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、本課題源于國家高技術(shù)研究發(fā)展計劃（863計劃）項目(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。本項目設(shè)計了一種由樹脂基材料層/碳鋼層/水泥基材料層/樹脂基復(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題，參考現(xiàn)有的PCCP管的生產(chǎn)工藝基礎(chǔ)上，展開了試驗研究及有限元計算分析，主要工作包括以下幾個方面：
　　1、參照已有復(fù)合管道的制作工藝，通過試驗研究

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

3、界面粘結(jié)性能；第三類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脂和石英砂增強顆粒。試驗表明，適配層中加入樹脂層和增強顆?？捎行岣呓缑嫘阅埽瑵M足項目中對界面強度的要求。
　　3、通過壓剪試驗測試各類試樣的界面剪切性能，并對試驗結(jié)果進行分析?？偨Y(jié)出符合界面強度要求的適配層制作工藝，并研究鋼-混凝土界面中，適配層中樹脂包裹石英砂厚度的不同對界面強度的影響。數(shù)據(jù)表明，隨著樹脂層厚度的增加，界面強度有下降的趨勢，當(dāng)樹脂厚度