國(guó)產(chǎn)PTFE永久性建筑膜材性能研究(2頁(yè)).docx

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國(guó)產(chǎn)PTFE永久性建筑膜材性能研究(2頁(yè)).docx

1、國(guó)產(chǎn)PTFE永久性建筑膜材性能研究【摘要】本文通過對(duì)國(guó)內(nèi)和國(guó)外知名企業(yè)生產(chǎn)的PTFE永久性建筑膜材進(jìn)行對(duì)比測(cè)試，對(duì)膜材的抗拉強(qiáng)度、撕裂強(qiáng)度、焊接強(qiáng)度、雙軸拉伸彈性模量、泊松比、濕熱老化、抗折疊等性能進(jìn)行試驗(yàn)測(cè)試，對(duì)國(guó)內(nèi)外PTFE永久性建筑膜材的性能進(jìn)行對(duì)比分析1。【關(guān)鍵詞】國(guó)產(chǎn)PTFE膜材；PTFE永久性建筑膜材；PTFE膜材本文根據(jù)上海市工程建設(shè)規(guī)范上海膜結(jié)構(gòu)檢測(cè)規(guī)程DG/TJ08-2019-2007和國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)玻璃纖維建筑膜材GB 25042-2010的標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)方法，在上海同濟(jì)建設(shè)工程質(zhì)量檢測(cè)站和國(guó)家玻璃纖維產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心對(duì)國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的膜材和進(jìn)口同類型膜材進(jìn)行了全面性能檢測(cè)，得到抗拉強(qiáng)

2、度、撕裂強(qiáng)度、焊接強(qiáng)度、雙軸拉伸彈性模量、泊松比、耐濕熱老化、抗折疊等性能等的數(shù)據(jù)，對(duì)比分析國(guó)產(chǎn)PTFE永久性建筑膜材的性能。本實(shí)驗(yàn)結(jié)果可為國(guó)內(nèi)膜結(jié)構(gòu)工程在材料選擇提供參考。1.單軸抗拉強(qiáng)度2、斷裂伸長(zhǎng)率試驗(yàn)采用的試樣為長(zhǎng)條狀，采用切割條樣法準(zhǔn)備式樣，剪取試樣的長(zhǎng)度方向平行于膜材的徑向或緯向。試樣的有效寬度為500.5mm，試樣總長(zhǎng)度為3001mm，距端部50mm處為夾持線。實(shí)驗(yàn)采用等速伸長(zhǎng)實(shí)驗(yàn)機(jī)，恒定伸長(zhǎng)速率為100mm/min，精度為10%。隔距長(zhǎng)度為2001mm。實(shí)驗(yàn)環(huán)境溫度為常溫202oC，相對(duì)濕度為65%3%3。實(shí)驗(yàn)對(duì)國(guó)產(chǎn)膜材與美國(guó)進(jìn)口同類型號(hào)膜材的抗拉強(qiáng)度和斷裂伸長(zhǎng)率進(jìn)行對(duì)比測(cè)試，

3、膜材厚度均為0.6mm，測(cè)試結(jié)果如下表1所示。從測(cè)試數(shù)據(jù)可知，國(guó)產(chǎn)膜材的抗拉強(qiáng)度要高于美國(guó)進(jìn)口同類型號(hào)的膜材，能夠滿足國(guó)內(nèi)膜結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)要求。單軸張拉試驗(yàn)2.撕裂強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)采用等速伸長(zhǎng)實(shí)驗(yàn)機(jī)，恒定伸長(zhǎng)速率為100mm/min，精度為10%。隔距長(zhǎng)度為501mm。實(shí)驗(yàn)環(huán)境溫度為常溫202oC，相對(duì)濕度為65%3%。將畫有梯形的條形試樣，在其梯形短邊中點(diǎn)剪一條一定長(zhǎng)度的切口做為撕裂起始點(diǎn)（如圖1所示），然后將試驗(yàn)沿夾持線夾于拉力試驗(yàn)機(jī)的上下夾具口內(nèi)，對(duì)試樣施加連續(xù)增加的負(fù)荷，使試樣沿著切口撕裂并逐漸擴(kuò)展至試樣全部撕裂3。實(shí)驗(yàn)對(duì)國(guó)產(chǎn)膜材與美國(guó)進(jìn)口同類型號(hào)膜材的撕裂強(qiáng)度進(jìn)行對(duì)比測(cè)試，膜材厚度均為0.6mm

4、，試驗(yàn)共測(cè)試了5組試樣，試驗(yàn)平均值結(jié)果見表2所示。從測(cè)試數(shù)據(jù)可知，國(guó)產(chǎn)膜材撕裂強(qiáng)度要高于進(jìn)口同類型膜材。3.膜材焊接強(qiáng)度將具有相同的形式和尺寸的膜片與膜片通過熱合焊接的方式連接，試樣為長(zhǎng)條狀，焊接縫位于試樣中央，焊縫搭接長(zhǎng)度為30mm和50mm兩種，通過單向拉伸試驗(yàn)測(cè)試其焊接強(qiáng)度，試驗(yàn)環(huán)境溫度和拉伸速度同上。試驗(yàn)測(cè)試的樣品為國(guó)產(chǎn)膜材與美國(guó)進(jìn)口同類型號(hào)膜材，測(cè)試結(jié)果平均值如下表3所示。從數(shù)據(jù)結(jié)果可知，國(guó)產(chǎn)膜材的焊接連接強(qiáng)度與進(jìn)口材料基本一致，達(dá)到同等水平。4.雙軸拉伸試驗(yàn)采用同濟(jì)大學(xué)雙軸拉伸試驗(yàn)機(jī)，對(duì)十字形切縫試樣（如圖2所示），沿膜材經(jīng)向、緯向按一定荷載比例進(jìn)行拉伸，同時(shí)測(cè)試其中央部分經(jīng)、緯向

5、應(yīng)變。拉伸時(shí)經(jīng)、緯向荷載比例為1：1、2：1、1：2、0：1、1：0共5種，最大荷載為1000N/5cm，試驗(yàn)環(huán)境同上，得到不同加載狀況下膜材經(jīng)向和緯向的荷載-應(yīng)變曲線5，將雙軸拉伸應(yīng)力應(yīng)變曲線按各向異性彈性材料進(jìn)行擬合，按應(yīng)變項(xiàng)殘差平方和最小的最小二乘法計(jì)算試樣的彈性模量和泊松比，結(jié)果見表4所示。從測(cè)試數(shù)據(jù)結(jié)果可知，國(guó)產(chǎn)膜材的彈性模量和泊松比要高于進(jìn)口同類型號(hào)膜材。5.膜材耐用性能分析根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)玻璃纖維建筑膜材GB/T25042-2010的標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試方法6，在國(guó)家玻璃纖維產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心對(duì)國(guó)產(chǎn)H301和日本800型膜材進(jìn)行了濕熱老化試驗(yàn)、折疊后強(qiáng)度保持試驗(yàn)測(cè)試，試樣厚度均為0.8mm。測(cè)

6、試結(jié)果如下表5所示。從測(cè)試數(shù)據(jù)結(jié)果可知，濕熱老化試驗(yàn)后國(guó)產(chǎn)膜材H301的強(qiáng)度保持率達(dá)到進(jìn)口材料同等水平，高于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的80%強(qiáng)度保持率；反復(fù)折疊后國(guó)產(chǎn)H301的強(qiáng)度保持率高于進(jìn)口材料，達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求。6.結(jié)論通過與國(guó)際上同類型膜材的實(shí)驗(yàn)測(cè)試分析研究，國(guó)產(chǎn)PTFE永久性建筑膜材在抗拉強(qiáng)度、撕裂強(qiáng)度、焊接強(qiáng)度、彈性模量、泊松比、老化性能、抗折疊性等膜材性能達(dá)到國(guó)際同類產(chǎn)品先進(jìn)水平，可以滿足膜結(jié)構(gòu)工程的要求。本實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可供膜結(jié)構(gòu)工程在PTFE建筑膜材選擇時(shí)提供參考。參考文獻(xiàn)：1 李陽(yáng).建筑膜材料和膜結(jié)構(gòu)的力學(xué)性能研究與應(yīng)用D.上海：同濟(jì)大學(xué)，20072 張營(yíng)營(yíng)，張其林，周傳志. PTFE 膜材單向拉伸性能 J. 建筑材料學(xué)報(bào)， 2010， 13（4）：219-223.3 DG/TJ08-2019-2007. 膜結(jié)構(gòu)檢測(cè)技術(shù)規(guī)程 S. 2007.4 陳務(wù)軍，唐雅芳，趙大鵬，等.建筑膜材力學(xué)性能與焊接縫合性能試驗(yàn)研究J.空間結(jié)構(gòu)，2007，13（1）：3744.5 倪靜，羅仁安，陳有亮等.建筑膜材料在雙軸拉伸作用下的特性 J. 工程力學(xué)， 2009， 26 （6）： 100-105.6 GB/T 25042-2010.玻璃纖維建筑膜材 S. 2010.

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