DG-TJ 08-2294-2019 水运工程结构玻璃钢包覆防腐技术标准

上海市工程建设规范Technicalcodeforg上海市住房和城乡建设管理委员会发布2019上海主编单位：中交上海三航科学研究院有限公司批准部门：上海市住房和城乡建设管理委员会施行日期：2019年11月1日—1— 1 3基本规定 54.1玻璃纤维增强材料 54.2树脂 64.3引发剂和促进剂 4.4颜料糊 95.1一般规定 5.2玻璃钢的技术要求 95.3玻璃钢的耐久性设计 6玻璃钢包覆施工 6.1一般规定 6.2包覆施工 6.3修补 7质量检验与验收 7.1一般规定 7.2质量验收技术要求 7.3质量验收判定规则 附录A活性氧含量的测试方法 附录B玻璃钢加速浸泡老化试验方法 附录C玻璃钢包覆厚度的测试方法 引用标准名录 条文说明 —3— 1 2 4Technicalrequirementforrawmaterials 5 64.3Initiatorand 4.4Pigmentpaste 95.1Generalrequi 5.2Propertyrequiremnetforglassf 9 6.1Generalrequi 7.2Technicalrequirementforqua 16glassfiberreinforcedplastics 18reinforcedplastics 20 21Listofquotedstandards 22Explanationofprovisions 251.0.1为更好地指导水运工程结构玻璃钢包覆防腐设计、施工及质量验收，规范水运工程结构玻璃钢包覆防腐技术的应用要1.0.2本标准适用于水运工程结构玻璃钢包覆防腐技术所涉及1.0.3水运工程结构玻璃钢包覆防腐设计、施工及质量验收除应符合本标准的规定外，尚应符合国家和本市现行有关标准的2.0.3织物密度weavedensity2.0.4凝胶时间geltime25℃条件下，从引发剂和促进剂加入树脂到树脂粘度达到2.0.6促进剂accelerator被校正至101.3kPa大气压下的试验样品的最低温度。2.0.8活性氧含量activeoxygencontent即有效氧含量，一定质量的过氧化物分解后产生的自由基2.0.9树脂胶液resinglue2.0.10颜料糊pigmentpaste2.0.11弯曲强度保留率retentionrateofbendingstrength玻璃钢老化试验后的弯曲强度与老化前的弯曲强度的比值。2.0.12树脂胶泥resinadhesives由树脂胶液和碳酸钙、石英粉、石棉短纤等无机填充料制备3.0.1用于水运工程结构包覆防腐的玻璃钢应采用玻璃纤维增3.0.2水运工程结构玻璃钢包覆防腐应根据结构的使用年限和3.0.3水运工程结构玻璃钢包覆防腐施工应根据设计方案和技3.0.4水运工程结构玻璃钢包覆防腐施工所用的原材料应随附4.1.1玻璃纤维增强材料可采用玻璃纤维布、玻璃纤维短切毡和玻璃纤维表面毡等，宜将玻璃纤维布与玻璃纤维毡交替复合4.1.2玻璃纤维增强材料应使用含偶联剂的浸润剂，选用时应4.1.3玻璃纤维布的技术要求应符合表4.1.3的规定，其他技的有关规定。技术要求厚度(mm)单位面积质量(g/m²)含水率(%)可燃物含量(%)经向纬向4.1.4·玻璃纤维短切毡的技术要求应符合表4.1.4的规定，其技术要求厚度(mm)单位面积质量(g/m²)含水率(%)使用粉末粘结剂的毡使用乳液粘结剂的毡可燃物含量(%)拉伸断裂强力(纵向、横向)(N/150mm)树脂浸透速率(s)使用粉末粘结剂的毡使用乳液粘结剂的毡4.1.5采用的玻璃纤维表面毡的单位面积质量宜为30g/m²或50g/m²,技术要求应符合表4.1.5的规定，其他技术要求应符合单位面积质量(g/m²)可燃物含量(%)拉伸断裂强力(纵向)(N/50mm)树脂浸透速率(s)4.2.1树脂可采用不饱和聚酯树脂或乙烯基酯树脂。不饱和聚范》GB/T50590规定的环氧甲基丙烯环氧型和化学阻燃型乙烯基酯树脂。4.2.2树脂的技术要求应符合表4.2.2的规定。技术要求固体含量(%)凝胶时间(min)浇铸体拉伸强度(MPa)浇铸体拉伸强度拉伸应变(%)浇铸体弯曲强度(MPa)4.3引发剂和促进剂4.3.1引发剂和促进剂应使用氧化-还原常温引发体系，推荐采用过氧化甲乙酮做引发剂和钴盐复配溶液做促进剂组成的氧化-4.3.2过氧化甲乙酮的技术要求应符合表4.3.2的规定。技术要求含水率(%)闭口闪点(℃)活性氧含量(%)技术要求含水率(%)钴离子含量(%)总金属离子含量(%)4.4.2颜料糊的技术要求应符合表4.4.2的规定。技术要求细度(μm)5.1一般规定5.1.1树脂胶液的配合比和玻璃纤维增强材料的铺层方案应通过制备玻璃钢、进行性能测试确定，制备的玻璃钢的所有性能均应满足技术要求的规定。5.1.2用于玻璃钢性能测试的玻璃钢试板应在与包覆施工相同的环境条件下制备；玻璃钢试样切割与性能测试应在玻璃钢试板制备完成(7～15)d后进行。5.2玻璃钢的技术要求5.2.1玻璃钢的物理力学技术要求应符合表5.2.1的规定。技术要求巴柯尔硬度固化度(%)树脂含量(%)拉伸强度(MPa)拉伸断裂伸长率(%)弯曲强度(MPa)5.2.2玻璃钢的耐久性技术要求应符合表5.2.2的规定。技术要求(%)吸水率①(30d)耐中性盐雾性能②(30d)耐紫外光老化性能③(15d)加速浸泡老化性能④(14d)附录B注：①吸水率试验采用的玻璃钢试样的切割边应用与玻璃钢边后固化时间不少于24h,试验温度为(23±2)℃。②耐中性盐雾性能技术要求为试验后玻璃钢试样的弯曲强度保留率。③玻璃钢试样表面辐照度为60W/m²,耐紫外光老化性能技术要求为试验后玻璃④加速浸泡老化试验按附录B执行，测试浸泡14d后玻璃钢试样的弯曲强度保5.3玻璃钢的耐久性设计防腐设计使用年限不大于30年时，可采用不饱和聚酯树脂或环氧乙烯基酯树脂和中碱或无碱玻璃纤维增强材料；防腐设计使用年限大于30年时，应采用环氧乙烯基酯树脂和无碱玻璃纤维增强材料。玻璃钢的防腐设计使用年限与最小设计包覆厚度应符合表5.3.2的规定。一11一表5.3.2玻璃钢的防腐设计使用年限与最小设计包覆厚度设计使用年限(年)不饱和聚酯树脂玻璃钢包覆厚度(mm)环氧乙烯基酯树脂玻璃钢包覆厚度(mm)建议包覆方案不少于3层不少于4层不推荐使用不少于5层施工环境温度宜为(10～30)℃,相对湿度不宜大于80%;施工环境温度低于10℃时，应采取加热保温措施，但不得用明火促进剂和颜料糊等密闭存贮，引发剂和促进剂应分开存贮，保持6.2.1包覆基材为混凝土结构时，应清除表面浮灰、油污和松散物；包覆基材为钢结构时，表面处理应至少达到Sa2.5级或St2拉开法附着力试验》GB/T5210的有关规定，进行树脂胶液与包覆基材的粘结强度试验。与基材的粘结强度不应小于2.5MPa,或混凝土基材在结构设计包覆区域依次涂刷一层树脂胶液，缠绕一层玻璃纤维增强材料，直至满足设计包覆厚度的要求，最后一层增强材料缠绕完成后，应再涂刷一层树脂胶液。1缠绕玻璃纤维增强材料时，应施加适当的作用力将增强材料拉紧，紧贴于结构表面后，用消泡辊排除胶液中的气泡，并用刮板刮平，避免产生褶皱。消泡辊应顺着同一方向滚动，不得往返滚动。2同层玻璃纤维增强材料接头处的搭接边长度不应小于6.2.5最后一层胶液涂刷完成后，应在胶液表面缠绕一层聚酯6.2.6施工完成后24h内，应对玻璃钢进行保护，避免损伤；出厂或使用前，玻璃钢的固化度不应低于85%。6.3.1玻璃钢出现破损时，应及时进行修补，修补采用的原材料的耐久性应不低于原玻璃钢采用的原材料的耐久性。6.3.2玻璃钢表面存在少量气泡时，可将气泡戳破、清理干净后，直接用树脂胶液修补，所用树脂胶液的耐海水腐蚀性能应不低于原树脂胶液的耐海水腐蚀性能。6.3.3玻璃钢因出现质量问题需要重新包覆时，应铲除原有玻璃钢，露出基材表面，重新进行包覆施工。基材表面的清理应符合本标准第6.2.1条和第6.2.2条的规定，采用的原材料的耐久性应不低于原玻璃钢采用的原材料的耐久性。7.1.1首次进行玻璃钢包覆时，应按本标准第5.1节和第5.2节1质量验收宜以每4000m²作为一个验收批，实际面积不足4000m²时以实际面积作为一个验收批。2取样部位或测试区至少应距玻璃钢任一边缘100mm。7.2.2包覆厚度不应低于设计厚度的90%。7.2.3巴柯尔硬度不应低于35。7.2.4固化度不应低于85%。7.3.1玻璃钢的质量检验结果符合质量验收技术要求时，应判7.3.2玻璃钢的表面存在少量气泡时，应按本标准第6.3.2条柯尔硬度和固化度任一项不符合要求时，应按本标准第6.3.3条的规定重新进行包覆。包覆完成后按本标准第7.1.2条和第A.0.1仪器及试剂应满足下列要求：10.1mol/L的硫代硫酸钠标准溶液。2碘化钾饱和溶液。A.0.2试验步骤应满足下列要求：1用分析天平称量过氧化甲乙酮试样(0.2000±0.0002)g于250mL碘量瓶中。2在碘量瓶中加入50mL异丙醇溶解过氧化甲乙酮试样，4重复步骤2和3做空白试验。A.0.3活性氧含量按式(A.0.3)计算，取两次平行测定结果的算术平均值作为测量结果，两次平行测定结果相差不应大于活性氧含量(%);V₁——试样消耗的硫代硫酸钠标准溶液的体积(mL);V₂——空白试验消耗的硫代硫酸钠标准溶液的体积(mL);C——硫代硫酸钠标准溶液的浓度(mol/L);m——试样重量(g);8.0——换算系数。1耐腐蚀恒温水浴锅或其他适宜的恒温水装置，控温精度为±1℃。GB/T1446的规定采用机械切割法制备。2试样长度为(80±1)mm、宽度为(15±0.5)mm、厚度为1调整试验槽内NaCl溶液的温度为(60±1)℃。除表面灰尘和油污的玻璃钢试样平放在玻璃棒上，试样相互间、试样与容器壁之间无接触，液面距离玻璃钢试样上表面至少50mm。4按现行国家标准《纤维增强塑料弯曲性能试验方法》GB/T1449的规定分别测试玻璃钢试样的初始弯曲强度和加速后的弯强度将冷却后的玻璃钢试样取出，擦干表面水分后测试，试样取出后在30min内测试完毕。B.0.4分别计算玻璃钢试样初始弯曲强度和加速浸泡老化后的弯曲强度的平均值，并按式(B.0.4)计算玻璃钢试样加速浸泡老化后的弯曲强度保留率，保留两位有效数字。加速浸泡老化后试样的弯曲强度保留率(%);X₁——加速浸泡老化后试样的弯曲强度平均值(MPa);X。——试样初始弯曲强度平均值(MPa)。C.0.2试样应为边长约30mm的正方形，有效试样数量为3个。C.0.3试验步骤应满足下列要求：1在玻璃钢包覆区域随机选择切割区域，距包覆边缘至少100mm。2用直尺和记号笔在选定区域画一边长约30mm的正方形。时修补。查，表面完整的试样为有效试样。5用游标卡尺测量有效试样任一边两端和中间部位的厚度，以3个部位测量结果的算术平均值作为试样厚度，精确至C.0.4以3个试样厚度的算术平均值作为测量结果，精确至不同的用词说明如下：1)表示很严格，非这样做不可的用词：正面词采用“必须”;2)表示严格，在正常情况下均应这样做的用词：3)表示允许稍有选择，在条件许可时首先应这样做的用词：用“可”。2条文中指定应按其他有关标准、规范的规定执行时，写法为“应符合……的有关规定”或“应按……执行”。引用标准名录6《色漆和清漆耐中性盐雾性能的测定》GB/T17717《色漆和清漆人工气候老化和人工辐射曝露滤过的氙弧辐14《增强材料机织物试验方法第1部分：厚度的20《增强材料机织物试验方法第2部分：经、纬密度的测定》22《涂覆涂料前钢材表面处理表面清洁度的目视评定第1部分：未涂覆过的钢材表面和全面清除原有涂层后的钢材表面24《增强制品试验方法第2部分：玻璃纤维可燃物含量的测定》25《增强制品试验方法第3部分：单位面积质量的测定》28《玻璃纤维湿法毡》GB/T26733 4原材料技术要求 4.1玻璃纤维增强材料 4.2树脂 4.3引发剂和促进剂 5玻璃钢技术要求 5.1一般规定 5.3玻璃钢的耐久性设计 6玻璃钢包覆施工 6.1一般规定 6.2包覆施工 6.3修补 7质量检验与验收 7.2质量验收技术要求 —28— 4Technicalrequirementforrawmaterials 4.1Glassfiberrein 4.3Initiatorandacceler 5.3Durability 1.0.1水运工程结构玻璃钢包覆防腐技术是在水运工程结构表涉及的水运工程结构主要是指服役在淡水或海洋环境下的混凝家都将玻璃钢列入了具有(50～100)年使用寿命的材料范畴，我国也将玻璃钢广泛应用于严苛的腐蚀环境中。我国及日本等国家都具有至少30年的海洋环境浪溅区工程结构玻璃钢包覆防腐璃钢在海洋环境下具有50年以上的耐腐蚀寿命。100年甚至120年的设计基准期，仅从采用高性能混凝土或耐腐蚀性钢材等本体材料的角度出发，可以保证水运工程结构约50取附加防腐措施，而且附加防腐措施要具有50年以上的耐久性1.0.2水运工程结构玻璃钢包覆的施工包括结构表面处理、树术标准》,建立原材料的技术要求、玻璃钢的基本性能和耐久性能的技术要求以及相应的检测方法，建立玻璃钢包覆设计、施工及质量验收要求，使玻璃钢的包覆质量得到有效控制，保证水运工程结构的耐久性设计要求，推广玻璃钢高耐久性防腐技术在上海市水运工程中的应用。4.1.2玻璃纤维增强材料使用含偶联剂的浸润剂，选用时与制4.1.3推荐采用的玻璃纤维布的厚度为(0.2～0.4)mm,经向和纬向的编织密度均为(1.8～4.3)根/10mm,厚度适中，施工效率4.1.4推荐采用的玻璃纤维短切毡的单位面积质量不大于4.2.1国内外用于玻璃钢制备的不饱和聚酯树脂基本上是邻苯脂的耐海水腐蚀性能差，不推荐用于水运工程结构玻璃钢包覆4.3.1推荐采用过氧化甲乙酮引发剂和异辛酸钴促进剂作为水运工程结构玻璃钢包覆施工的固化体系，但不仅限于这一体系，其他常温引发不饱和树脂固化、制备的玻璃钢的性能满足技术要求规定的固化体系均可使用。4.3.2优质过氧化甲乙酮的含水率一般不超过3%,水的存在会导致树脂固化异常，出现前期凝胶很快而后期迟迟不固化的情璃钢的耐久性能。为保证施工安全，过氧化甲乙酮的闪点宜高于最高使用环境温度(20～30)℃。优质过氧化甲乙酮的闭口闪点超过60℃,在任何施工环境中都可以安全使用，而劣质过氧化甲乙酮的闪点往往只有30多摄氏度，在夏季高温环境下使用极易发生安全事故。活性氧含量高，过氧化甲乙酮的安全性能降低，存在爆炸危险。在发达国家，为了保证运输和使用过程的安全性，过氧化甲乙酮的活性氧含量被限制在9%以下，而国内为减少用量，缩短固化周期，提高生产效率，使用的过氧化甲乙酮的活性氧含量往往偏高。综合考虑国内过氧化甲乙酮生产及应用的实际情况，活性氧含量控制在8.8%～10.0%。过氧化甲乙酮的存储和运输应避免高温和撞击。璃纤维增强材料，固化后试板的厚度为(1.8～2.0)mm。推荐方法为：准备2块尺寸约为40cm×40cm、表面平整光滑的玻璃板或钢板作为模具的上、下模板，将厚度为(1.8～2.0)mm、外边框尺寸约为40cm×40cm、内边框尺寸约为36cm×36cm的“回”字形钢制模具粘贴于下模板表面，将下模板、模具和上模板表面均涂为35cm×35cm的玻璃纤维增强材料，保证玻璃纤维增强材料完全浸透，最后一层玻璃纤维增强材料铺完后，在其表面再涂刷一与钢模具边框完全贴合，24h后拆模获得玻璃钢试板。玻璃钢试行技术要求测试。5.3玻璃钢的耐久性设计5.3.1环氧乙烯基酯树脂