不饱和树脂基复合材料在田间水利工程上的应用.pdf

2013年第10期
黑龙江水利科技
No.10.2013
(第41卷
Heilongjiang Science and Technology of Water Conservancy
(Total No 41
文章编号:1007-7596(2013)10-0269-02
不饱和树脂基复合材料在田间水利工程上的应用
ロロロじUー
王宇平,刘蕊
推广应用目
(黑龙江农垦勘测设计研究院,哈尔滨150001)
摘要:复合材料的综合性能好,强度高,密度小,抗拉强度大,耐腐蚀老化性能强等一系列的
优点引起了人们越来越多的重视,因此常用它来代替传统材料用于汽车、船舶化工等
行业,通过与传统材料的对比,从实践上论述不饱和树脂基复合材料在田间水利工程
上的应用。
关键词:复合;树脂;老化;优势;斗门
中图分类号:TV49
文献标识码:B
水利、农业上现状所采用的主要材料
无机物,树脂是有机物,使二者紧密结合到一起形成
一种新的复合材料,但该材料在日光和空气的作用
近几年国家从保证粮食安全的目的出发,加大
下容易发生老化,使材料硬度、强度下降,以致破坏。
在水利、农业上的投资,尤其黑龙江省成为全国最大
为防止或延迟材料的老化,研究人员在该材料表面
的产粮省份后,水利、农业项目日益增多,如节水增
粮项目、土地整理项目、标准良田项目、中低产田改增设抗老化层,抗老化层由紫外线吸收剂和胶衣树
造项目等等,而目前在水利农业行业里,基本还是似脂组成,该技术已在建筑、汽车、船舶等多个领域应
传统的建筑材料为主,如水工建筑物以钢筋混凝士用。且通过国家化学建筑材料测试中心检测,具
为主,小型的水工建筑物有用钢、铁材料的,沟渠的体检测报告见下表。该种材料是一种复合材料,综
衬砌仍以混凝土和干砌石为主。
合性能好,这种材料单位质量很轻,机械强度比铝合
金高,密度只有钢结构的1/4,抗拉强度超过钢材,使
2不饱和树脂基复合材料的组成及指标
用条件:工况温度为-60~80℃,使用年限≥30a。
随着节能、环保、可再生、可持续等一系列的理
念出现后,引起了人们越来越多重视,促使人们在尽
3不饱和树脂基复合材料的优势
可能少用传统的建筑材料的前提下,去开发新型的
1)传统的水利建筑材料仍以水泥、石头、砂子及
材料,复合材料就是其中的一种,常用它来代替传统钢、铁等材料为主,这部分材料都属于非可再生资
材料用于与人们息息相关的各种行业,但是在水利源,这些材料的开采都将破坏自然环境,且不利于资
和农业行业里应用的还不是很多。
源的可持续发展;而不饱和树脂基复合材料的原材
不饱和树脂是一类通用型树脂,不饱和树脂基料则是石油或煤的产物化合而成。
复合材料是以乙稀基不饱和聚酯树脂作为基体材
2)目前水利项目太多,投资太大,对于设计人员
料,再辅以高强玻璃纤维作为增强材料;玻璃纤维是也是一种压力,尤其田间工程这部分,涉及到的小型
[收稿日期]2013-04-15
[作者简介]王宇平(1980-),男,山东書县人,助理工程师,从事水利工程设计エ作;刘蕊(1982-),女,吉
林梅河ロ人,助理工程师,从事水利工程设计工作。
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Heilongjiang Science and Technology of Water Conservancy
Total No 41)
建筑物太多,采用混凝土结构形式需要大量的施工
图纸,而采用不饱和树脂基复合材料制成的斗、农
门,只需要制作出模具,就可以批量生产,大大的缓
解了设计压力,节省了设计时间。
3)不饱和树脂基复合材料制成的斗、农门具有
素合发
投资低的特点。例如在黑龙江省设计传统的一座
中农业浓含并
单得业
0.5×1.0的斗门,需考虑冻胀问题,基础一般埋深在
冻深以下,结构最简单的一字闸需要混凝土8m3,外
加一扇铸铁闸门,投资约0.7万元,不饱和树脂基复
合材料制成的0.5×1.0的斗门投资约0.58万元
座节约投资0.12万元。
4)传统的以钢筋混凝土为主的水工建筑物具有
自重大、施工复杂的特点,施工都需要土方开挖,支
护模板,绑扎钢筋、混凝土浇筑、甚至二期混凝土浇
图1定型斗门结构图
筑、混凝土养抑拆模、土方回填、金属结构的安装等
工序,但不饱和树脂基复合材料制成的建筑物只需
要土方开挖、预制结构的安装、土方回填3道工序即
可完成?。
5)该产品抗老化性能好,强度高,使用年限长。
由紫外线吸收剂和胶衣树脂组成的抗老化层,可以
防止材料的老化,适用温度范围为-60~80℃,使用
年限≥30a。
6)该产品可以缩短工期。首先,采用模具可以
图2组合式U型槽衬砌
批量生产,缩短设计者的设计时间;其次,北方天气4结论
寒冷,钢筋混凝土建筑物为满足抗冻的要求,一般在
目前,这种不饱和树脂基复合材料的小型水工
11月份就不能进行混凝土浇筑(或费用大),而该产。建筑物在一些地方的水利工程上已经运用,运行的
品,施工简单,不用浇筑混凝土,直接埋入,回填好即效果很好,它的优势已经开始显露出来,但还没有得
可,轻便、美观,没有混凝土养护等一系列耗时的工到普及,而且还没有被应用到稍大一些的建筑物上,
序,短暂的时间即可施工完成,可以节省工期。
这还需要设计者和使用者总结经验,相互沟通,使之
7)该产品可以重复利用,便于维修。该产品质得到更广泛的应用。
量轻,不超过50kg,即使安装位置有误,也可以取出,
另行选取位置安放。另外维修简单,出现倾斜等问参考文献:
题,可以随时取出,摆正重新进行安放。
[1]王玉民郭振宇·以不饱和聚酯树脂为基的玻璃钢复合
8)由于钢铁价格很高,传统的铁质闸门及启闭
材料防老化研究进展[J].合成材料老化与应用,2011,40
设施经常丢失,该产品是一种新型复合材料,没有厂
(02):47-52
2]耿运贵,张水涛,树脂基复合材料的应用与发展趋势
家和个人对其进行回收利用,也就没有人进行偷盗,
[J].河南理工大学学报:自然自学版,2007,26(02):192
可以有效的防止丢失。
具体结构见图1~2。
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