(chǔ)上，展開(kāi)了試驗(yàn)研究及有限元計(jì)算分析，主要工作包括以下幾個(gè)方面：
　　1、參照已有復(fù)合管道的制作工藝，通過(guò)試驗(yàn)研究

2、這種新型管道的玻璃鋼層與混凝土層間界面適配層的制作工藝。試驗(yàn)中所采用的試樣主要有兩類(lèi)：第一類(lèi)是直接混凝土芯外側(cè)糊制玻璃鋼層；第二類(lèi)是在玻璃鋼層與混凝土層之間引入親水樹(shù)脂提高其粘接性能。試驗(yàn)表明，當(dāng)界面間引入親水樹(shù)脂后，界面性能顯著提高，平均剪切強(qiáng)度可達(dá)2.5MPa左右。
　　2、通過(guò)試驗(yàn)研究鋼層與現(xiàn)澆混凝土層間界面的制作工藝，試驗(yàn)中設(shè)置的試樣主要分三大類(lèi)：第一類(lèi)是在鋼層外直接現(xiàn)澆混凝土；第二類(lèi)是在鋼層與混凝土層之間引入樹(shù)脂層提高其

3、界面粘結(jié)性能；第三類(lèi)是在鋼層與混凝土層間引入界面適配層，適配層的組成主要包括樹(shù)脂和石英砂增強(qiáng)顆粒。試驗(yàn)表明，適配層中加入樹(shù)脂層和增強(qiáng)顆?？捎行岣呓缑嫘阅埽瑵M足項(xiàng)目中對(duì)界面強(qiáng)度的要求。
　　3、通過(guò)壓剪試驗(yàn)測(cè)試各類(lèi)試樣的界面剪切性能，并對(duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析?？偨Y(jié)出符合界面強(qiáng)度要求的適配層制作工藝，并研究鋼-混凝土界面中，適配層中樹(shù)脂包裹石英砂厚度的不同對(duì)界面強(qiáng)度的影響。數(shù)據(jù)表明，隨著樹(shù)脂層厚度的增加，界面強(qiáng)度有下降的趨勢(shì)，當(dāng)樹(shù)脂厚度