玻璃纤维范文
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篇1
1玻璃纤维产品的应用
1.1在居住环境中的应用玻璃纤维经加工处理可作为增强质来改善织物效果和手感,经涂覆处理可与建筑涂料有较好的相容性。因此在居住建筑工程方面已经获得了较广泛应用,具有很大的发展空间。玻璃纤维用作防水基质,在美国其用量占总防水基材的60%以上,占纤维总量的30%还多;在我国目前玻璃纤维防水基质用量还很低。作为辅助增强材料用途,如在建筑工程内外墙体中使用的玻璃纤维网布贴面,以及用于块状建筑接缝处等辅助增强环节。玻璃纤维棉毡、棉板作为保温绝热材料可用在建筑围护结构中。我国每年在建筑方面的能耗约为2.5亿t标准煤,每平方米建筑面积平均能耗为美国的4~8倍。玻璃纤维毡也是很好的吸声材料,可用于室内吸声降噪,在建筑中做吸声吊顶和吸声墙面,绝热、装饰结合使用。选择合适的玻璃纤维成分、结构状态和处理方式,可用作增强水泥、石膏等胶凝材料生产非承重板材和装饰物。玻璃纤维织物经处理作为室内装饰材料具有防火、可洗、不腐、有织物感、美观的特点,与各种墙面和涂料有较好的相容性,便于施工和更新。作为土木建筑工程增强材料主要有四个方面:一是将玻璃纤维加工成格栅并经沥青处理,用于软路基等级公路的沥青混凝土路面增强防裂;二是玻璃纤维和树脂一起加工成筋材代替钢筋,主要用在沿海防盐气腐蚀和需避免电磁干扰的结构中以增强混凝土;三是用于建筑物和桥梁等构筑物的钢筋混凝土裂缝补强基材;四是用于将玻璃纤维作为增强介质掺入水泥土中,利用玻璃纤维材料高强度、低延伸率的特点改善水泥土受力性能较弱的问题。由于玻璃纤维有电绝缘性,因此在电工绝缘领域应用广泛,其主要制品有绝缘浸渍制品,玻璃纤维增强塑料层压制品,玻成制品、电磁线等。此外,根据E玻纤优良的电绝缘性和耐热性,玻璃纤维可用于制造风力发电的飞轮;将玻璃纤维与凯夫拉纤维复合制造风力发电的飞轮,可用于风力、太阳能发电,汽车供能、不间断电源、低空轨道卫星储能等众多方面。
1.2在环境领域的应用在大气、地理环境领域中,玻璃纤维作为过滤材料,特别是在高温气体过滤方面具有重要作用[6]。玻璃纤维作为过滤材料具有独特的性能,其强力、韧性和耐化学腐蚀性好,化学性能稳定,不吸湿,不膨胀,可耐260℃高温,热稳定性好,在高温条件下过滤效果好,无火灾危险。以纸、机织物、毡(蓬松毡、棉毡、针刺毡等)及覆膜为主要形态,毡层纤维成三维微孔结构,空隙率高对空气阻力较小,除尘效率超过织物滤料可达99.9%,而且过滤速度比织物滤料高一倍左右。主要用于含量不同的污染物和要求净化的气体过滤,目前已大批量用于炭黑化工、钢铁冶金、燃煤锅炉、耐火材料、水泥建材及焚烧烟气的除尘净化[8]。同时也用于人防工程,防毒工具、车辆空调的空气过滤和超净化室的空气处理,可使过滤兼有杀菌、除异味效果。基于玻璃纤维制品的化学稳定性和过滤效果比较好,其中超细玻璃纤维还被用于生产系列实验室用精品过滤器。在地理环境中玻璃纤维与有机纤维材料结合,加工成土工材料用于防止水土流失,以及作为无土栽培的载体。
1.3在医疗领域的应用玻璃纤维在生物医学领域的应用主要有:(1)用传光、传像来对人体器官进行内窥检查和辅助治疗,包括刺激穴位、止血、切开组织、灼烧病变组织等;运用光纤针对血液进行光照射以稀释血液,牙科材料用于固化补牙等。(2)玻璃纤维纸基于其化学稳定性和抗菌性,可用作试剂载体与专用试剂一起做成试条用于检查,如血液组分检查等;用作过滤血液的玻纤滤膜对白细胞有着很强的吸附性和捕获能力,可从血液中滤除白细胞组分,或用于分离血浆;还可在人体血液、液体、尿液的检验专用仪器中使用。(3)作为矫形和修复材料,玻璃纤维编织成具有延伸性的带并浸渍专用树脂当作绷带,缠在伤处固定骨肢,可克服敷石膏的麻烦和副作用。玻璃纤维复合材料人造骨也在积极开发中,一些无毒不会引起炎性反应又具有骨生物活性的复合材料已对动物进行实验,证明了玻璃纤维复合材料的生物相容性,与原骨之间的结合强度比不锈钢还高。生物医学研究用的器材和生活卫生用品也有特种玻璃纤维的应用。
1.4在交通领域的应用由于玻璃纤维的比强度较高,因此被广泛用做航天航空、汽车、船舶等交通工具的壳体,以代替金属、木材等减轻重量,减少驱动力,获得高速和较高的使用寿命。在航空航天领域高性能玻纤复合材料,铝合金、钢和钛合金三大材料已成为支撑航空航天事业发展的基石。在航空领域主要应用在内外侧副翼、方向舵和扰流板以减轻飞机质量,节约资源。在航天领域高性能玻纤复合材料作为主承力结构材料应用,如在运载火箭和航天器上用纤维缠绕工艺制造的纤维/环氧复合材料固体发动机壳具有耐腐蚀、耐高温、耐辐射、阻燃、抗老化的性能。航天器上采用了大量的防热材料纤维、高硅氧增强酚醛树脂[10]。
2我国玻璃纤维发展现状
篇2
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篇3
关键词:玻璃纤维增强筋;防波堤
前言
玻璃纤维增强筋(以下简称GFRP筋)是一种以树脂为基体浸润玻璃纤维,加上表面喷砂处理以提高粘结能力的增强复合材料。由于国内相关研究较少,本文对目前与GFRP筋耐久性相关的国外刊登文献进行了汇总评述。耐久性研究包括水分的吸收、碱离子作用下玻璃纤维的降解、基体树脂的降解、纤维与基体之间的离析、高温(玻璃熔点以上)时的热熔性及破坏、较差的防火性能、蠕变及松弛。研究结果表明当GFRP筋暴露于高温的碱性环境中,会发生物理性能特别是抗拉强度和粘结强度的降低。此类暴露环境通常导致加速GFRP的老化,但此类环境属于极端状况,与实际的暴露环境有很大不同。
本文表明,除较差的防火性能以外,没有任何技术因素可以阻碍GFRP筋的应用。GFRP筋可以克服海洋环境中的钢筋因为腐蚀而产生混凝土裂缝和整体破坏的风险,是可选择的材料之一。
1 工程概况
海陵岛某酒店项目根据规划须设置一长度约1公里的景观道路,其单侧面临南海,需设置防波堤,设计使用年限为75年。本文拟采用乙烯基树脂为基体的GFRP筋,研究包括以下内容:
a.环境条件;b.混凝土性能,裂缝控制及GFRP筋的保护层要求;c.与普通钢筋混凝土设计在混凝土质量要求方面的对比;d.混凝土浇筑过程中水化热及其对GFRP筋的影响;e.结构性能(包括筋材的强度及其与混凝土的粘结强度)降低的风险评估;f.设计年限预期;g.风险评估;h.GFRP筋的优点。
2 GFRP筋的性能研究
2.1 GFRP筋在混凝土中的应用
GFRP筋在混凝土中的应用越来越被人重视,主要因为它与钢筋相比具有抗腐蚀和高强度的优点。材料的相关描述在ACI Committee 440R-96 《State-of-the-Art Report on Fiber Reinforced Plastic (FRP) Reinforcement for Concrete Structures》里面有详尽的阐述,此外还有ACI Committee 440.1R-03 《Guide for the Design and Construction of Concrete Reinforced with FRP》亦有阐述。我国亦于2013年JG/T406-2013《土木工程用玻璃纤维增强筋》对GFRP筋的应用做出规范。GFRP筋混凝土与传统钢筋混凝土相比,由于缺乏相应的的追踪纪录,对其工程性能和耐久性仍存有疑问。项目前期,我司对GFRP耐久性领域的一些国外文献进行了研究。
2.2 GFRP筋的文献回顾
国内对GFRP筋的性能和耐久性研究相对较少,而在国外许多理论研究和实际工程研究中都有所涉及,例如:
Uomoto et al (2002) 概括了FRP的特性和应用。其著作指出,玻璃纤维在碱性环境中耐久性较差以及FRP在高温环境中性能表现较差,因此当需要考虑防火要求的时候,其应用应受到限制。当玻璃纤维暴露在碱性环境中时,设计会对抗拉强度进行折减。然而实际上纤维并非直接暴露在混凝土中,而是在树脂基体的包裹下会获得保护。
Benmokrane et al (2002) 对在三种碱性环境中,承受恒定的30%极限强度的拉伸荷载作用的20种GFRP筋进行了测试。试件涵括了多种由乙烯基树脂基体包裹E-glass纤维的不同直径不同制作方法的筋材。研究发现含E-glass的GFRP容易受到碱蚀,特别是树脂未完全固化的时候。乙烯基树脂被证实比聚酯树脂更能抵抗侵蚀和降解。测量发现,筋材的残余抗拉强度变化不定,在模拟毛细水环境中和埋入混凝土中的变化范围分别达到17%和16%。Benmokrane et al (2002) 建议GFRP筋在恒定荷载作用下的应力大小应小于25%的设计保证强度。
Karbhari et al (2003) 对FRP的认识进行了研究,其中涉及到玻璃纤维在碱性环境中的降解问题。他的研究指出,在纤维受到基体保护的同时,碱性条件可能加快复合材料的降解及其与混凝土之间粘结力的降低。当复合材料不能完全固化的时候必须特别注意这一点。Karbhari et al (2003) 建议(比起聚酯树脂)优先使用环氧树脂和乙烯基树脂以增加基体的保护能力,限制恒定荷载作用下的应力应小于25%的设计保证强度,树脂未完全固化时应注意防止蠕变破坏,应充分考虑FRP在高温条件和防火要求下较差的性能表现,以及对FRP疲劳破坏的不完全认识。
Debaiky et al (2007) 测量了GFRP筋暴露于碱性环境下、承受恒定荷载的水中和高温条件下的残余抗拉强度。筋材采用乙烯基树脂基体浸润E-glass纤维的表面喷砂GFRP。试件龄期分别为高温条件下1-4个月和普通温度下的1-14个月不等,其暴露的条件比起在混凝土结构中的实际暴露条件更加恶劣。此研究表明筋材的弹性模量没有明显降低;这对于设计观点来说是一个重要参考,因为GFRP初始的弹性模量比普通钢筋要低(大约40-45 GPa比205 GPa);最大的抗拉强度折减量为11%;不论残余抗拉强度还是极限应变都满足ACI110.1R-03的限制。从而得出结论:现行设计规范的环境折减系数十分保守,但由于缺乏目前产品的各项数据,此系数还是十分合理和有用的。
同时,以上所述的研究不少都涵括了GFRP筋在加速的或模拟的暴露环境中的表现,但尚存的问题依然是FRP筋在实际的混凝土建筑物中会怎样?Benmokrane et at (2005; 2006) 和Mufti et al (2005a; b; 2007) 对GFRP配筋混凝土结构进行了现场试验。试验的核心试件分别取自四座桥梁和一个码头,采用了多种方法来分析GFRP筋的实际状况,包括电子扫描、光学显微镜观察、X光散射分析、热量微分扫描测量及傅立叶红外光谱分析等。结果表明,GFRP筋连续工作5-8年后,并没有出现任何化学方面的降解(Benmokrane et al (2005) and Mufti et al (2005a; b; 2007))。同时,显微镜研究表明,纤维和树脂的界面仍非常好地粘结。
Benmokrane et al (2006) 对一座使用GFRP筋配筋的桥面板进行了调查。桥梁装置了各种仪器来测量GFRP筋混凝土面板的内部温度和应变,亦进行了动力和静荷载试验。结果显示:筋材的最大拉伸应变小于极限应变的0.19%,亦小于混凝土的开裂应变;桥面板和底板的挠度都满足AASHTO的规定。长期监测及现场超声波查勘表明GFRP筋依然良好工作。
2.3 前期研究结论
以上的研究文献可以说明:采用乙烯基树脂制造的筋材,比起采用聚酯树脂的筋材更持久;E-glass纤维的抗碱性比AR glass (抗碱纤维)要差,但只要乙烯基树脂基体保持完整,纤维丝就不会直接暴露到碱离子中;虽然GFRP筋的长期监测数据有限,但目前的相关直接研究表明其性能令人满意。
3 针对本项目的应用研究
3.1 环境条件
本项目的防波堤处于恶劣的海洋环境且部分浸没。位于持续湿润及干湿循环的那部分混凝土中的GFRP筋存在因水分吸收而更迅速地降解的可能性,但其预期的耐久性仍优于普通钢筋配筋。Mufti et al (2005a; b) 对GFRP筋性能的实际工程研究包括在码头的桩帽和部分面板,该码头承受海水的飞溅和潮汐作用,该研究表明没有发现任何结构破坏的迹象。
3.2 GFRP筋的裂缝控制和保护层厚度要求
《土木工程用玻璃纤维增强筋》要求筋体保护层厚度不少于1倍筋材直径,但不能超过75mm,一般主筋的保护层厚度为50mm;而其对裂缝控制没有明确。参考美国规范ACI 440.1R-03指出当配筋材料的腐蚀是导致裂缝的主要原因时,GFRP配筋的最大裂缝宽度可以放宽。但是,当同时使用钢筋配筋的时候,裂缝控制应根据钢筋的要求来取值;ACI 440.1R-03对GFRP配筋的最大容许裂缝宽度为:暴露于室外环境时0.5mm,暴露于室内环境时0.7mm;ACI 440.1R-03在章节"收缩和温度配筋"中阐述了裂缝宽度控制,并且推荐FRP配筋的保护层厚度应不小于筋材直径;该规范也对修正系数进行了论述。Nanni (2003) 对设计指引进行了深入探讨。
3.3 与传统设计在混凝土质量要求和保护层方面的对比
传统的钢筋混凝土设计需考虑防止氯化物进入及碳酸化作用,GFRP筋代替钢筋的那部分混凝土的质量要求可以放宽,但仍需保证混凝土能够防止那些不会造成加强筋腐蚀的其它物质所造成的破坏,譬如硫酸盐的侵蚀。Ceroni et al (2006) 的研究建议,由于GFRP筋的热膨胀系数与混凝土不同,可能需要增加保护层厚度。ACI 440.1R-03对FRP筋的热膨胀系数及其各向异性有注释,但并未提及需要因此而增加保护层厚度。但是根据防火要求,保护层厚度比起普通钢筋仍需要增加。
3.4 混凝土浇筑过程中的水化热及其对GFRP筋的影响
混凝土浇筑过程中的水化热受多种因素影响,包括配合比、添加剂、浇筑体积、模板的隔热性能及周围的环境温度。如果GFRP筋所处的温度超过了玻璃的熔点,其机械性能会降低。目前规范没有明确GFRP筋的熔点,但一般的基体熔点其大小应在~100-130℃之间,高于预期的混凝土水化热温度。因此,水化热产生的高温是短期的,不会对GFRP筋的性能产生长期影响。Mufti et al (2005a; b) 的研究指出,树脂甚至可能凭借水泥固化产生的水化热发生对其有利的后固化现象。
3.5 结构性能(包括强度和与粘结强度)降低的风险评估
在极端环境下的加速老化试验表明GFRP筋的拉伸强度和粘结强度会有所降低。但是,这些试验并不能必然代表实际条件。而且,设计规范含有环境折减系数,能够降低使用GFRP筋的风险。最大的风险来自于使用未完全固化的或者不合格的GFRP筋,此类筋材可能更容易导致水分及碱离子侵蚀树脂并随之破环纤维丝。因此,工作的重点在于执行合适的质量控制及检查方法以防止不合格品被应用于结构中。参考国标《土木工程用玻璃纤维增强筋》及美标ACI 440.1R-03涵括的处理及存储要求汇总如下:
a.GFRP筋应储存在空气干燥、流通的库房内;b.GFRP筋应该存放在地面以上的平台或垫子上;c.FRP筋应防止高温、紫外线照射及化学物质的伤害;应防止暴露在50摄氏度以上的环境中;d.GFRP筋应防止一切有可能影响其粘结性能的污染物或其他物质的玷污;e.应防止起吊过程中的过度弯曲;f.GFRP筋的切割应使用高速切割机或金刚锯,不应剪断。
3.6 设计年限预期
GFRP筋的预期寿命应当使用高温环境下的试验来对长期性能进行预测。Nkurunziza (2005) 评述了预期寿命的模型并推导了经验公式。目前要预测任何精确度的设计寿命都十分困难,但是没有任何研究表明GFRP筋在服务75年后不能再继续使用。
3.7 满足设计年限的风险评估
GFRP筋的设计年限可能会因某些因素而缩短,包括:设计失当;处理或存储不正确;安装过程中受到损伤;树脂未完全固化;加强筋含有微细裂缝、暴露的玻璃纤维丝或其他缺陷;暴露于极端高温 (譬如:火烧)环境中。
保证合理的设计(包括采用折减系数)、保证对筋材的质量控制及检查、保证施工现场的管理和落实防火措施,可以减少上述意外的风险。
3.8 GFRP配筋的优点
GFRP配筋的主要优势在于不会发生由于混凝土的氯化物侵入或碳酸化作用而导致的腐蚀。GFRP筋比钢筋更轻,在施工中更容易操作。
4 结论及工程建议
通过上述论证,GFRP筋适用于防波堤的应用。国外公开刊登的关于GFRP的加速老化试验指出其拉伸强度和粘结强度会损失,但这些试验的条件都十分恶劣并不能绝对代表实际暴露状况。对暴露在混凝土建筑物中5-8年的GFRP筋的试验结果证明,GFRP筋没有出现降解的迹象;对桥面板的GFRP筋的现场试验同样表现出令人满意的性能。除了GFRP筋较差的防火性能以外,没有任何技术因素阻碍GFRP筋在本项目的应用。
设计及施工必须根据JG/T406-2013《土木工程用玻璃纤维增强筋》来进行,须考虑GFRP强度降低的潜在可能性以及其他特性。必须注意采取适当的质量控制和检查措施,以保证未完全固化的筋材或不合格品不被使用,筋材依据适当的方法来处理和存储以防损伤和污染。
参考文献
[1]JG/T406-2013《土木工程用玻璃纤维增强筋》
[2]Benmokrane, B. and Cousin, P. University of Sherbrooke GFRP Durability Study Report, Project 5.17, April 2005.
[3]Benmokrane, B. El-Salakawy, E. El-Ragaby, A. and Lackey, T. Designing and Testing of Concrete Bridge Decks Reinforced with Glass FRP Bars, Journal of Bridge Engineering, Vol. 11, No. 2, pp. 217-229, 2006.
[4]Benmokrane, B. Wang, P. Ton-That, T.M. Rahman, H., Robert, J-F. Durability of Glass Fiber-Reinforced Polymer Reinforcing Bars in Concrete Environment, Journal of Composites for Construction, Vol. 10, No. 3, pp. 143-153, 2006.
[5]Debaiky, A.S. Nkurunziza, G. Benmokrane, B. and Cousin, P. Residual Tensile Properties of GFRP Reinforcing Bars after Loading in Severe Environments, Journal of Composites for Construction, Vol. 10, No. 5, pp. 370-380, 2006.
[6]Karbhari, V.M. Chin, J.W. Hunstons, D. Benmokrane, B. Juska, T. Morgan, R. Lesko, J.J. Sorathia, U. and Reynaud, D. Durability Gap Analysis for Fiber-Reinforced Polymer Composites in Civil Infrastructure, Journal of Composites for Construction, Vol. 7, No. 3, pp. 238-247, 2003.
[7]Karbhari, V.M. and Chu, W. Degradation Kinetics of Pultruded E-Glass/Vinyl Ester in Alkaline Media, ACI Materials Journal, Vol. 102, No. 1, pp. 34-41, 2005.
[8]Mufti, A. Banthia, N. Benmokrane, B. Boulfiza, M. and Newhook, J. Durability of GFRP Composite Rods, Concrete International, Vol. 29, No. 2, 2007.
[9]Mufti, A. Onofrei, M. Benmokrane, B. Banthia, N., Boulfiza, M., Newhook, J. Bakht, B. Tadros, G. and Brett, P. Field Study on Durability of GFRP Reinforcement, International Bridge Deck Workshop, Winnipeg, April 14-15, 2005.
篇4
[关键词] 玻璃纤维;铸造合金桩;桩核技术
[中图分类号]R78 [文献标识码]C [文章编号]1673-7210(2007)09(a)-138-02
目前我国临床修复大面积缺损的桩或核系统以铸造合金桩核和预成桩系统为主,非金属桩的应用仍然是较少的。传统铸造合金桩系统存在明显的缺点:金属腐蚀引起的牙龈组织和牙根变色,难于取出,使用不当造成的不可修复牙根折断。
1 资料与方法
1.1 一般材料
预成玻璃纤维桩、DWO-LINK 双敏树脂黏固水门汀、玻璃离子水门汀黏合剂、铸造合金桩核、根管预备钻针、根面预备钻针、排龈线、排龈器。
1.2 病例选择
本院修复科2003年6月~2006年6月就诊的55例患者中,男28例,女27例,年龄13~39岁,平均25.8岁。纤维桩组:26人,50颗患牙,采用玻璃纤维桩+树脂核+全瓷冠修复;铸造合金桩组:29例,50颗患牙,采用铸造合金桩+金属烤瓷冠修复。
1.3 方法
1.3.1 修复治疗前检查及准备拍患牙根尖片显示完善的根管充填治疗,冠折牙齿在龈上2 mm。
1.3.2 临床操作步骤①首先观察临床X线根尖片,预计所需桩的长度并作标记,使用预成钻与完成钻制备纤维桩空间;②使用酸蚀剂酸蚀根管15 s,冲洗吹干用纸尖干燥;③使用黏合剂涂抹根管吹干,用纸尖吸去多余黏合剂,先固化10~20 s;④纤维桩上涂黏合剂,吹干,先固化10 s;⑤输送BISCO树脂水门汀至根管底,放置纤维桩光固化40~60 s,用车针切断纤维桩树脂核材料,堆积并光固化,形成桩核。
1.3.3 临床评价方法及观察指标临床修复完成后进行首次复查,以后每隔半年查一次,并记录复查情况:牙龈炎性反应、牙龈边缘色泽、复诊检查桩核折断及根折情况。
1.3.4 统计学分析经SPSS11.0统计学软件处理分析得出结果。
2 结果
铸造合金桩组与玻璃纤维桩组的牙龈炎性反应有显著差异(P
3 讨论
玻璃纤维桩修复患牙中有1例出现了外伤导致的全冠脱落,玻璃纤维桩齐根折断现象,镍镉合金桩有3例出现了根折,这与三维有限元应力分析的结果相符。可以看出纤维修复系统受功能载荷时,应力集中在牙颈部,而金属桩核试验的应力集中在根尖1/3的区域,再加上金属桩核的弹性模量和抗折强度都高于牙本质,因此,金属核钉不仅不能增强余留牙体组织的抗折能力,反而会使其降低,其根折修复的远期失败率很高[1]。玻璃纤维桩具有与牙本质相近的弹性模量,这样可以将应力沿着桩更均匀的分布[2]。
桩冠修复最严重的并发症莫过于根折和桩钉折断无法取出,形成修复的彻底失败。镍镉合金桩弹性模量大于牙本质会在牙根-黏结剂-桩界面产生应力,从而引起修复体失败的可能[3]。纤维桩系统的出现,解决了这些问题,它易于从根管内拆取,甚至比根管内金属螺纹桩和金属简单桩易于拆除,尤其是对未建合或未完全建合的青少年患者。如果初诊采用铸造合金属桩修复,当成年建合后,位置改变需要取出桩核时便是一件危险的事情,可造成再次修复的困难。
传统铸造镍镉合金桩修复,戴用一定时间后,患者会出现牙颈部灰线问题,不但影响美观而且游离释放的金属离子,还会引起个别病例的组织过敏及生物毒性反应,本次试验的纤维桩组,未发现一例病例出现龈缘变黑现象,也正是纤维桩良好生物稳定性和低毒性的表现[4]。
由于纤维桩系统采用酸蚀黏合技术,其边缘为核树脂与牙体根面的结合线,核树脂与牙体之间通过牙本质黏合剂的黏合作用,可达到良好的边缘愈合防止微渗漏[5]。
纤维桩系统可以在门诊1次完成,大大缩短了修复周期,节约了患者的就诊时间,满足了特殊人群的需要。纤维桩还具有美观性好,耐腐蚀、耐疲劳有X线阻射性等优点[6]。
[参考文献]
[1]Assif D, Bitenski A, pilo R, et al. Effect of post design on resistance to fracture of endodontically treated teeth with complete crowns[J]. J Prosthet Dent,1993,69(1):36-40.
[2]Cormier C J, Burrs DR,Moon P.In vitro comparison of the fracture resistance and failure mode of fiber, ceramic, and conventianal post systems at various stages of restaratian[J]. J Prosthodont, 2001,10(1):26-36.
[3]Assif D,Oren E,Marshak BL,et al.Photoelastic analysis of stress transfer by endodontically treated teeth to the supporting structure using different restorative techniques[J].J Prosthet Dent,1989,61(5):535-543.
[4]李伟,陈吉华,郑亚萍,等,新型齿科纤维/树脂桩钉的应用设计及性能研究[J].口腔医学研究,2004,20(6):623-625.
[5]Duret B,Reynaud M,Duret F.New concept of coronoradicular reconstruction:the Composipost(1)[J].Chir Dent Fr,1990,60(540):131-141.
[6]Ferrari M,Vichi A,Mannocci F,et al.Retrospective study of the clinical performance of fiber posts[J]. Am J Dent,2000,13:9-13.
篇5
本工程位于天津市北辰区北辰西道沿线,工程内容主要包括沿北辰西道自东向西新建一排d1000mm~d1200mm的污水重力流管道,总长约4.4km。北辰西道污水干管收水范围西起新京福路、京沪高铁、东至南曹铁路,北起七纬路、南至津霸线共计约14.7km2。收集污水主要包含生活污水和工业废水。根据现状调研情况可知,由于企业污水排放含有腐蚀性物质,导致现状钢筋混凝土管出现破损、渗漏现象严重。结合本工程实际情况,在管材选取上采用耐腐蚀性好的玻璃钢夹砂管。由于北辰西道为现状道路,两侧存在房屋、高压铁塔,同时管道沿线需要穿越京沪高铁、京福公路等重要节点,且管道埋深均在5m以上,因此本工程采用玻璃纤维增强塑料顶管全线顶管施工。管道施工段地层土质自上至下分别为素填土、粉土、黏土、粉质黏土,管道穿越的地层主要为黏土和粉质黏土。
2玻璃纤维增强塑料顶管管材结构参数计算
为保证全线玻璃纤维增强塑料顶管施工的安全性,施工前对管道的结构进行验算,通过验算得出安全可靠的管材数据,为后期实际施工做好有利的理论数据支撑。根据设计条件、GB/T21492—2008《玻璃纤维增强塑料顶管》及管材厂家提供管道试验参数,本工程设计确定的玻璃纤维增强塑料顶管管材在设计计算中所用的基本参数。
3管道接口构造设计
针对该工程的特点,对原玻璃钢夹砂顶管接口进行改造。管道采用承插口连接方式,管道承口是由钢套环经打磨除锈处理,涂刷一层树脂防腐,钢套环与管道接缝处用树脂腻子填补缝隙,外层用玻璃纤维和树脂糊制。在管道接口防水处理方面主要采用双胶圈连接、实木垫块、橡胶垫块3种物质对接口联合密封,起到防水保压的作用,保证管道接口处无渗漏。这种接口的主要特点有以下几点。
1)防渗性能好。通过楔形胶圈和球形胶圈的双胶圈使用,即使在有一定偏角的情况下仍能够很好地起到防渗的作用。
2)安装连接简单方便。多级台阶构造、承插口连接,使得现场施工易于操作。
4施工情况分析及注意事项
在本次施工中顶管最大一次性顶离达到120m(理论计算值100m),顶管单节长度为6m。施工中为保证安全性,采取注浆减阻措施,通过注浆处理后将管道外壁与土壤的平均摩擦阻力fk从4.5kN/m2降低至3.2kN/m2,进而更有效保证顶管的施工安全。通过良好的注浆处理增大管道的理论顶进距离,但是此方法有一定风险性,施工中实际顶进距离不宜超出理论计算一次顶进距离。通过本次玻璃纤维增强塑料顶管施工发现,由于顶管施工需要进行纠偏工作,而纠偏会导致管材管口承受力面减小,小管径玻璃钢夹砂管顶管的壁厚较小,所以在设计时应充分考虑纠偏影响,适当加大管道的壁厚,保证施工过程安全可靠;大管径玻璃钢夹砂顶管的壁厚较大,可以不考虑增加壁厚。本次施工中未发生由于纠偏导致管道破损情况,进一步证明管道设计参数满足施工要求。工程中顶管工作坑均采用沉井施工,并设置单排止水帷幕。避免明开挖基坑和降水对周边房屋、道路的不利影响。顶管施工完成后沉井基坑直接作为检查井使用,减少后期二次浇注检查井的工作,但是由于沉井施工的工作周期较长对本工程整体工期有一定影响。
5结语
篇6
【关键词】参观修复 比例纤维 口腔护理
1 临床资料
1.1一般资料 选择我科门诊2010年1月至2010年9月间,年龄19岁~70岁残根残冠患者148例。 102例前牙共计106颗残根残冠,46例后牙共计55颗残根残冠,61颗患牙根折至龈上2mm。39例龈下1~2mm,均为修复前的完善根管治疗,术后拍片显示根充密合,根失无慢性炎症病变,以玻璃纤维桩树脂核制备桩核,最后用烤瓷冠全冠修复。
1.2材料 选择瑞士康特齿科集团产品,玻璃纤维根管系统(ParaPost)及高强度双重固化复合树脂桩核系统(ParaCore)和粘结系统(ParaBand)。
1.3修复方法
1.3.1根管预备根据牙根粗细不同,选择配套的根管预备钻头进行根管预备,保留至少1.5mm高度牙本质肩领,备桩达根长的2/3~3/4,根失需要保留4~5mm,以保证根失的封闭。
1.3.2桩核选择与粘结面的处理 试戴ParaPosi玻璃纤维桩必要时可用金刚砂截至适当长度,以不松动为佳,75%酒精消毒纤维桩备用,使用ParaBond免冲洗预处理剂处理根管保留30s纸尖吸干,气枪轻吹,干燥。
1.3.3桩的粘固及核成形 ParaBond粘结剂A,B等分两液混合均匀,导入预备好的根管内,30s后用纸尖吸干,气枪轻吹,干燥,将ParaCore 5ml桩核材料通过注射器直接注入根管内,同时根管桩上的涂抹部分材料就位于根管内,光照20s 将ParaCoer 5ml桩核材料注满内壁,涂凡士林的核成型帽置于根上加压成形并除去多余材料,光照40s~60s,结固后用车针磨除成型帽,修整后完成桩核修复。
1.3.4修复核完成后按常规方法基牙预备,取膜,比色后制作全冠修复体。
1.3.5烤瓷全冠试戴,调牙合,抛光,患者满意后用玻璃离子粘结烤瓷冠。
2 结果
本组148例161颗患牙,采用玻璃纤维桩树脂核外覆烤瓷全冠精心修复治疗,经临床随访观察6-10个月,其中纤维桩发生桩折4颗,后牙咬合痛1颗,其余156颗牙桩核固位良好,无根折、桩折现象发生。成功率为96.89%。
3 护理
3.1医患沟通 由于纤维桩修复残根残冠治疗时间比较长,费用较高,因此应做好沟通,向病人说明治疗方案,大概所需费用及时间,修复后的效果及注意事项,讲解在治疗过程中如何配合,消除病人的顾虑。
3.2操作护理 准备好各种物品和器材,做好病人的准备,医生预备好根管后用水冲洗去除残留并吹干,护士要尽快吸唾吸水,以防酸蚀剂损伤患者口腔粘膜,配合医生进行纤维桩的粘固。
3.3修复治疗后的护理 帮助或协助患者整理容貌,用纱布清除病人面部印模材料、唾液和血迹等,交代注意事项,及时复诊。
4 讨论
纤维桩具有比金属桩更为优良的耐腐蚀性能,纤维桩和树脂桩不会产生腐蚀,在其上制作的前牙全瓷修复体美观,性能好,患者满意度高,本组无一例因为全瓷修复体的颜色不佳或变色而导致失败。同时,采用纤维桩树脂核技术,临床操作简单,粘接效果可靠,桩的长度可以任意调节。并极大地缩短了临床操作时间,只需一次预约就可以完成纤维桩树脂核和临时冠的制作,对于前牙修复立刻满足了患者美观的需求。
参 考 文 献
[1]陈相涛,李晓娜.桩核材料对牙本质应力的影响.中华口腔医学杂志,2004,39(4):302-305.
篇7
深圳市第二中医院口腔科,广东深圳 518034
[摘要] 目的 研究玻璃纤维桩在严重缺损牙齿修复中的应用。 方法 选取2012年9月—2013年9月该院口腔科收治的38例严重牙齿缺损患者,随机分为观察组和对照组,观察组利用玻璃纤维桩进行修补,对照组患者利用金属桩进行修补,对两组患者的治疗效果进行对比。 结果 观察组患者经治疗后有效率为95.45%,明显高于对照组患者65.0%(P<0.05)。观察组患者未出现牙周变色,对照组5例患者出现牙周变色现象(25.0%)。 结论 在修复严重缺损的牙齿中,利用玻璃纤维桩修补效果明显高于金属桩的修补效果,是值得在临床中应用的。
关键词 玻璃纤维桩;严重缺损;牙齿修复
[中图分类号] R4 [文献标识码] A [文章编号] 1674-0742(2014)06(c)-0025-02
Study on the Application of Glass Fiber Post in Restoring Severe Dental Defect
LIN Zhejing
Department of Stomatology, Shenzhen 2nd Hospital of TCM, Shenzhen, Guangdong Province, 518034,China
[Abstract] Objective To study the application of glass fiber post in restoring severe dental defect. Methods 38 cases of patients with sever dental defect admitted in the Department of Stomatology of our hospital from September, 2012 to September, 2013 were randomly divided into the observation group and the control group. The observation group adopted glass fiber post for repair, and the control group used metal post for repair. The treatment effect of two groups of patients was compared. Results After treatment, the effective rate of the patients in the observation group was 95.45%, significantly higher than 65.0% of the patients in the control group(P<0.05). Tooth discoloration did not occur in the patients of the observation group, while that occurred in 5 cases of the control group (25.0%). Conclusion For restoring severe dental defect, the repairing effect of glass fiber post is significantly higher than that of the medal post, which is worthy of clinical application.
[Key words] Glass fiber post; Severe defect; Dental restoration
[作者简介] 林哲靖(1982-),女,福建莆田人,硕士,主治医师,主要从事口腔临床医学方面工作。
牙体受到损伤,不仅影响着患者的美观和进食,还对患者的正常生活造成了不小的影响[1]。在对缺损的牙齿进行修复时,传统方法就是利用预制金属桩。而在使用金属桩修复时工艺制作复杂、操作的次数多,牙根很容易出现断裂、脱落,影响着患者的美观,损坏后很难进行更换。但随着人们健康意识和对美的追求不断增强,传统的修补方法已满足不了人们的需求,而玻璃纤维桩在损伤牙齿的修复中取得了良好的修复效果。它具有色泽好、不宜断裂、操作简单、抗腐蚀、生物相容性高、较稳定等特点,被广泛的应用于临床中[2]。该研究选取该院2012年9月—2013年9月口腔科收治的牙齿严重缺损的38例患者,对玻璃纤维桩在严重缺损牙齿修复中的应用进行研究,并取得了良好的修复效果,现报道如下。
1 资料与方法
1.1 一般资料
选取该院口腔科收治的严重牙齿缺损的38例患者,共42颗牙齿。随机分为观察组和对照组,每组各19例。观察组患者利用玻璃纤维桩进行修补,共22颗牙,其中男性患者8例,年龄为19~48岁,平均年龄为(25.4±1.9)岁;女性患者为11例,年龄为17~42岁,平均年龄为(23.6±1.7)岁。对照组患者利用金属桩进行修补,共20颗牙,其中男性患者9例,年龄为18~43岁,平均年龄为(22.9±2.1)岁;女性患者为10例,年龄为19~44岁,平均年龄为(23.2±1.8)岁。所有患牙经X线检查,牙根折断的患牙为5颗、牙冠缺损的患牙为29颗、牙根已有填充的患牙为8颗。
1.2 方法
观察组利用玻璃纤维桩进行修补,利用常规的根管治疗进行根管的填充,完毕后利用玻璃离子进行暂时的封闭,一周后进行复查。若在复查时患牙未发现任何异常,利用尖状或是球状的磨针将根管内的填充物去除直到根尖的6 mm处,并用生理盐水对患牙进行冲洗,拭干患牙上的水分去除小颗粒,在隔湿处理后留出大约7 mm肩台,利用玻璃纤维桩核进行打桩。进行制作烤瓷全冠、黏固、修复表面。对照组患者利用金属桩进行修补,首先进行常规处理,也于1周后进行复查,同样运用金属桩核进行打桩,牙冠处用全瓷牙冠进行粘结修复,对牙根已有填充的患牙同样采用此方法进行修复。
1.3 疗效标准
显效:患者牙齿疼痛感、不适的症状消失,修复稳固未出现松动,修复体未出现漏缝现象,X线照射结果牙根未出现折断,根尖未出现炎症、红肿的现象,患牙可进行正常的咀嚼功能、美观、色泽正常。有效:患者牙齿疼痛感、不适的症状有所好转,修复稳固未出现松动,修复体未出现漏缝现象,X线照射结果牙根未出现折断,根尖出现炎症、红肿的现象,患牙能基本进行咀嚼功能、美观、色泽正常。无效:X线照射结果牙根出现折断、断裂,根尖出现炎症、红肿的现象,未恢复患牙的正常咀嚼功能。
1.4 统计方法
对该研究所得实验数据均采用spss 13.0统计学软件进行检验,计量资料采用t检验,计数资料采用χ2检验。
2 结果
观察组患者19例,共22颗患牙经玻璃纤维桩修复后显效为15例,有效为6例,总有效率为95.45%,对照组患者19例,共20颗患牙,经金属桩修复后显效为5例,有效为8例,总有效率65.00%。观察组患者未出现牙周变色,对照组5例患者出现牙周变色现象。观察组患者的总有效率明显高于对照组患者,差异有统计学意义(P<0.05)。见表1。
3 讨论
牙齿缺损在口腔疾病中是一种常见病、多发病,其发病率较高,严重影响了人们的正常生活[3]。桩运用牙根作为固定位,再加上全冠和上端的核就完成了严重缺损牙齿的总体修复工作,能有效的避免牙根和牙冠的断裂[4]。在修复受损患牙时最重要的就是维持桩核的稳定性,减小牙冠应切力,增强固位力。在该研究中,观察组患者共22颗患牙,利用玻璃纤维桩成功修复的为21例,有效率为95.45%;对照组患者共有20颗患牙,利用金属桩进行修复后成功修复的为13例,有效率为65.0%。观察组患者成功修复率明显优于对照组患者(P<0.05)。而该研究成功修复有效率与其它相关研究结果有效率96.4%基本一致[5],具有研究意义。观察组患者中有1例未能成功的修复,是由于运用的纤维桩过细,当受到巨大的颌力时出现了桩核断裂。当纤维桩受到巨大的不良应力时,首先断裂的就是直径较细的纤维桩,能缓冲不良的应力,有效的保护了牙体和牙根的部位。而金属桩体在受到巨大的不良应力时,会导致牙体组织产生断裂最终致使修复失败,牙体和牙根部位受到损伤[6]。对照组患者修复失败的为7例,其中5例患者为桩体出现断裂,2例患者为桩体出现脱落。观察组患者在修复后未出现牙周变色现象,对照组患者在修复后有5例患者出现牙周变色的现象。研究结果表明玻璃纤维桩对严重缺损牙齿进行修复具有较高的临床应用价值。利用玻璃纤维桩修复受损的患牙,若压桩出现断裂或修复失败时,可以很容易进行再次的修复治疗。而利用金属桩修复患牙时,若出现断裂、损坏后很难进行更换或修复,对患者产生影响。在运用传统的金属桩核修复患牙,往往制作工艺受到限制,桩体呈圆锥形,使桩体的固位力极大的降低。而金属材质的弹性模量和正常的牙体有较大的差距,大大降低了美观性,减弱了其抗腐蚀的能力,影响了影像学的检查[7]。玻璃纤维桩在临床中运用以来,减少了因弹性模量与牙体本身的差距而导致的牙根断裂,减少了修复的程序,缩短了患者治疗的时间。而玻璃纤维桩本身的切力与正常的牙体极其相似,受力比较均匀,减少了牙根的断裂,色泽与正常的牙齿接近,对患者具有较好的美观性[8]。此材料无毒无害对患者的身体没有任何的影响,并未发现使用此材料后对患者出现过敏的症状。而玻璃纤维桩的粘结力非常高,增强了桩体本身的强度,使用时间大大的延长。
综上所述,在修复严重缺损的牙齿中,利用玻璃纤维桩进行修复有效率明显高于金属桩的修复有效率,既能增强患牙的美观又能延长使用的时间,是值得在临床中应用的。
参考文献
[1] 王宁,骆小平,俞长路,等.高强度纤维桩树脂核的临床应用研究[J].口腔医学,2012,25(3):149-151.
[2] 邓东来,黄翠.纤维桩系统与金属桩系统性能及临床应用的比较[J].国外医学:口腔医学分册,2010,32(1):52-54.
[3] 孟晓晖,顾君.玻璃纤维桩与铸造金属桩在前牙修复中的临床效果观察[J].当代医学,2011,1(10):105-106.
[4] 卢家桢.玻璃纤维桩和铸造金属桩核在前牙修复中的临床疗效比较[J].北京口腔医学,2012,16(4):124-125.
[5] 秦明群,莫弼凡,黄甲清.玻璃纤维桩在严重缺损牙齿修复中的应用[J].中国组织工程研究与临床康复,2012,11(44):57-58.
[6] 余娟,张伟.玻璃纤维桩在牙齿修复中的应用[J].中国校医,2012,26(8):163-164.
[7] 马晶.玻璃纤维桩在牙体缺损修复中应用观察[J].中国实用口腔杂志,2010,3(1):53-54.
篇8
关键词:玻璃纤维 职业病危害
1、概述
玻璃纤维是采用玻璃球或废旧玻璃经过一系列加工而成的玻纤半成品,其细度为0.003mm-0.006mm,细如丝,软如棉、抗拉力强,颜色银白、无毒无味、耐酸、耐碱、耐碱、耐腐蚀、耐高温、绝缘性能好,是一种性能优越的无机非金属材料,已被广泛应用于交通、能源、建筑、航空、航天、环境保护、国防等行业。
玻璃纤维大致分为:中碱纤维、无碱纤维、高碱纤维。中碱纤维主要用于玻璃钢、防腐、防尘、墙体、装饰等;无碱纤维主要用于电子、信息等方面;高碱纤维在我国未得到较好的开发和利用。下面将着重分析无碱玻璃纤维制造过程中存在的职业病危害因素。
2、无碱玻璃纤维的生产过程
2.1玻璃成分及原料成分
(1)玻璃成份
(2)原辅料成分
无碱玻璃纤维池窑拉丝生产使用的原辅料主要有:叶腊石、石灰石、硼钙石、石英砂、萤石、芒硝、纯碱等。
2.2生产设备
无碱玻璃纤维生产制造过程中的主要设备有:螺旋给料机、气力混合输送装置、配料仓、单元窑、拉丝机、浸润剂配制釜、烘干炉、无捻粗纱络纱机、短切机组、短切毡机组等。
2.3生产工艺
按玻璃配方选择矿物原料,各种矿物原料以合格粉料进厂,由配料车间配料并通过气力输送分配阀输送至窑头料仓,供投料机使用。配合料在单元窑内熔融、澄清、均化后,流入H型成型通路。熔化良好的优质玻璃液由设在通路底部的多排多孔拉丝漏板流出形成纤维,经涂敷专用浸润剂后,大部分被高速旋转的拉丝机拉制卷绕成原丝饼,或一部份在线短切成短切原丝;拉丝机拉制成的原丝饼经烘干后,供下道工序专用设备加工制成无捻粗纱、短切原丝、短切原丝毡等玻璃纤维制品。
(1)配合料制备
池窑拉丝用“E”玻璃原料大部分为干燥的微粉原料,极易产生粉尘,所以系统采用密闭的气力输送和气力混合方式。配合料经上料输送系统、电子称量系统、气力混合和输送系统送至玻璃熔制工段。
(2)玻璃熔制
玻璃熔制系统主要由单元窑、成型通路、燃烧装置、鼓泡系统及自控系统等部分组成。
(3)玻璃纤维成型
玻璃液从铂铑合金多排多孔漏板流出后,被冷却器强制冷却和拉丝机高速牵伸成型为纤维,成型后的单丝经涂油器涂敷浸润剂并集束或分束后,大部分通过拉丝机的排线装置有序地卷绕在拉丝机上,形成原丝饼;一部分短切为短切原丝。
(4)浸润剂的制备
浸润剂原料主要为各类树脂和化学溶剂,在配置车间按玻璃纤维的种类要求在配置釜釜内混合后经管道输送至玻纤成型工段。
(5)玻璃纤维制品加工
将单股玻璃纤维经络纱机合成多股纤维或者将长纤维丝且为短丝,最后经成品检查并包装入库。
3、职业病危害因素分析
通过对无碱玻璃纤维生产中使用的原辅料及工艺过程的调查、分析,依据《职业病危害因素分类目录》、《工作场所有害因素职业接触限值 第1部分 化学有害因素》和《工作场所有害因素职业接触限值 第2部分 物理因素》,识别分析该生产过程存在的主要职业病危害因素有:苯、甲苯、氟化氢、一氧化碳、二氧化硫、丙酮、乙酸、甲醛、碳酸钠、矽尘、玻璃纤维尘、石灰石尘、萤石混合性粉尘、其他粉尘、噪声和高温。
4、防护措施
结合无碱玻璃纤维的生产工艺,针对该过程存在的职业病危害因素分析,提出以下防护措施:
4.1防尘毒
配合料制备过程采用密闭的气力输送和气力混合方式,防止粉尘逸散至作业环境。
在络纱、短切等玻纤成品加工设整体和局部的通风除尘系统。
在浸润剂配制场所设置通风排毒系统。
玻璃纤维生产过程尽可能采用先进的工艺设备,提高工艺过程的自动化控制程度,避免作业人员直接接触有害因素。
4.2防噪声
选用低噪声设备,尽量采用自动化操作,使操作工位于密闭隔音的操作室内。
4.3防高温
窑炉和拉丝工段的烘房采用高厂房,屋顶开天窗,充分利用自然通风排出余热;窑体和烘房采用保温措施,减少热量散发;在车间办公室、休息室等设置空调系统;为作业人员提供含盐清凉饮料。
5、个人防护
依据《劳动防护用品监督管理规定》、《劳动防护用品配备标准(试行)》和《个体防护装备选用规范》的相关要求,为接触粉尘的人员定期发放符合要求的防尘口罩;为接触尘毒的操作人员发放防毒口罩或防毒面具;为噪声作业人员配发符合国家标准的个人防护耳塞。
6、综述
玻璃纤维生产过程中存在苯、甲苯、氟化氢、一氧化碳、二氧化硫、丙酮、乙酸、甲醛、碳酸钠、矽尘、玻璃纤维尘、石灰石尘、萤石混合性粉尘、其他粉尘、噪声和高温等多种职业病危害因素,建议从事该行业生产的企业按照相关标准规范的要求设置防护设施,同时为从业人员配备个人防护用品,保护从业人员的身体健康,同时加强企业的职业卫生管理,达到安全生产的目的。
参考文献:
篇9
近年来,江西省九江市玻璃纤维产业呈现强劲的发展势头。目前九江市投产的玻璃纤维企业有40多家,其中主营业务收入2000万元以上的企业达17家,形成了集群发展的良好态势。
九江市规模以上玻璃纤维企业主要集中在庐山区和九江经济开发区,从业人员达7246人。目前,庐山区各类玻璃纤维企业已发展到30多家,实现主营业务收入超过20亿元,玻璃纤维工业已成为庐山区最具优势的支柱产业,该区由此荣获“江西省玻璃纤维及复合材料产业基地”称号。在九江市玻璃纤维产业集群中,龙头企业当属巨石集团九江公司,该公司隶属中国玻璃纤维股份有限公司控股的全球最大玻璃纤维制造商——巨石集团。2009年,该公司退城进园,整体搬迁,投资47亿元,建设年产35万吨玻璃纤维现代化生产基地,一期年产15万吨无碱玻璃纤维大型双池窑拉丝生产线及2万吨节能环保型池窑拉丝生产线全面建成投产。今年1-6月,该公司主营业务收入达3.25亿元,实现税金2227万元。
经过几年的发展,九江市的玻璃纤维产业无论技术还是规模在国内乃至国际上都具有较大的影响力。区位优势、能源优势、人力资源优势等又为该市玻璃纤维产业的发展提供了必要的生产要素保障。九江市已经确立了玻璃纤维产业发展的思路,用高新技术和先进实用技术提升工艺水平,不断调整产品结构,支持大企业和特色企业发展,做大产业规模,延长产业链,提高产品竞争力。一是扩大现有生产规模,引导和帮助企业进行扩能改造,增加生产设备和生产线,加快在建玻璃纤维项目的建设投产进度。二是重点做大庐山区玻璃纤维产业基地规模,发挥既有玻璃纤维产业优势,培育特色产业集群,搭建新兴材料产业发展平台,大力扶持基地内现有玻璃纤维企业发展,并利用各种招商引资平台,引进和建设一批玻璃纤维制品生产企业。延伸产业链条,完善玻璃纤维产业集群,建设玻璃纤维产品专业化销售及服务市场,建立专业的第三方玻璃纤维物流企业,与国内其他玻璃纤维生产基地形成错位竞争、优势互补的格局。三是加快调整产品结构,扶持巨石集团继续完成35万吨玻璃纤维产业基地建设,使企业形成具有自主知识产权的技术体系。
同时,九江市玻璃纤维产业瞄准世界先进水平,加快发展无碱池窑拉丝先进生产技术,进一步提高无碱玻璃纤维生产能力。加快资产重组、嫁接改造步伐,淘汰坩埚拉丝等落后工艺,鼓励优势企业新品研究,开发低成本,高性能、特种用途的玻璃纤维及制品,如风电叶片玻璃纤维材料、覆铜板玻璃纤维电子布,扩大玻璃纤维应用领域,促进玻璃纤维产业集群发展。到“十二五”末,九江市玻璃纤维及复合材料产量有望达到50万吨,实现主营业务收入100亿元。
(来源:中国高新技术产业导报)
篇10
【关键字】玻璃纤维土工格栅;沥青路面;运用
材料与方法
1 玻璃纤维土工格栅的作用机理
1.1 特性
玻璃纤维土工格栅是一种增强公路路面性能的新型优良土工基材,其主要成分属硅酸盐,是一种理化性能极其稳定的材料。它具有很高的耐热性和优异的耐寒性(一般工作温度为-100~280℃),强度大、模量高、化学稳定性好、耐腐蚀、膨胀系数低、尺寸稳定性好等特点。经对玻璃纤维表面改性并涂覆处理后,提高了其和沥青的复合性能,极大提高了它的耐磨性能及抗剪切能力。
1.1.1 抗拉强度高、延伸率低――玻璃纤维的强度较高,超过了其它纤维和金属;模量高,具有很高的抗变形能力。
1.1.2 热稳定性――玻璃纤维的熔化温度在1000℃以上,这确保了玻纤网土工格栅在摊铺作业中耐热的稳定性。
1.1.3 理化稳定性――经过特殊处理后,玻纤网土工格栅能够抵抗物理磨损、化学侵蚀、生物侵蚀和气候变化,保证其性能不受影响。
1.1.4 与沥青混合料的相容性――玻纤网土工格栅在后处理工艺中涂覆的材料是针对沥青混合料设计的,与沥青具有很高的相容性,从而确保玻纤网土工格栅与沥青混合料在施工后能牢固的结合在一起。
1.2 土工格栅作用机理浅析
玻纤网土工格栅具有上述的特点,当它应用于沥青道路时,可以在以下四方面的发挥重要作用:
1.2.1 抗疲劳开裂
根据柔性路面设计规范的规定,要求控制路表最大弯沉和层底面最大拉应力小于相应的规定值,以保证路面不致产生过度的变形和开裂。但在长期荷载作用的影响下,易发生疲劳开裂。
将玻纤网土工格栅铺设于沥青面层下,形成一个整体的缓冲带,能够分散荷载作用引起的压应力和拉应力,减少应力对沥青面层的破坏。同时,玻纤网土工格栅的低延伸率可以减小路面的弯沉值,保证路面不会发生过度的变形。
1.2.2 耐高温车辙
沥青混合料在高温时具有很强的塑性变形,具体表现在:夏季沥青道路面层发软、发粘,在车辆荷载作用下,受力区域产生凹陷,荷载消除后沥青面层无法恢复到承载前的状态,即产生了塑性变形。在车辆荷载的反复作用下,塑性变形不断的积累增加,形成车辙。
在沥青面层中使用玻纤网土工格栅,沥青混合料贯穿于格栅间,格栅可以起到骨架作用,限制集料运动,增加了沥青混合料的横向约束力,防止沥青面层的推移,从而可以起到抵抗车载的作用。
1.2.3 抗低温缩裂
沥青面层到冬季,遇冷收缩,产生拉应力。当拉应力超过沥青混合料的允许拉伸强度时,产生裂纹,在车辆荷载的继续作用下,形成裂缝。
当沥青面层中使用玻纤网土工格栅后,沥青混合料在冬季低温时即使产生裂纹,由于玻纤网土工格栅的延伸率低,经其传递后,应力变得很小甚至消失,所以裂纹就不会发展成裂缝。
1.2.4 延缓反射裂缝
当道路路面半刚性基层产生裂缝,沥青面层易产生裂缝;或在老路改造时加铺沥青混合料,由于老路存在裂缝,加铺的沥青面层易产生裂缝;上述的这种原有裂缝伸展到、穿透到新沥青面层的现象,叫反射裂缝。
在沥青面层中加铺玻纤网土工格栅,发挥土工格栅的抗拉伸作用,可以抑制由荷载作用产生的应力、释放应变,可以有效减少裂缝。
2 玻璃纤维土工格栅施工注意事项
2.1 对下承层的要求
用玻纤网土工格栅补强沥青路面时,格栅网以下的下承层必须符合如下要求:
2.1.1 下承层的承载力、平整度、拱度与平顺性必须达到设计和规范的要求,达不到标准的,应在加铺前进行处理。
2.1.2 下承层必须密实,局部有松散、坑洞及伸展性裂缝的,应事先凿除、填补;下承层中含有碎、块石等坚硬凸出物的,必须事先去除。
2.1.3 在沥青混合料摊铺前24h起,进行路面清理,清除尘土、松散颗粒及杂物,并严格控制车辆和行人在加铺格栅的段落通行。
2.2 玻纤网土工格栅的铺设
2.2.1 土工格栅的材料质量指标必须符合设计和规范要求,外观无缺损,无老化,无污染现象。
2.2.2 保证土工格栅的轴向和受力方向一致,土工格栅和下承层表面必须密贴。
2.2.3 铺设好的土工格栅表面必须平整、无褶皱、无断裂、无破损。
2.2.4 土工格栅的铺设时间应当在晴好天气的上午10点至下午3点间进行,两端张紧、固定,并留1m左右的翻折长度。在这种条件下,铺设完成的土工格栅网能充分利用其自身的热胀冷缩性能,更加平整。
2.2.5 土工格栅的固定宜采用自制的U型钉,嵌入下承层的深度宜控制在10 cm左右;也可以使用Φ30×0.3的白铁皮和2英寸钢钉进行固定。绝对禁止将钢钉直接钉在土工格栅上,也不能用铁锤直接敲打土工格栅。固定如有松动,应立即重新固定。固定间距:延土工格栅纵向为1m,土工格栅横向为0.5m,呈梅花状排列,两端应加密呈直线型固定牢固。
2.2.6 土工格栅的搭接:纵向接头搭接距离不小于20cm,横向接头搭接距离不小于15cm;纵向搭接应根据沥青摊铺方向将前一幅置于后一幅之上。搭接连结使用的材料:纵向使用U型钉或Φ30×0.3的白铁皮和2英寸钢钉;横向建议使用与土工格栅同强度的尼龙绳进行连接。
2.2.7 土工格栅铺设完成后,应严格控制车辆在上行驶,严禁车辆在上急转向、急刹车和倾倒混合料。土工格栅不能雨淋和暴晒,暴露时间不应超过48h,应立即进行下封层施工。
2.3 下封层施工
2.3.1 土工格栅施工完成并验收合格后,立即喷洒粘层沥青油;洒布量依据设计文件要求,一般用量为0.4~0.6kg/m2。沥青洒布车在土工格栅上应低速、匀速、直线行驶,喷油均匀,无漏洒、不多洒。
2.3.2 气温低于10℃或下承层潮湿时,不能洒布粘层沥青。
2.3.3 粘层油洒布后,应立即均匀撒布石屑或瓜子片(下封层厚度宜在1cm )。特别说明的是:石屑宜先人工撒出一辆车宽,然后人随车行全幅撒布,石屑不能撒布太厚或漏洒;绝对禁止装载石屑车直接行驶在喷油后的土工格栅上。
2.3.4 石屑撒布完成后,应立即使用轻型胶轮压路机进行适度碾压。
2.3.5 根据多个工程项目施工经验,下封层施工质量的好坏直接影响到沥青摊铺时,摊铺机和沥青车对土工格栅网的损坏,所以,应该引起足够的重视。
2.4 沥青混合料的摊铺
2.4.1 沥青混合料在下封层检查合格后并满足沥青混合料摊铺进度后进行。
2.4.2 在土工格栅上摊铺沥青混合料,沥青层最小的厚度要大于4cm。沥青混合料的拌制、运输、摊铺和压实按照规范要求进行。
2.4.3 在沥青混合料摊铺时,发现土工格栅网局部破损应立即修补。
3 结果
实践证明,玻璃纤维土工格栅运用于沥青路面中能有效的增强路面的结构强度、减少各类裂缝的产生,提高沥青路面质量,从而延长沥青路面的使用寿命,降低道路的养护成本,优化道路运行的综合效益。
参考文献:
[1]《公路土工合成材料应用技术规范》(JTJ/T019―98)
[2]《土工合成材料应用技术规范》(GB50290―98)