時間：2023-08-12 09:15:02
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東北地區冬季降雪量較大，降雪時間、頻率不定，由于過街天橋基數較大，不大可能實現多個同時清理，這就直接導致了我們要面臨的積雪不僅是剛剛降下的淺層浮雪，更多的應該是被行人踩踏后形成的壓實的硬質積雪和晝夜溫度差后結成的淺層冰雪混合物。基于以上事實，我們開發了可更換的旋轉接頭，不僅有可用于清除淺層浮雪的硬毛質刷頭，還同時提供可清除硬質積雪和薄冰的鐵質薄刃接頭。目前還在同時進行制作清除較重積雪的鐵毛刷接頭。更換方法十分簡單易學，如此，我們的清雪機就擁有了對各類積雪分別處理的能力。
二、便攜式過街天橋清雪機的組成
（一）小型汽油發動機及傳動裝置1.小型汽油發動機。我們采用的是單缸二沖程汽油發動機，排量小，功率適中，能夠有效的帶動接頭進行旋轉，重量較輕，可實現單人便攜操作。2.傳動裝置。3.功率控制器。安置汽油發動機的小型功率控制器，方便對各類積雪進行清理，節約能源，也可以保證操作人員安全。（二）除雪接頭及揚雪方向控制擋板。
三、便攜式過街天橋清雪機的操作方法
1.確認機器連接完畢后，打開電源，并調節功率。2.調節揚雪方向控制板，將接頭對準積雪路面，橫向掃雪。3.使用后關閉電源，將積雪統一集中處理。4.對已踩實的積雪路面，更換接頭進行重復操作即可。
四、便攜式過街天橋清雪機的技術特點
關鍵詞：新材料 施工應用 影響
新材料是指根據施工的目標特性，通過原材料的選取，在加工制作和施工工藝上的創新，研發而成的具有較強的物理化學特性的一些材料。新材料與傳統材料的區別主要在于分子結構、性能方面。由于新材料具有特殊的物理化學性能，在改善了施工條件和施工質量，優化改善施工工藝，實現與新技術完美結合等方面發揮了重要作用。此外新材料在降低能耗，注重節能的應用上也發揮了突出的作用，實現了能源利用的環保高效，比如對于可再生新能源的現代化應用以奧運“水立方”為典型，體現了我國現代建筑結構設計的創新。
一、新材料發展概況
近年來，隨著科學技術的快速發展，許多新興原材料投入市場并逐步開始規模化應用。據相關部門統計分析預測：未來十年，我國新材料市場仍將保持不低于20%的增速繼續發展。新材料發展過程中，尤其是分子學、材料學等學科在試驗中的成功突破，我國在光電領域、新能源等方面取得了重大突破，一些領域技術水平甚至達到了世界領先水平。伴隨技術進步，超導、納米等材料迅速發展，并在高端市場占據一席之地。越來越多的國家和企業都看到了新材料發展應用的巨大市場前景，加大了對新材料研發應用的力度。同樣我國在奧運會期間承接水上項目，“水立方”從設計施工到竣工使用一直備受人們關注，從設計理念到設計成果的展示都體現了對于新材料的節能環保應用，在運用可再生新材料的基礎上實現了許多建筑結構設計的新突破。
二、新材料的特點和優勢
之所以稱為新材料，是相對傳統材料而言，是一個相對概念，并不是絕對的，只有更新、沒有最新。如果在今后發現了更新的材料，新材料就也不是新材料了。當混凝土技術成功在建筑市場取得應用，混凝土取代木材成為主要建筑建筑材料時，混凝土被稱為新材料。隨著技術進步，鋼結構，網架結構等廣泛應用于建筑施工領域時，他們又相對混凝土成為了新材料。新材料主要有納米材料、超導材料、高分子合成材料、復合材料和新型金屬材料等等。與傳統材料相比，新材料在高壓耐磨、防腐蝕抗老化、節能環保等物理化學性能上具有明顯的優勢。合理使用新材料不僅可以降低人類對資源的過度消耗，減少對環境的污染，還能通過建筑質量的提升，減少建筑物對人身心健康的不良影響。
三、新材料應用對傳統施工技術的影響
隨著人們生活水平的提高，對建筑工程產品的需求、標準、審美等方面也有了更高的期望和要求。而新材料在建筑工程中的成功應用，改進了傳統材料和傳統工藝中存在的一些問題和不足，通過對施工設備升級的促進作用和與新技術的相互影響帶動，進一步優化了施工工藝，實現了現代新型建筑技術和新材料的完美結合，在產品結構和技術上實現了質的跨越，很大程度上滿足了人們的高品位需求，有效的緩解了這一矛盾。
材料是建筑的基礎，沒有優質的材料，無論多么高明的建筑學家都不能設計出優秀的作品。在建筑工程中，新材料的運用，可以促進建筑工程技術和工藝的更新和完善。傳統的建筑設計，由于材料、施工及其他因素干擾，建筑物經常會發生各種質量問題。比如，一些地方不可避免的要存在裂縫或者密度不均勻等現象。但是隨著新材料的應用，通過使用防水油裔或堵漏靈進行封閉，形成較好的外觀表面，這些問題得到了較好的解決。混凝土技術出現后，逐漸取代了幾千年的木材房屋結構和竹材結構，極大的促進了建筑市場的進步。但隨著近年來空心樓蓋技術的發展，通過將一些GBF管道安裝在內設機構中，結合現代混凝土現澆技術，成功的在減輕了樓體自重，減少地基承載壓力，提高受力性能和跨度方面實現了巨大的突破。傳統建筑材料主要是水泥、混凝土等強粘接性材料。但由于其不可逆性和自身的一些性能限制，往往帶給人們的是一種堆疊感和封閉感，不利突出建筑物的層次性和開放性等美學特征等，與之相比，如果把金屬、玻璃等新材料作為主要原材料來設計，不僅能有效解決上述問題，還能在擴大建筑設計的自由度和可能性。多重效果咨詢，建筑物的形式，空間都能發生多方面變化，實現美好的突破。
除此之外，施工設備在建筑工程中也是重要的生產要素。一般而言，優秀的企業往往具有更強大的設備實力。高效的施工設備在解決施工技術問題、提高材料利用率、優化施工工藝、加快工程進度方面具有重要的作用。新型設備在建筑工程實踐中的成果應用，還能夠在減少人力資源消耗、減少材料損耗、加快工程進度，縮短工程工期方面發揮重要的作用，從而側面降低了施工中的成本投入，降低工程預算，為企業在激烈的市場競爭中在價格上占有主導優勢，有效對抗競爭壓力。新材料的發展也帶動了新技術的發展和設備的更新升級，三者之間相互推動，相互引導。只有持續推動建筑設備的快速發展，加快實現設備實現精密化、高端化升級改進力度，適應建筑新材料和新技術的發展速度，才能促進建筑工程行業的快速發展，助推新材料發展實現智能化、功能化、多元化發展的良好循環。新技術的發展又為新材料和新設備的發展提供了先導和支撐。建筑工程的材料選擇對工程項目的質量有著重要的作用。新型建材不僅可以通過在材料選擇上進行調整，實現勞動強度的降低和作業效率的大幅度提高。選用合理的材料不僅可以減少對環境的污染和破壞，建立環保節能的長效發展機制，而且在經過多年之后，產品受命中終結，重新分拆時，還能變廢為寶，通過資源再利用。
隨著經濟條件和人們生活質量的提高，人們對住房的品味也有了更高的期望。新材料的發展前景必將更為廣闊，商機無限。一個企業最終建筑產品的質量高度很大程度上取決于所選取的建筑材料的質量水平。是否能充分借助材料上的優勢實現質量拔高，對企業來說既是一個巨大的考驗，也是一個巨大的機遇。生產企業要高度重視新材料的應用實效，積極推進材料的創新發展，不斷克服傳統材料的缺點和不足，在性能和功能上實現更大的突破，滿足人們的多樣化需求。
四、結語
新材料的成功運用，是在傳統材料上的一次大膽突破。當前，企業管理者要充分認識到新材料應用在改善工程環境、提高工程效率、降低工程預算等方面的積極作用，充分借助科學技術成果的應用，注重工程中新材料的選取和應用，挖掘新材料在工程實踐中的重要經濟價值、生態價值、環保價值和綜合社會效益，不斷的加大新材料的研發生產投入，實現材料技術不斷革命創新，推動材料科學發展。只有全社會都共同推動，形成合力，新材料才能更好的發揮作用，造福社會，為經濟社會可持續發展做出貢獻。
參考文獻
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關鍵詞：砌體結構; 發展 ;展望
Abstract:The masonry structure in China has a long history, the many places of historic interest and scenic beauty is the ancients left masonry structure. After decades of masonry structure in China has its own characteristics and theoretical, but compared with the developed countries there is still a certain gap, so we should to the new direction of the development of green materials.
Key words: masonry structure; development prospect;
中圖分類號：TU3文獻標識碼： A 文章編號：2095-2104（2012）06-0020-02
砌體結構是最古老的一種建筑結構。我國的砌體結構有著悠久的歷史和輝煌的紀錄。在歷史上有舉世聞名的萬里長城，它是兩千多年前用“秦磚漢瓦”建造的世界上最偉大的砌體工程之一；建于北魏時期的河南登封嵩岳寺塔為高40米的磚砌密檐式塔；建于隋大業年間的河北趙縣安濟橋，凈跨37.37米，全長50.82米，寬約9米，拱高7.2米，為世界上最早的空腹式石拱橋，該橋已被美國土木工程學會選為世界第12個土木工程里程碑；還有如今仍然起灌溉作用的秦代李冰父子修建的都江堰水利工程；所有這些都是值得我們自豪和繼承的。
1.我國砌體結構的發展過程
解放后我國在砌體結構方面更有了很大的發展，下面分三個方面來概括介紹。
1.1砌體結構用量大，范圍廣
解放以來，我國磚的產量逐年增長，1990年磚產量增長到6200億塊，是世界其它各國年產量的總和。全國基本建設中，將砌體作為墻體的已占90％左右。在辦公室、住宅等民用建筑中大都是采用砌體結構，50年代砌體結構的房屋一般只能建到4～5層，而現在很多城市已可建到7～8層。我國許多中小型單層工業廠房和多層輕工業廠房及影劇院、食堂、倉庫等建筑也廣泛采用磚墻、柱承重結構。砌體結構還用于建造各種構筑物，如煙囪、排氣塔、糧倉、水渠等。此外我國在古代建橋技術的基礎上還建造了多座100米以上的石拱橋，有些還在不同方面創造了世界紀錄。我國積累了在地震地區建造砌體結構房屋的寶貴經驗，我國的絕大多數大中城市在6度或6度以上地震設防區，在地震烈度≤6度地區的砌體結構經受了地震的考驗。經過對設計和構造的處理，還在7度區和8度區建造了大量的砌體房屋。據不完全統計，從80年代初至今，我國主要大中城市建造的多層砌體結構房屋已達70～80億平方米。
1.2新型材料和技術的應用
60年代以來，我國粘土空心磚（多孔磚）的生產和應用有了很大的發展，在南京建造了8層空心磚承重的大橋旅館。當時空心磚孔洞率為22％，與實心磚強度等效，但可減輕自重17％，減少墻厚20％，節省砂漿20％～30％，砌筑工時少20％～25％，墻體造價降低19％～23％。近10多年來，采用混凝土、輕骨料混凝土或加氣混凝土，以及利用砂、各種工業廢料、粉煤灰、煤矸石等制成無熟料水泥混凝土砌塊或蒸壓灰砂磚、粉煤灰硅酸鹽磚、砌塊等在我國有較大的發展。砌塊種類、規格很多，其中以中、小型砌塊較為普遍，在小型砌塊中又開發出多種強度等級的承重砌塊和裝飾砌塊。據不完全統計，1996年全國砌塊總產量約為2500萬立方米，各類砌塊建筑約5000萬平方米。近十年混凝土砌塊與砌塊建筑的年遞增率都在20％左右，尤其在大中城市中推廣特別迅速。這些砌塊建筑大多是多層的，至于中高層、高層砌塊建筑我國于80年代就著手進行試點工作，在幾座城市都做了試驗樓，為我國中高層砌塊建筑的發展做了開創性的工作。90年代初期，在總結國內外配筋砌塊結構的配套材料、配套應用技術的研究上獲得了突破，在此基礎上開展了更具有代表性、針對性的試點工程。試點工程實踐證明，中高層配筋砌塊建筑具有明顯的社會經濟效益。因此將中高層配筋砌塊結構體系納入我國砌體結構設計規范中是理所當然的。砌塊作為粘土磚的主要替代材料，在某些功能上強于粘土磚，發展前景是非常好的。和約束配筋砌體對應的是所謂均勻配筋砌體，即國外廣泛應用配筋混凝土砌塊剪力墻結構，這種砌體和鋼筋混凝土剪力墻一樣，對水平和豎向配筋有最小含鋼率要求，而且在受力模式上也類同于混凝土剪刀墻結構，它是利用配筋砌塊剪力墻筋砌塊剪力墻承受結構的豎向和水平作用，是結構的承重和抗側力構件。配筋砌體強度、延性好，和鋼筋混凝土剪刀墻性能十分類似，可以用于大開間和高層建筑結構。我國從80年代初期主持編制國家標準《配筋砌體設計規范》起，對配筋砌體進行了較為系統的試驗研究，結果表明用配筋砌體可建造一定高度的既經濟又安全的建筑結構。
1.3砌體結構理論的發展
1950年以前。我國可說談不上有系統的砌體結構設計理論。國家建設部于1956年批準在我國推廣應用原蘇聯《磚石及鋼筋磚石結構設計標準和技術規范》。60～70年代初，在我國有關部門的領導和組織下，在全國范圍內對磚石結構進行了比較大規模的試驗研究和調查，總結出一套符合我國實際，比較先進的磚石結構理論、計算方法和經驗。在砌體強度計算公式、無筋磚體受壓構件的承載力計算、按彈性方案考慮房屋的空間工作，以及有關構造措施方面都具有我國特色。
2.對我國砌體結構的展望
砌體結構是由砌塊和砂漿砌筑而成的構件，而砌塊有多種材料的砌塊，我國最古老的砌塊即為磚和石。幾千年來，由于磚、石具有良好的物理性能，可就地取材、生產和施工方法簡便，造價低廉等優點，所以至今仍為我國主導的建筑材料。解放后我國也確實研制出多種材料的砌塊，但都存在著自重大、強度低、生產耗能高、毀田嚴重、機械化水平低、耐久和抗震性能差的特點，所有這些都抑制著砌體結構的發展。因此，我們要針對這些問題，做好以下幾方面的工作。
2.1發展高強輕質的砌體材料
目前我國的砌體材料與發達國家相比存在著強度低、耐久性差的問題。如粘土磚的抗壓強度。我國一般為7．5～15Mpa，承重空心磚的孔隙率≤25％，體積質量一般為4 KN／m3。而發達國家的磚抗壓強度一般均達到30～60Mpa，甚至可達到100Mpa，承重空心磚的孔洞率可達到40％～60％，體積質量一般為1．3KN／m3，最輕的可達到0．6 KN／m3。根據國外的經驗和我國的條件，只要在配料、成型、燒結工藝上進行改進，可顯著提高磚的強度和質量。如中美合資大連太平洋磚廠生產的百巖磚強度可達20100Mpa。這種材料強度高、耐久性和耐磨性好，并且有獨特的色彩，可作為清水墻和裝飾材料。根據我國對粘土磚的限制政策，可因地制宜，就地取材，在粘土較多的地區發展高強度粘土磚、高空隙率的保溫磚和外墻裝飾材料等。而在少粘土的地區大力發展高強混凝土砌塊，承重裝飾砌塊和利用廢材料制成的砌塊等。在發展高強塊材的同時，也需研制高強度等級的砌筑砂漿。目前最高等級的砂漿強度為M15。要與高強度的塊材相匹配時需開發大于M15的高強度砂漿。我國的《混凝土小型空心砌塊漿和灌孔混凝土》行業標準中砂漿的強度等級為M5～M30，灌孔混凝土的強度等級為C20～C40，這是混凝土砌塊配套材料方面的重要進展，對推動高強材料結構的發展起著重要的作用。據預測，干拌砂漿和商品砂漿具有很好的市場前景。干拌砂漿把所有配料在干燥狀態下混合裝包供應，現場按要求加水攪拌即可。天津舒布洛克水泥砌塊公司已供應這種干拌砂漿，價格比普通砂漿約高0.2％左右。商品砂漿的優點同商品混凝土一樣，這類砂漿一旦取代傳統砂漿，將是一個巨大的變化。
2.2 積極開發研究節能環保的新型材料
1988年第一次國際材料研究會議上首次提出“綠色建材”的概念，1992年聯大巴西里約熱內盧以“環境和發展”為主題的各國首腦會議通過了“21世紀議程”宣言，確認了“可持續發展”的戰略方針，其目標是依據環境再生，協調共生，持續自然的原則，盡量減少自然資源的消耗，盡可能對廢棄物再利用和凈化，保護生態環境，以確保人類社會的可持續發展。近年來，發達國家在實施《綠色建材》計劃上取得了較大的進展，我國以1992年聯合國環境與發展首腦會議為契機，遵循同志的“經濟的發展，必須與人口、環境、資源統籌考慮，決不能走浪費資源和先污染后治理的老路，更不能吃祖宗飯，斷子孫路”的指示精神，迅速行動起來，積極研制“綠色建材”產品，并取得了一定的效果。我國現已加大力度限制高能耗、高資源消耗、高污染、低效益的產品的生產。如對粘土磚（按1996年生產6000億塊粘土磚就毀掉10萬多畝農田、耗能6000萬噸標準煤）國家早就出臺了限制政策。近年來力度更大，一些地區如上海、北京等在建筑上不準采用粘土實心磚，其實這也就間接促進了其它新型建材的發展。如蒸壓灰砂廢渣制品、利用頁巖生產多孔磚、廢渣輕型混凝土墻板、GRC板、蒸壓纖維水泥板、復合墻板和砌塊就是近幾年發展起來的幾種新型建材制品。
2.3 進一步加強配筋砌體和預應力砌體的研究
我國雖已初步建立了配筋砌體結構體系，但需研制和定制生產砌塊建筑施工用的機具，如鋪砂漿器、小直徑振搗棒、小型灌孔混凝土澆注泵、小型鋼筋焊機、灌孔混凝土檢測儀等。這些機具對保證配筋砌塊結構的質量至關重要。這種砌體的原理同預應力混凝土，能明顯改善砌體的受力性能和抗震性能。國外在預應力砌體和配筋砌體方面的水平很高。我國直到最近才有少數專家對其研究。
2.4加強砌體結構理論的研究
進一步研究砌體結構的破壞機理和受力性能，通過數學和力學模式，建立完善而精確的砌體結構理論，是全世界各國都關心的課題。我國在這方面有較好的基礎，但目前跟發達國家相比還有較大的差距，因此應繼續加強這方面的工作，加強對砌體結構的試驗技術和數據處理的研究對促進砌體結構發展有著深遠的意義。
參考文獻
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【2】丁大均．砌體結構教學芻議【J1】．建筑結構，1999年
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改革開放以來由于生產生活的巨大需求，大規模新建建筑。前期建造的建筑逐漸步入老齡化，其建筑結構會出現無法滿足現行行業標準、規范或安全儲備不足的情況，其中古老建筑的情況尤為突出。同時隨著經濟的發展及生活水平的提高，已有功能及標準較低的建筑已無法滿足人們的需求。
2.建筑結構維修加固改造技術的必要性
根據建筑業發展規律，舊建筑結構無法滿足安全或人們生產生活需要等的情況會持續增加。而解決辦法只能從拆除重建和建筑維修加固兩方面考慮。但如果拆除重建，又將面臨以下問題：
（1）經濟問題。首先建筑的拆除重建費用高昂，人們并非都能承受。其次舊建筑只是其中一部分功能達不到要求，拆除就等于要廢除其所有功能（包括能滿足人們需求的部分）再重新建造。從經濟的角度來說，這是很不經濟合理的。
（2）環境問題。現有建筑的材料多為粘土磚、混凝土等材料，其本身制作及拆除后形成的大量的建筑垃圾都將會給現有環境帶來具大的壓力。
（3）文化問題。現有建筑中有許多不僅是滿足人們活動的空間，同時也是人類文化和歷史的承載者。在五千年歷史長河中，古人用智慧為我們留下了許多寶貴的財富——這其中就包括了那些極富特色的建筑、滿載歷史的古城。如具有北京特色的“四合院”，如存世的“清明上河圖”——平遙古城等。這些帶著歷史的“古董”，一旦拆除將無法恢復，正如林徽因所言“即使再把它恢復起來，充其量也只是假古董！”。在此難以抉擇時刻，建筑結構維修加固技術順勢而生。建筑業發展到一定階段，其投資會逐漸由新建轉向建筑維修加固。如歐美發達國家已經于上個世紀60年代進入建筑維修加固改造為主的建筑業發展階段，其中丹麥的維修改造工程投資與新建建筑投資的比值更是高達6:1[1]。建筑維修加固與新建建筑相比較而言，可節約投資約40%，縮短工期約50%，投資回報期縮短3-4倍[2]。并且現在常用的建筑結構加固方法產生的廢棄物較少，不會給環境造成負擔。
3.建筑結構維修加固技術的常用方法
隨著科技的發展，建筑結構形式趨于多樣化。不同的建筑結構形式的維修加固方法會有所不同，以下介紹目前常用的方法：
（1）后張預應力加固法
該法通過在建筑原有結構上外加一定的預應力桿件，施加的預應力能產生與外荷載反向的變形和內力從而提高原有結構的承載能力和正常使用性能。其施工方便，具有加固、卸載及改變應力分布三重效果，可以較大程度提高建筑結構的整體承載力，并且運用范圍廣泛，不僅能用于鋼筋混凝土結構、鋼結構和鋼—混凝土混合結構的加固，還能用于磚砌體結構抗震加固。有研究表明，該加固法能通過提高砌體結構的延性和耗能能力使其抗震性能得到大幅度提高[3]。缺點是加固后會對原有建筑結構的外觀以及形象造成一定影響。
（2）植筋加固法
該法是通過在既有混凝土構件上鉆一定深度的孔，把該構件周邊需要增加拉力或補配鋼筋的構件受力筋植入孔內，并用化學粘結劑粘結固定，使新增鋼筋發揮預期設計拉結能力。其操作簡單，安全可靠，適用于構件補埋鋼筋，后埋鋼構件的工程中。
（3）增大截面加固法
該法是通過在原有建筑構件上另外配置鋼筋后澆筑一層新的混凝土，以增加原建筑構件的承載能力。這是一種最傳統的建筑結構加固法，主要適用于鋼筋混凝土受彎以及受壓構件。其具有成本較低、適應性強的優點，但由于混凝土養護需要時間，其施工后需間隔一段時間后才能正常使用，且設置后凈空會有一定減少。對柱構件加固時必須注意：為保證后增部分和原有部分之間有足夠的粘結，施工前須先將原構件表面鑿毛處理并清理干凈。
（4）粘鋼加固法
該法是通過粘貼劑或錨栓將鋼板固定于構件受拉區域，使其與原構件形成整體共同承力，從而達到增加建筑結構承載力及提高建筑結構的整體安全度的作用。其適用于加固處于正常濕度環境并長期受靜力作用的建筑構件，并操作簡單快速、短期加固效果顯著，同時對加固建筑外觀及自重改變不大。但其使用環境有限，耐腐蝕性差，節點不易處理。
（5）增設支點加固法
該法是通過增設支承點來減小建筑結構的計算跨度，改變結構內力分布提高其承載能力。其具有簡單可靠、易于安裝拆卸的優點，但會在一定程度上損害建筑物的原貌，并減小建筑的使用空間。因此，適用于具對建筑外觀要求不高的建筑結構加固。
（6）粘貼纖維復合材加固法
該法采用配套膠粘劑將纖維布粘貼于混凝土表面提高結構的力學性能，從而起到結構補強和抗震加固作用。現工程常用的纖維復合材料是碳纖維。因其具有提高抗拉強度和彈性模量，質量輕、抗疲勞性能高、還有優良的抗化學腐蝕能力和耐久性等優點而被廣泛用于建筑物梁、板、柱、墻的加固及橋梁、隧道等其它土木工程的加固補強。近年來也有用到玄武巖纖維這種新型無機環保綠色高性能纖維材料。其強度不低于碳纖維，雖然彈性模量低于碳纖維，但與樹脂的親和性高，且價格低廉，是我國重點發展的纖維材料之一。經試驗證明，粘貼玄武巖纖維布環形箍顯著提高梁的抗剪承載力，并能很好的與梁箍筋協同作用[4]。
4.結語
板式太陽能發電模塊
項目提供單位：華僑大學材料科學與工程學院。
技術特點及先進性：板狀太陽能發電模塊由多個并列的線聚焦菲涅爾透鏡作面板，將太陽光分別聚焦于模塊中的多個光電池，可減少昂貴的光電池的面積；光電池及其他運動部件處于蓋板保護之下，不受風雨影響；對太陽光的跟蹤為直線運動，簡單可告；可以通過組合安裝形成對建筑物的遮蓋作用，安裝本實用新型模塊的建筑物外形基本不變。
應用范圍及市場預測：本實用新型板狀太陽能發電模塊，可以安裝在建筑物的頂部或其他有充足日照的位置，如外墻或陽臺；也可以安裝在獨立的支架上，例如公共汽車候車亭頂棚或太陽能電池的專用架上。可使太陽能電池產生的電能增加數倍，而增加的其他部件價格成本低于50％，從而降低發電投資與成本。隨著國家對太陽能發電重視，可以有很大的市場前景。
預期投資規模：人民幣50萬元(合作開發階段)。
合作意向：希望與相關企業或研究單位進行合作開發。
超聲波電機的研發
項目提供單位：華僑大學機電及自動化學院。
項目簡介：超聲波電機是20世紀末期發展起來的一種新型驅動電機。它的基本結構及工作原理完全不同于傳統的電磁式電機，是利用壓電材料的逆壓電效應，把電能轉換為機械能，進而將機械振動轉換為直線運動或旋轉運動。
項目特點：與傳統電機相比，超聲波電機具有低速、大轉矩且起動、停止控制性能好的特點；可實現直接驅動，無需中間的減速機構；沒有中間傳動誤差，可實現精確定位；具有斷電自鎖能力且易于滿足結構和形式多樣化的要求；噪聲較小，不產生也不受磁場磁性干擾；結構簡單，能量密度大，響應快。
應用前景：在微型機械、機器人和航天器、精密儀器、家用電器和汽車、機床及自動化控制技術等領域具有廣闊的應用前景。
應用領域：根據超聲波電機理論與實踐的研究成果，目前國外已成功應用于照相機的自動調焦裝置、紙張或卡片的傳送裝置、窗簾的自動升降裝置、X-Y精密繪圖儀、微機械驅動器、機器人驅動器等領域。
用于肺癌的基因治療藥物rAAV－Kal
項目提供單位：華僑大學分子藥物學研究所(分子藥物教育部工程研究中心)。
項目特點：本藥物以肺靶向性rAAV為載體，將抗腫瘤血管生長因子Kallistatin選擇性地轉入肺組織，能夠特異性抑制肺癌的生長，為抑制肺癌發展、降低肺癌轉移的發生提供了希望。
技術成熟程度：本藥物已完成動物實驗，多篇文章發表于Cance r Research等雜志。已申請國家發明專利。
應用范圍：抗肺癌藥物。
預期經濟效益：原發性支氣管肺癌(簡稱肺癌)，是最常見的肺部原發性惡性腫瘤，在全世界腫瘤的發生率和患者因腫瘤死亡率的統計中居首位，約占癌癥病人總數的18％。在國外以AAV為載體的基因治療藥物還處于3期臨床階段，近期將有部分藥物披露實驗結果。因AAV載體是公認的安全性最好的基因治療載體，加上其可以介導基因的長期表達的特點，該類藥物將成為今后腫瘤治療的主導藥物。合作方式技術轉讓或聯合開發，具體合作方式可商議。
運輸優化調度管理信息系統(TOSMIS)
項目提供單位：華僑大學商學院(華僑大學物流研究所)。
項目簡介：在現代的供應鏈管理中，運輸調度的工作量大。技術性強，要進行調度過程優化具有一定難度。TOS通過將調度問題歸結為數學模型，用計算機解出優化方案，并根據具體情況修正方案，用于調配車輛，以提高運輸效率。
項目特點：靈活性強，適用度廣，系統在總體設計要求上，能對不同配送業務類型和要求下的運輸調度問題進行優化；具有多種適用算法，能對不同條件和特征的問題加以擇優使用；系統通過人一機結合，共同尋優。
項目應用范圍：該項目應用前景十分廣闊，不但適用運輸車輛調配系統，而且對航空快遞運輸系統等調度系統有應用前景。
投產條件和預期經濟效益：前期研究開發投入部分資金．該系統開發的完成和推廣可以創造較高的收益。預期投資300萬元，用于所需投入先進計算機開發及實施場所，開發產品的效益將會達到投入資金的一半收益。
輕型節能鋼－混凝土組合結構
項目提供單位：華僑大學土木工程學院。
項目簡介：輕型節能鋼－混凝土組合結構是由密置復合連續螺旋箍筋約束高強混凝土柱、焊接圓孔蜂窩鋼梁和普通混凝土(含壓型鋼板)合成樓蓋組成的結構。
技術特點、技術指標及先進性：該結構中的密置復合連續螺旋箍筋約束的高強混凝土，其受力形式類似鋼管混凝土，增加了柱的強度與延性，可以解決一般混凝土柱的軸壓比限值及柱截面過大的問題，也可以解決短柱脆性破壞問題；焊接圓孔蜂窩鋼梁不但剛度和承載力大，而且重量輕、用鋼量少，同時，組合梁還減少了受拉區混凝土高度，增大了梁的跨度。
應用范圍及市場預測：鋼－混凝土組合結構是一種高技術含量、高效率、符合我國可持續發展戰略的居住建筑生產方式。近年我國鋼產量大幅度提高，相關規范和標準也在制定或已出臺，國內的應用技術也在迅速發展，因此．輕型節能鋼－混凝土組合結構居住建筑將有很光明的發展前景。
擬合作方式：技術轉讓。
抗腫瘤新藥雄黃注射劑的研制
項目提供單位：華僑大學分子藥物學研究所(分子藥物教育部工程研究中心)。
項目特點和技術指標：自從我國的純品三氧化二砷注射液問世以來，不僅給藥品企業帶來了直接的經濟效益，而且由于其良好的抗腫瘤效果，也給患者帶來福音，延長了其壽命。然而目前使用的三氧化二砷注射液采用高純度的化學藥品而制，價格昂貴，難以普及。本開發項目，采用特有的海洋微生物資源，對中國具有豐富的礦產資源的雄黃，進行開發利用，并用創新的生物技術研發具有我國獨立知識產權的雄黃注射液，具有極其重要的社會和經濟意義。
技術成熟程度：目前該項目已基本完成了活性產物的提取分離工藝、體內外藥理活性、毒性及毒理的研究，已申請四項國家發明專利。
應用范圍：抗腫瘤藥物，用于多種腫瘤如白血病、肺癌、肝癌等治療。
預期經濟效益：雄黃礦產在我國資源豐富，采用具有我國自主知識產權的生物工藝生產，工藝簡單、成本低廉。可以預測，該藥的研發不僅會給制藥企業帶來直接的經濟效益，同時會帶動雄黃礦物的生產產業鏈。
合作方式：專利技術轉讓或聯合開發，具體合作方式可議。
三總式電視監控系統
項目提供單位：華僑大學信息科學與工程學院。
項目簡介：電視監控系統作為一種安全防范的重要手段和工具，在銀行、交通、工廠、住宅等場所有著廣泛的應用。三總線式電視監控系統是一種以總線方式傳送視音頻信號和切換、控制信息的電視監控系統。
技術特點：視音頻切換分散在監控點完成，可對監控點實行分區管理。控制電纜既傳送視音頻切換信息又傳送前端設備的控制信息，可以克服目前電視監控系統各監控點到監控中心以獨立電纜傳送視頻、音頻和控制信息，必須鋪設大量的視頻、音頻和控制電纜的缺點。本項目已申請專利。
市場前景及效益預測：該系統將以其性能好、造價低受到廣大用戶的歡迎，可以產生良好的社會效益和獲得可觀的經濟回報。
產業化投資規模：新辦廠的固定資產投資，視其產量的多少可大可小；如果是原來生產電子產品的廠家，實施本發明專利就只需追加投入部分流動資金。
成果所處階段：中試階段。
合作方式：技術轉讓。
腸溶性羅伊氏乳桿菌益生膠囊生產技術
項目提供單位華僑大學材料科學與工程學院(華僑大學工業生物技術研究所)。
項目特點和技術指標：羅伊氏乳桿菌是一種棲息于人和動物的腸道中，具腸道表皮粘附能力的有益乳酸菌。本技術將篩選得到的具有益生功能的羅伊氏乳桿菌，采用腸溶性的壁材進行包埋保護，提供了一種延長羅伊氏乳桿菌貯藏期的制備方法；同時本技術提供了靶向羅伊氏乳桿菌微膠囊制劑，能有效保護益生菌，延長益生菌在室溫條件下的存活時間和避免口服時受到胃酸的殺滅，使其安全到達腸道，定向釋放發揮療效。
技術成熟程度：已篩選得到羅伊氏乳桿菌，并進行了培養基和培養條件的5L發酵罐優化，獲得小規模制備益生膠囊的制備條件。
應用范圍：益生保健品、生物醫藥、食品添加劑、飲料、乳制品、飼料。
合作方式：合作開發、技術轉讓。
化學鍍鎳技術
項目提供單位：華僑大學材料科學與工程學院。
項目簡介：本項目具體提供的是化學鍍鎳技術中應用最廣泛的化學鍍鎳合金技術。本技術具有鍍層均勻、結合力強、鍍層硬度高、耐磨性能和耐腐蝕性能好、污染小、鍍液穩定且維護方便等許多優點。本技術可在許多不同基材上進行施鍍，可應用于幾乎所有工業部門。
技術特點及先進性：鍍液使用壽命長，鍍層光亮、致密、與基體結合力強，鍍層硬度達到或超過電鍍硬鉻；另外，鍍液無毒、無臭，經過簡單處理即可達到環保要求。 應用范圍及市場預測：應用范圍十分廣泛，包括汽車、化工、石油、天然氣、機械、紡織、食品、軍事、電子和計算機、航天航空等工業部門。
預期投資規模及效益：投資視生產規模而定，中小規模包括廠房和設備可在50萬元～1DO萬元，所需主要設備為化學鍍槽，原材料為化學試劑；投資效益好，利潤可達30％～80％。
項目所處階段：規模化階段。
擬合作方式：技術轉讓、技術入股。
中藥新藥――復方心疾寧顆粒
項目提供單位：華僑大學分子藥物學研究所(分子藥物教育部工程研究中心)。
項目簡介：本項目進行了“心疾寧”膠囊的治療病毒性心肌炎、心肌病和冠心病的新藥研究。其獨特的組方和制備工藝技術已獲得國家專利授權兩項，具有自主的知識產權。臨床驗證2萬余例，其有效率96.49％，顯效率57.89％。
技術成熟程度：目前已完成申報中藥新6類的臨床前研究的大部分工作，已取得醫院制劑批準并在臨床使用。經過臨床觀察．與同類藥物(茶色素膠囊、血栓心脈寧)相比，在治療病毒性心肌病、冠心病、擴張性心肌病、缺血性心肌損傷等均取得了良好的療效。
項目所處階段：中試階段。
應用范圍：心肌炎、心肌病、冠心病和缺血性心臟病的治療。
預期經濟效益：根據本項目的技術要求，估計完成本項目需新增投資200萬元，主要用于臨床前研究，完成新藥注冊并申報臨床的資料。所需設備為具有中試生產能力的中成藥生產的GMP車間。
合作方式：專利技術合作、技術入股。
帶精密調節機構的熱熔膠涂膠槍
項目提供單位：華僑大學機電及自動化學院。
項目簡介：本技術通過涂布槍結構的全新優化設計。使熱熔膠涂布設備工作時涂膠量大小能準確可調，徹底保證涂膠層厚的均勻性，提高涂布質量；同時通過全新的執行元件動作模式優化設計，使熱熔膠涂布設備的生產效率達到國際先進水平。
項目創新性及先進性：首次提出全新的機械結構設計方案，在主槍上精密調節出膠量的大小，實現一槍多用；首次提出通過全新設計主槍過渡塊的結構，實現涂布槍在關斷狀態下，形成真空反抽，完成涂布槍開關的連續，徹底避免拖尾與拉絲；首次提出用空氣作為動力同時實現涂布槍的開啟與關斷，提高涂布槍的控制精度和動作靈敏性。
應用范圍：熱熔膠設備廣泛應用于包裝行業、家具封邊、汽車內飾密封、涂布復合商標紙、書刊裝訂、電子產品封裝等行業。
投產條件及預期經濟效益：該成果適用于熱熔膠機生產廠家、機械零部件生產廠家生產。總投資在300萬元以內，主要是一些機械制造設備，年產值可以達到300萬元以上。按利潤20％計算，五年之內可以收回投資成本。
低聚葡萄糖硫酸酯制備技術
項目提供單位：華僑大學材料科學與工程學院(華僑大學工業生物技術研究所)。
項目特點和技術指標：多糖硫酸酯具有抗凝、增強機體免疫功能、抗腫瘤、抗病毒(如艾滋病毒HIV、巨噬細胞病毒、流感病毒)等一系列生物活性。本技術直接利用自然界大量存在的棉花，經簡單的化學反應制備具有優良生物學活性的多糖硫酸酯，制備的多糖硫酸酯分子大小可控制、硫酸基團的取代度可控制。
技術成熟程度：對利用天然纖維素制備低聚葡萄糖硫酸酯的影響因素進行了全面研究，目前工藝已經很成熟，可直接進行生產。生產設備簡單，只需要常壓低溫反應釜及耐酸儲藏容器即可生產。原料主要使用棉花、硫酸和一些有機溶劑。每100克棉花可產出約40克的低聚葡萄糖硫酸酯。
關鍵詞：薄壁升降機構；機構設計；力學模型
中圖分類號：TH211+.6 文獻標志碼：A 文章編號：2095-2945（2017）19-0124-02
1 研究背景
傳統伸縮機構的結構形式主要有桿套桿式（如起重機臂），可折疊式（如剪叉式升降臺），桿套桿式伸縮機構結構緊湊，但伸展過程中其截面尺寸逐級遞減，使得桿伸出級數受到限制，因此伸縮比不高，可以應用于狹小空間以及作為其他機構的驅動部分。剪叉式伸縮機構伸縮比大，但是機構自身往往較大。在露天或者空間較大的場所應用較多。動力驅動伸縮機構的驅動方式主要有絲杠-螺母、齒輪-齒條、鋼絲繩-滾筒、液壓、氣壓以及幾種方式混合使用。其中以液壓驅動為主。液壓缸供油系統復雜、維護困難，長期承受較大的靜載荷容易出現漂移現象。
薄壁升降機構是一種長度可變的機構。薄壁升降機構在收縮狀態結構緊湊、占用空間小，展開時可以達到很大的長度。另外一些動力驅動的伸縮機構可以提供一定的推力與拉力，可以作為一種線性驅動機構。因此伸縮機構在機械、建筑、航空、汽車、消防、演藝等領域有著廣泛的應用。例如起重機伸縮比、剪叉式升降機、液壓千斤頂、可伸縮機翼以及生活中常見的伸縮魚竿，電視機伸縮天線等。
2 方案設計
薄壁升降機構是一種伸縮可控的柱狀伸縮機構，原理主要是利用兩個柔性鋼帶螺旋纏繞相互鎖緊形成剛性螺旋管柱，控制參與纏繞的鋼帶的多少可以任意控制螺旋管柱的高度，從而實現其伸縮的特性。收縮時兩根鋼帶分別盤繞在機構周圍和下方占用空間小，使得機構非常緊湊。管柱直徑在伸縮過程中保持不變，因此可以實現很大的伸縮比，承受較大的載荷。薄壁升降機構采用電機驅動，驅動系統簡單，維護方便，可實現精確控制。
薄壁升降機構的傳動主要靠伺服電機驅動渦輪蝸桿，來帶動兩條鋼帶相互纏繞，利用鋼帶中間的鎖孔相互鎖緊，螺旋上升。伺服電機正傳帶動渦輪旋轉，蝸桿逆時針旋轉，兩條鋼帶在渦輪的帶動下也逆時針旋轉上升，到達所調節的高度，伺服電機反轉，蝸桿順時針旋轉，鋼帶在渦輪的帶動下順時針下降，直至鋼帶全部收縮在固定盤里，整個上升下降動作完成。
3 詳細設計
3.1 薄壁機構設計
薄壁升降機構是一種伸縮可控的柱狀伸縮機構，原理主要是利用兩個柔性鋼帶螺旋纏繞相互鎖緊形成剛性螺旋管柱，一盤水平螺旋板片拉開，然后連續插入螺旋薄壁時，就組合成一個由兩種螺旋片連續自鎖的垂直螺旋管柱，可以在電機的驅動下平穩的在垂直方向伸展和收縮。控制參與纏繞的鋼帶的多少可以任意控制螺旋管柱的高度，從而實現其伸縮的特性。收縮時兩根鋼帶分別盤繞在機構周圍和下方占用空間小，使得機構非常緊湊。管柱直徑在伸縮過程中保持不變，因此可以實現很大的伸縮比，承受較大的載荷。薄壁升降機構采用電機驅動，驅動系統簡單，維護方便，可實現精確控制。
3.2 傳動設計
薄壁升降機構的傳動主要靠伺服電機驅動渦輪蝸桿，來帶動兩條鋼帶相互纏繞，利用鋼帶中間的鎖孔相互鎖緊，螺旋上升。伺服電機正傳帶動渦輪旋轉，蝸桿逆時針旋轉，兩條鋼帶在渦輪的帶動下也逆時針旋轉上升，到達所調節的高度，伺服電機反轉，蝸桿順時針旋轉，鋼帶在渦輪的帶動下順時針下降，直至鋼帶全部收縮在固定盤里，整個上升下降動作完成。
蝸輪蝸桿傳動時，兩軸是相互交叉垂直的。蝸桿可以看成為在圓柱體上沿著螺旋線繞有一個齒或多個齒的螺旋，蝸輪就像個斜齒輪，但它的齒包著蝸桿。在嚙合時，蝸桿轉一轉，就帶動蝸輪轉過一個齒（單頭蝸桿）或多個齒（多頭蝸桿），因此蝸輪蝸桿傳動的速比i=蝸桿的頭數Z1/蝸輪的齒數Z2。
3.3 驅動設計
初期以推動20kg的重物計算，0.1-0.2m/s的速度向上爬升。
則負載所需功率為PW：
Pw=FWVW=200N*0.2m/s=40W
查詢資料得：
聯軸器的傳動效率取0.97；
軸承的傳動效率取0.94；
蝸輪蝸桿（具有自鎖）的傳動效率取0.4；
卡帶與傳動輪支柱之間的傳動方式，類似于螺旋傳動，效率為0.4；
則電機所需功率為P：
P=Pw/η=40/（0.97*0.94*0.4*0.4）W=274W
選取電機額定功率Pm：
Pm=（1～1.3）P=274～356W
因此電機暫以選用功率為400W的低壓交流伺服電動機，調速范圍為：1～3000RPM
由于電動機后接蝸輪蝸桿傳動，因其減速比較大，所以在伺服電動機驅動器的眾多可控參數中可以把加速度參數設置的大些，如20000，而位置環KP參數也可以設置的大些，如 3000。伺服電機最適合此種負載。
4 結束語
本文主要對薄壁升降機構的研究背景，工作原理，方案設計及詳細設計、電機的選擇。薄壁升降機構具有結構緊湊、尺寸小，O備閉合高度小，大載荷能力、大行程時穩定性好。相對實心螺旋絲杠來講，空心板帶螺旋升降器的承載能力大，運行平穩、噪音較低，壽命長、維修方便，效率高、驅動功率小，設備的總傳動效率較高，機械簡單，安裝容易，設備機械結構精巧而簡單，同步性能可靠等優點。未來在建筑，大劇院，舞臺升降，太空探測等領域將會有更大的應用，未來市場前景廣闊，可發展性好。
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關鍵詞：結構抗震技術；建筑工程；策略
Abstract: in the construction sector, architectural engineering structure seismic technology is a very important high-tech technology, which can effectively avoid and reduce buildings in the damage sustained by the earthquake. This paper first introduced the construction engineering structure seismic technology's basic principle, then expounds the construction engineering structure seismic design principles, finally, this paper analyses the architecture engineering structure seismic control the common technology.
Keywords: structure seismic technology; Building engineering; strategy
中圖分類號：TU352.1+1文獻標識碼：A 文章編號：
1．建筑工程結構抗震技術的基本原理
在地震發生的時候，地殼內部要釋放巨大的能量，這些能量以能量波德形式向周圍傳遞。在地震的波及范圍內，它用輸入能量的方式破壞建筑物，建筑物會產生激烈的振動，甚至遭到嚴重破壞而倒塌。地震時建筑物的振動劇烈程度與其本身的阻尼相關，建筑物的阻尼越小，其對地震能量的吸收和消耗就越小，那么振動就越劇烈，反之振動就越輕。
所以，建筑工程結構抗震技術的最基本的思想就是要想方設法增加建筑物的阻尼，以增大對地震所釋放能量的吸收和消耗量，從而達到減輕振動、減少損害的目的。這是建筑工程結構抗震技術區別于傳統抗震技術的根本所在，結構抗震技術是將地震看作一種能量的釋放過程，透過增加建筑物的阻尼的方式主動抗震，從而減輕地震對建筑物的破壞。而傳統的抗震方法只是將地震看作是一種力的作用，透過增強建筑物的剛度和強度的方式實行被動防震，效果并不理想[1]。
2．建筑工程結構抗震設計的基本原則
在建筑物的結構抗震技術設計中，為了實現預期的建筑物抗震效果，應該遵循以下原則：
2.1結構應具有連續性
在對建筑物進行設計時，應該使建筑物在結構上具備完整的連續性，這樣就能夠使建筑物在地震中保持為一個整體，促進其抗震功能的發揮。如果建筑物在地震中不能在結構上保持連續性，就不能有效地吸收和消耗地震能量，從而導致建筑物遭受比較大的損壞。
2.2保證構件間的可靠連接
在建筑物的設計和施工過程中，應該注重加強建筑物各構件之間的穩固連接，這樣就能夠使建筑物在地震的能量傳遞中保持一定的強度和建筑物變形時保持一定的延展性，從而有效吸收和消耗地震能量，減少建筑物在地震中遭受的破壞。
2.3增強房屋的豎向剛度
在設計和對建筑物進行施工時，應該使建筑物在橫、豎兩個方向上都具備足夠的豎向剛度，同時確保建筑物基礎部分的整體性，在地震中就會具備很好的堅韌性和延展性，以避免或者降低地震時建筑物所遭受的損害。
3.建筑工程結構抗震控制的技術分析
3.1被動控制
被動控制的防震技術并不包含外部能源的抗震技術，通常是在建筑物的某個部位增加子系統，或者對建筑物的某些構建進行結構上的處理，以改變其動力特性。當前，建筑物的被動控制抗震技術已經成為一個研究熱點，在很多建筑工程中都有應用，被動控制抗震技術可以分為基礎隔震以及耗能減震兩個類別。
3.1.1基礎隔震
建筑物的基礎隔震技術指的是在建筑物的基礎部分構建控制機構來阻隔地震時能量的向上傳送，以達到減輕建筑物的振動，降低地震破壞的效果。從隔震技術的發展過程來看，它有以下的特點：第一，建筑物隔震技術在建筑業的運用越來越普及，越來越廣泛。建筑物隔震技術不但在近幾年的一些新建工程中有廣泛的運用，在舊有建筑物的防震加固中也時常用到。第二，建筑物隔震技術的結構形式設計日益多樣化，已經從傳統的砌體結構以及鋼筋混凝土結構發展為組合結構、鋼結構以及木結構。第三，隔震技術可以選擇的隔震裝置日益增多。當前研究應用的建筑物震技術主要有：摩擦滑移隔震、層橡膠墊隔震、支撐式擺動隔震、珠及滾軸隔震以及混合隔震等[2]。
3.1.2耗能減震
建筑物耗能減震技術是將建筑物的一些部件設計成耗能元件，或者在建筑物的一些部位裝配阻尼器。在小震以及風荷載的作用下，這些阻尼器和耗能元件都處于彈性狀態，使建筑物的整個結構具備很強的側向剛度，進而在地震中發揮重要作用。在強烈地震發生時，阻尼器和耗能元件會進入非彈性狀態，使建筑物的阻尼大大增加，大量吸收和消耗地震能量，使建筑物的主體振動大大減小，進而達到保護建筑物的效果。建筑物耗能減震技術的原理是將地震能量導向特別的元件或者機構并加以吸收和消耗，進而減輕建筑物主體的損耗，它有以下特點：第一，安全，憑借耗能裝置來消耗地震能量，進而保護建筑物；第二，經濟，成本不是很高；第三，合理；第四，維護費用低，適用范圍廣。當前，比較常用的耗能減震裝置有復合型耗能器、摩擦耗能減震裝置、粘滯阻尼器、金屬阻尼器以及粘彈性阻尼器等。
3.2主動控制
建筑工程中的主動控制抗震技術需要外部能源來實現，它需要透過施加和振動方向相反的作用力來進行建筑物減震。這種技術的原理是：傳感器對建筑物的外部激勵以及動力響應進行監測，然后將信號傳送到計算機，計算機再依據程序計算應該施加的作用力的大小，然后經過外部的能源驅動控制系統產生所需求的作用力。當前建筑業已經研究和開發的建筑物主動控制抗震裝置主要有：主動拉索系統、主動質量阻尼系統、主動空氣動力擋風板系統、主動支撐系統以及氣體脈沖發生器等。
3.3半主動控制
建筑物半主動控制抗震技術是使用控制機構來調節建筑物在地震發生時的結構參數來實現減震目的的，這項技術對于外部能源的要求不高，不需要使用強電，只需要弱電裝置來供應就可以了，比如蓄電池等。半主動控制抗震技術通常使用開關來控制，透過開關來調節控制器的狀態，進而改變建筑物的動力特性。當前建筑業比較常用的建筑物半主動控制減震裝置有：可變阻尼系統、可變剛度系統、可控液體阻尼器、主動調節參數質量阻尼系統以及可控摩擦式隔震系統等[3]。
3.4混合控制
建筑物混合控制抗震技術是被動控制與主動控制的綜合應用。這種抗震技術充分運用了被動控制與主動控制的抗震優點，它既能夠透過被動控制抗震系統吸收和耗散地震能量，又能夠運用主動控制抗震系統來達到抗震效果，所以混合控制抗震技術具有非常高的應用價值。當前建筑業比較常用的混合控制抗震裝置主要有：阻尼耗能抗震與主動控制抗震相結合的混合控制抗震系統；調諧質量阻尼系統與主動質量阻尼系統組合的混合控制；滑掀體阻尼系統與主動質量阻尼系統結合的混合控制抗震系統；基礎隔震抗震與主動控制抗震結合的混合控制抗震系統，等等。
在以上四種建筑工程結構抗震技術中，主動控制抗震技術擁有最好的抗震效果，但是因為它所需外部能量大，再加上控制系統比較復雜，所以在實際運用上反而不夠普及；被動控制抗震技術實用性比較大，當前發展迅速，應用最為廣泛；半主動控制抗震技術由于其精確度比較高，價格相對低廉，所以有著很好的市場前景；混合控制抗震技術具備了幾種抗震技術的優勢，所以效果十分突出，前景也非常廣闊。
4.結語
總而言之，隨著我國經濟社會的不斷發展和建筑業抗震技術的不斷更新，我國建筑市場的結構抗震需求越來越大，抗震技術特點也日益呈現出多樣化的發展趨勢。當前建筑業新開發的結構抗震技術在實際應用中有著突出的優勢，為新建筑物的結構抗震設計和現有建筑物的結構抗震加固提供了良好的途徑。建筑物結構抗震技術克服了傳統技術的“硬碰硬”技術缺點，具有效果顯著以及安全可靠的特點，在今后的發展中必將日益走向成熟，為我國的建筑物抗震事業提供堅實的技術基礎。
參考文獻：
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關鍵詞：混凝土裝配式建筑；保障性住房；標準化；模數化；工業化生產
中圖分類號：TU241.92
文獻標識碼：A
文章編號：1008-0422（2012）06-0140-05
1 前言
保障房建設是當前重要的民生工程，牽涉到億萬居民的切身利益。社會意義和政治意義都非常深遠，所涉及的方面很多、政策性很強，需投入的資金量巨大、運轉周期長。因此從政府的角度出發，把保障房的建設辦好是頭等大事。
住宅建筑工業化生產是住宅生產方式的變革，推動預制裝配式結構住宅產業化，是住宅建設的發展趨勢，是實現節能減排、發展低碳經濟的必然需求。當今世界，能源緊張，節能減排已是全球共同的話題，建筑的工業化勢在必行。
裝配整體式混凝土結構運用在住宅建筑中，通常有裝配式框架體系、裝配式混凝土框架—剪力墻體系、裝配式剪力墻體系。根據閔行浦江基地的實際工作經驗，本文僅對裝配式混凝土框架—剪力墻結構體系在保障性住房中房型設計上的運用進行討論。
2 裝配式建筑簡述
裝配整體式混凝土結構是由預制混凝土構件或部件通過鋼筋，連接件或施加預應力加以連接并現場澆筑混凝土而形成整體的結構，又簡稱為預制裝配式結構（precast concrete，PC結構）。按照此工藝建造的建筑，稱為裝配式建筑，也可稱為PC建筑。裝配整體式混凝土結構是工業化住宅的理想結構體系。
2.1裝配式建筑的特點
1)預制構件表面平整、外觀美觀、尺寸準確，建筑物的質量明顯提高；
2)施工方便，模板和現澆混凝土作業減少，預制樓板無需支撐，疊合樓板模板較少；
3)建造速度快，對周圍的環境影響小；
4)預制結構在設計和生產時還可以充分利用工業廢料，變廢為寶，以節約資源和其他材料。
2.2裝配式建筑的要求
我國建筑行業一直走的是粗放型的發展道路，標準化缺失，模數化沒有真正落實。住宅開發及部品生產標準化概念淡薄，對模數協調理論不重視。
我們號召向制造業學習，像造汽車那樣造房子，向機械行業、計算機行業學習。學習他們的標準化、模數化及模塊化，結合建筑行業的實際，解決難以標準化的問題。
裝配式建筑一定要用標準化、模數化、模塊化的理念進行設計。
3 裝配式建筑在保障性住房中運用的可行性
3.1保障性住房的社區規模大、易形成規模效應，適合住宅工業化的推行
上海市政府為了加快推進全市配套商品房的建設、解決城市低收入住房困難家庭的住房問題、完善現有的保障性住房建設體系，積極部署規劃了多個大型居住社區保障房建設是當前重要的民生工程。市政府規劃了顧村、泗涇、浦江、三林、周康航等多個保障房的大型居住社區。每個大型居住社區的規模都在100~200萬平方米左右。只要將其中部分建筑量以裝配式建筑的工藝進行設計和建造，就能形成一定的規模效應，對降低建造成本提供了一定量上的保證。現閔行浦江基地，建設單位已將其中的30萬m2的住宅，以PC工法的工藝進行建造。
3.2保障性住房的房型面積小、房型式樣不多，適合標準化、模塊化生產
受政策等各方面的影響，保障性住房的套型建筑面積均不大。經濟適用房在90m2以內，公共租賃房在60m2以內。小面積的戶型增加了設計難度。但從另一方面講，由于是小面積的戶型，各功能房間僅滿足基本功能的需求，戶型的變化少，這對推廣標準化和模塊化是有利的。在實際工程中，保障性住房對個性化的設計要求并不是很高；一個項目中房型的種類基本在3~4種；在建筑設計上退臺、錯層等的設計手法，很少使用。所以適合工業化設計的要求。
3.3政府政策層面上支持
保障性住房是政府的重大民生工程，政府在政策上肯定是大力支持的。裝配式建筑、工業化生產，這與國家產業結構改革、節能減排、原材料的循環利用、提升建筑質量等是密切相連的，政府在政策層面上必定是支持。上海市已經出臺了《關于加快推進本事住宅產業化的若干意見》和《關于本市鼓勵裝配整體式住宅項目建設的暫行辦法》。此辦法，對于裝配式建筑在容積率上給予3%的獎勵。
4 保障性住房向工業化、標準化轉型
4.1當前保障性住房的設計狀況
目前建筑的建造模式以現場澆筑為主。在此建造工藝的前提下，保障性住房的設計存在以下幾方面的狀況：
1)由于建筑面積小，建筑尺寸的模數化概念不強。例如：主臥室的開間尺寸通常會設計成3.3~3.6m之間，但次臥室的尺寸往往就多種多樣了；
2)房型平面凹凸多，體形系數大，對節能不利。為了解決平面凹凸所產生的結構問題，在結構設計時增加了大量的結構連板，這些結構連板在建筑上沒有功能要求；
3)有些開發單位過分地追求建筑形象，在立面設計上添加了大量的裝飾構件。這些裝飾構件通常是沒有功能作用的。這與綠色建筑的理念是相違背的。
上述幾點情況，是目前保障性住房設計對工業化、標準化建造不利的地方。在國家產業結構調整、節能減排、發展裝配式建筑的前提下，保障性住房的設計必須要有所改變和調整。
4.2初步嘗試，采用裝配式框架—剪力墻體系做戶型設計
最初做設計時，在常用的剪力墻戶型的基礎上，做一些規則化處理。將其改成框架剪力墻的結構形式，預制外墻板掛在梁柱外側。主要在以下幾個方面進行調整：
1)將原先的剪力墻體系調整成框架—剪力墻成體系；
2)主要柱網和剪力墻縱橫兩個方向基本對齊；
3)東西山墻和北向外墻拉平；
4)內部隔墻盡量對齊；
5)將戶型設計成對稱的式樣，以減少預制構件的種類。見圖1。
關于本戶型預制及現澆構件的說明：
1）主體框架柱和剪力墻現場澆注；
2）樓板、陽臺板和框架梁為疊合構件；
3）護墻板、內隔墻、空調板、樓梯等為預制構件。
按此方案實施預制率為50%，如將框架柱改為預制構件預制率為70%。
經過各方的協同努力后，本方案在閔行浦江基地進行試點實施。從目前實踐的情況來看，本方案存在的問題主要是：室內存在凸出的梁柱，與常規的剪力墻戶型相比，帶來使用上的不方便，北向的次臥室尤為明顯；中間套型的起居室偏暗；整體造價較高等。針對上述的問題，我們進行了反思。
1）以成本考量為導向，標準化工作必須先行，且初期不宜追求過高預制率；
2）標準化涉及到可拼裝組合的戶型、構件拆分等多個方面，只有實現了徹底的標準化才能真正有效的降低成本；
3）實施PC之前需從項目策劃、概念設計的源頭開始，拿任何已有的現澆體系的住宅改成PC，成本控制的難度會非常大；
4）不能為了預制而預制，應著眼于PC技術體系的成熟和進一步發展；
5）而建立一套自己特色的技術體系則需要長時間的實踐和堅持，只有不斷改進和優化才能進一步降低成本，將技術的推廣應用找最為成熟；
6）PC技術體系不能僅僅為了做住宅；
7）住宅采用PC技術的優勢就是每年住宅的建設規模大，傳統住宅的戶型的諸多變化導致標準化的缺失。
綜上所述，在傳統戶型基礎上調整出來的裝配式建筑、為了裝配式建筑而去裝配等的做法是不合適的。要使裝配式建筑能在保障性住房中推廣，為市場接受，必須在建筑房型平面設計上有一定的改變和突破。
4.3設計提升，在裝配式框架—剪力墻體系下戶型平面設計轉型
由于初步嘗試的戶型存在一些不足，我們進行了反思。突出標準化、模數化的設計理念。標準為“在一定范圍內獲得最佳秩序，對活動或其結果規定共同的和重復使用的規則，導則或特征的文件。該文件經協商一致并經一個公認的機構批準。”標準應該以科學技術和經驗的綜合成果為技術，以促進最佳社會效益為目的。標準化的形式和方法主要是：簡化、統一化、通用化、組合化、系列化、模塊化。
如某些家具設計最能體現此概念（見圖2）。
裝配式建筑的設計應該充分體現此理念。結合保障性住房的實際情況，對戶型的設計提出了若干原則。
1）裝配式框架—剪力墻體系的預制率的高低可調節性大，且此體系還可以用于辦公、商業、學校等一系列的公共建筑中，市場前景廣闊。因此，新的戶型設計依舊選用裝配式框架—剪力墻體系。
2）如果是大空間的建筑，房間內存在凸梁凸柱對建筑的使用功能影響不會太大。但保障性住房的房間面積小，凸梁凸柱的影響不能不考慮。提出將梁柱外凸到室外，以減弱凸梁凸柱對室內的影響。
3）建筑尺寸盡量統一，從而可以較少預制構件的種類和規格。通過構件之間不同的組合來達到各種戶型的使用要求。
4）廚房、衛生間、陽臺等小構件尺寸盡可能一致。
在上述原則的指導下，提出了以下的戶型設計（見圖3）。
此戶型構件的種類少，大部分的構建是以6.6m和3.3m為基本尺寸。平面規則，基本沒有凹凸，體形系數小，對節能有利。柱網規則，縱橫兩個方向均能對齊，對結構受力有利。沒有凹口，對房間采光有利。梁柱外凸，減少了結構構件對平面的影響。此戶型設計成一房、二房、三房，三種不同戶型的組合形式，滿足了保障性住房的基本功能需求。戶型單元之間可分可合（見圖4、圖5）。
此戶型的建筑構（部）件可拆分為：交通核剪力墻部分、樓梯、框架柱、框架梁、護墻體、陽臺、樓板、空調板等。剪力墻為現澆構件、樓板和陽臺為疊合構件、其它的均可做成預制構件。可根據工程實際情況，自主選擇預制構件。調整預制率的高低比較方便（見圖6）。
4.4戶型的可延展性設計
僅一種戶型是不可能滿足市場的需求。在上述對裝配式建筑的認識、實踐和設計原則的指導下，提出了一系列的戶型設計方案。同樣的建筑構件，通過不同的組合，再配以不同的現澆的交通核，來滿足不同住宅需求。讓裝配式建筑在保障房中實現：簡化、統一化、通用化、組合化、系列化、模塊化。
在此，衍生出來了三種系列的戶型平面圖,如下：
A系列：由三戶組成一個單元，開間模數3300，進深模數4500。通過現澆交通核的不同，來滿足11~24層的戶型要求（見圖7、圖8、圖9）。
B系列：由四戶組成一個單元，開間模數3300，進深模數3300和3600。通過現澆交通核的不同，來滿足11~24層的戶型要求（見圖10、圖11、圖12）。
C系列：由四戶組成一個單元，開間模數3300，進深模數由三種。通過內天井來實現中間戶型廚衛等房間的通風和采光。此設計建筑進深大，有利于節約用地（加圖13、圖14、圖15）。
通廊式戶型（見圖16）。
上述系列的房型都體現了標準化、模數化、系列化的概念。戶型平面規整，有利于建筑節能。但建筑的進深不大，對節約土地不利。如果能提倡暗衛生間，那對裝配式建筑的戶型設計是非常有利的。既可以減少凹凸和內天井，又能加大建筑進深。小面寬、大進深的建筑可以節約土地。
4.5裝配式建筑立面設計
裝配式建筑的立面設計同樣應體現標準化、模數化的理念。在二進制的計算機領域里“0”和“1”創造了數字世界，簡單卻擁有無限可能。在做立面設計時可以借鑒這個概念。“0”可以看做裝配整體式混凝土結構，“1” 可以看做標準化、模數化的通用部件。兩者相結合，并以不同的排列和組合來達到立面設計的變化與同一性。
上述建筑戶型的立面上已經存在有四種元素——柱、梁、板、陽臺（欄桿）。此四種元素是建筑的基本構件。現代住宅建筑中通常會在空調板外加百葉，來隱蔽空調室外機。因此，立面上總共有柱、梁、板、陽臺（欄桿）、百葉共五種元素。通過五種元素的不同組合方式、柱和墻面的顏色和材質的變化，來到達立面設計的標準化、模數化、多樣化（見圖17）。
4.6裝配式建筑相關構造示意圖
住宅窗戶損失的熱量占到總量的接近一半，增強外窗的節能措施將起到很好的作用。PC墻板預埋窗框，解決了窗框與墻體之間的氣密性問題；凸梁凸柱的結構形式，增加了南向外窗的遮陽效果，形成一個天然的外遮陽效果。夏季高太陽方位角的直射強光被凸梁凸柱遮擋，冬季低太陽方位角的光線可以直射入室內，增強戶內得熱效果（見圖18）。
墻板豎向上下端與結構體連接處構造見圖19。
標準墻板標準墻板與立柱連接處構造見圖20。
標準墻板水平連接處構造見圖21。
5 結語
在我國20世紀50~60年代，混凝土裝配式建筑曾經推廣過。但由于技術等各種原因，被市場所淘汰。經過幾十年的發展，如今混凝土裝配式建筑的技術在國外已經達到了很高的水平，但國內發展較慢。在經濟和產業面臨轉型之際，混凝土裝配式建筑必定會迎來大發展的時期。保障性住房是國家重大的民生工程，混凝土裝配式建筑對國家的產業轉型，節能減排等有著積極的意義。兩者如能完美結合，必定是利國利民的好事。
參考資料：
[1]中國建筑文化中心編.編委：于華 史健等.保障性住房設計圖集.江蘇人民出版社 2011.6
收稿日期：20130502
基金項目：長沙市重大科技專項資助項目(K120401031)
作者簡介：彭勃（1968-），男，湖南永州人，湖南大學教授，博士
通訊聯系人，E-mail:
摘要：針對橋面鋪裝結構較厚，且容易出現病害等問題，對橋面鋪裝材料力學性能進行分析，提出了一種橋面環氧薄層結構，并進行了防滑薄層彈性環氧膠黏劑的開發.通過對增韌劑、稀釋劑和固化劑的研究、選擇及配方優化，制得了一種性能良好的防滑薄層彈性環氧膠黏劑.通過拉伸測試可知，其拉伸強度可達21MPa，斷裂伸長率達50%.同時其與混凝土粘接強度可達2.5MPa，且熱相容性通過.試驗結果表明，橋面防滑薄層彈性環氧膠黏劑綜合性能優異，適用于橋面鋪裝工程.
關鍵詞：薄層環氧；增韌劑；稀釋劑；固化劑；拉伸性能
中圖分類號：TU532.1文獻標識碼：A
StudyofElasticEpoxyResinAdhesive
forBridgeDeckAntiskidOverlay
PENGBo1，FENGLi1，HUANGLiao2
(1.CollegeofCivilEngineering,HunanUniv,Changsha,Hunan410082,China;
2.HunanGoodbondConstructionTechnicDevelopmentCo,Ltd,Changsha,Hunan410205,China)
Abstract:Toaddresstheproblemofthethickpavementstructureandthedamageofthebridgedeck,thispaperanalysedthemechanicalpropertiesofthebridgedeckpavementmaterial,proposedakindofthinepoxyoverlaystructureanddevelopedelasticepoxyresinadhesive.Throughtheselectionandformulationoptimizationofflexibilizer,diluentandcuringagent,akindofelasticepoxyresinadhesivewithgoodperformancewasobtained.Tensiletestinghasshownthatthetensilestrengthoftheelasticadhesiveis21MPa,andtheelongationis50%.Meanwhile,itsbondstrengthisupto2.5MPaandthethermalcompatibilityisappropriate.Theresultshavealsoshownthatthecomprehensiveperformanceoftheelasticepoxyresinadhesiveisexcellent,anditcanbeappliedtobridgedeckpavementengineering.
Keywords:thinepoxyoverlay;flexibilizer;diluent;curingagent;tensileproperties
橋面防滑薄層環氧鋪裝材料是一種新型的橋面面層材料，由雙組分環氧膠黏劑與防滑耐磨骨料組成.環氧樹脂膠黏劑具有良好的力學性能及耐候性，與水泥混凝土、骨料、鋼板等基材粘結性能良好，因此，環氧覆層不僅可以減少鋪裝層厚度，而且還具有防滑耐磨、抗裂、防水、防氯離子滲透等功能\[1\].但是普通環氧膠黏劑與混凝土熱膨脹系數相差大，兩者之間熱相容性差，在環境溫度變化的情況下，面層材料與基材變形的不一致會產生較大的層間內應力，導致橋面混凝土被拉裂或者薄層環氧鋪裝層發生剝離脫落.經驗表明，低彈性模量與良好的變形能力能有效降低薄層環氧鋪裝層與橋面混凝土之間的內應力，所以有必要對薄層環氧材料進行增柔改性.根據美國ACI548.8M07規范要求，用于環氧覆層的環氧膠黏劑的抗拉強度應為12~34MPa，斷裂伸長率應為30%~70%.本文通過對增韌劑、稀釋劑以及固化劑對環氧膠黏劑拉伸強度和柔韌性能影響的研究，制得了一種滿足橋面鋪裝要求的環氧鋪裝材料.
1實驗部分
1.1實驗原材料
環氧樹脂：液態環氧樹脂E51，工業級，岳化樹脂廠；
增韌劑：R1,R2,R3和R4，其中R1為自制增韌劑，其余為市售增韌劑；
稀釋劑：X1,X2和X3，工業級，市售；
固化劑：G1，G2，G3，G4，G5和G6，其中G6為自制固化劑，其余為市售固化劑.
1.2實驗儀器設備
電子萬能試驗機WDW100,中國科學院長春科新公司試驗儀器研究所；研磨分散機；恒溫箱；旋轉粘度計.
1.3測試項目
1.3.1拉伸性能
拉伸性能包括拉伸強度、斷裂伸長率和彈性模量.按照GB/T2567-2008《樹脂澆鑄體性能試驗方法》進行澆鑄與測試.
1.3.2粘度
環氧膠黏劑的粘度按照GB/T22314-2008《塑料、環氧樹脂黏度測定方法》進行測試.
1.4實驗試件的制備
本文的配方如無特殊說明，均以E51樹脂100份為標準.
1.4.1拉伸試件的制備
將稀釋劑或增韌劑加入至環氧樹脂中，在研磨分散機中進行攪拌，攪拌速度為2000r/min，攪拌時間為10min；再加入固化劑進行攪拌至均勻混合，倒入拉伸模具中進行澆注成型.
1.4.2固化方式
固化方式分為2種：一種是恒溫（23±2）℃固化7d；另一種是在經過23℃/7d固化后再進行80℃/24h固化.
2實驗結果與討論
2.1增韌劑對環氧膠黏劑拉伸性能的影響
增韌劑通過物理作用降低聚合物的玻璃化溫度，減少固化樹脂交聯點間鏈運動的勢壘以達到賦予固化產物柔韌性的目的\[2\].一般來說，可在環氧樹脂基體中加入長鏈脂肪族化合物、互穿網絡聚合物或者橡膠彈性體等來進行增韌.周宏群等\[3\]通過電鏡實驗發現，增韌劑可通過誘發銀紋或原位分相生成海島結構等來實現增韌.本文選取R1，R2，R3和R4等4種不同類型增韌劑進行實驗以考察增韌劑對環氧固化體系拉伸性能的影響.其中R1屬于自制反應型長鏈脂肪族增韌劑，R2屬于含端巰基液態聚硫橡膠，R3屬于改性聚氨酯，R4為端環氧基反應型液態丁腈橡膠.實驗選取E51作為基體樹脂，分別測試（23±2）℃7d固化后的拉伸性能，測試結果見圖1，圖2和圖3.
增韌劑摻量/%
圖1增韌劑摻量對抗拉強度的影響
Fig.1Effectofflexibilizercontentontensilestrength
增韌劑摻量/%
圖2增韌劑摻量對伸長率的影響
Fig.2Effectofflexibilizercontentonelongation
增韌劑摻量/%
圖3增韌劑摻量對彈性模量的影響
Fig.3Effectofflexibilizercontentontheelasticmodulus
從圖1~圖3可以看出，R1和R2的摻入對固化產物柔韌性能的改善相當顯著.當其摻入到環氧樹脂中，參與固化反應時，會在環氧樹脂的交聯結構中引入了柔性良好的分子鏈段，很大程度上提高了環氧交聯網絡的自由活動能力，極大地改善了固化產物的柔韌性能.當R1和R2摻量為40%時，固化產物的伸長率均達到最大，分別為60%和48%，較未改性前環氧固化產物的斷裂伸長率增長了約30倍和25倍.此時彈性模量也從3.28GPa降到分別為0.65GPa和0.54GPa，下降幅度分別為80%和83%.同時長鏈段分子的引入也會降低其內聚強度，導致固化產物的抗拉強度降低.當R1和R2的摻量大于40%后，固化產物的抗拉強度與彈性模量仍然持續降低，但是斷裂伸長率呈下降趨勢，原因可能是由于內聚強度過低所致.
R3的摻入對固化產物的柔韌性能改善不顯著.固化產物的抗拉強度和彈性模量會隨著改性聚氨酯摻量的增加呈現先升高后逐漸降低的趨勢.當摻量為10%時，固化產物的抗拉強度和彈性模量均達到最大值.其主要原因可能是未改性的環氧樹脂體系表現為脆性，當加入改性聚氨酯后，聚氨酯與環氧樹脂基體“強迫互溶”，聚氨酯的軟段分子穿插于樹脂基體中，降低了體系的內應力，當固化產物受到拉伸時，這種互穿聚合物網絡結構的協同作用就能得到體現，導致拉伸強度與彈性模量提高\[4\].但是當R3摻量超過10%時，固化產物的抗拉強度與彈性模量均會逐漸下降，主要原因可能是當聚氨酯摻量增多時，固化產物中聚合物的協同作用減弱，更多地向聚氨酯的柔韌性能方向發展，導致強度下降，柔韌性能上升.隨著聚氨酯摻量的增大，固化產物的斷裂伸長率也隨之增大，當其摻量為50%時，斷裂伸長率達到14%，較未改性前固化產物的斷裂伸長率增長了7倍左右.
R4的摻入使得固化產物抗拉強度和彈性模量下降，當摻量為30%時，固化產物的抗拉強度和彈性模量分別下降到43.02MPa和2.76GPa，下降幅度分別為23%和16%.當其摻入量超過30%以后，由于其本身粘度相當大，會導致整個體系拌合性能變得很差，故不宜繼續增加摻量.隨著R4的增加，其固化產物的斷裂伸長率先升高后下降，在摻量為20%時達到最大，為9%.這可能是由于當R4含量為20%時與環氧樹脂具有較好的相結構，當超過這一摻量時，橡膠體與環氧樹脂不能形成完全的相分離結構，所以導致伸長率下降.
綜上所述，R3和R4雖然能夠較好地保持拉伸強度，但是其柔韌性能仍顯不足，考慮到薄層環氧鋪裝材料對固化產物柔韌性的要求較高，故不宜采用.R1和R2的摻入能引入較長的分子鏈段，賦予固化產物良好的柔韌性能，適宜用于薄層環氧的增韌.綜合比較R1和R2的拉伸強度和柔韌性能可知，R1優于R2，故R1更為適宜.當R1摻量為40%時，固化產物抗拉強度為16.59MPa，斷裂伸長率為60%，彈性模量為0.65GPa.
2.2稀釋劑對環氧固化體系性能的影響
未摻入稀釋劑的環氧樹脂粘度較大，難于攪拌均勻，同時產生的氣泡也難以逸出，施工性能差，因此需摻入稀釋劑來降低環氧膠黏劑體系的粘度，改善膠液的施工性能.選用稀釋劑原則上優先選用活性稀釋劑，因為其分子結構上帶有一個或兩個及以上環氧基，它們可以直接參與環氧樹脂的固化反應，成為環氧樹脂固化物交聯網絡的一部分.本研究采用3種不同環氧基的活性稀釋劑：正丁基縮水甘油醚X1(單環氧)、間苯二酚二縮水甘油醚X2(雙環氧)和三羥甲基丙烷三縮水甘油醚X3(三環氧).分別測試不同稀釋劑的粘度以及其固化體系在（23±2）℃/7d固化后的拉伸強度、斷裂伸長率與拉伸彈性模量.
在E51環氧樹脂中分別加入3種不同種類不同摻量的稀釋劑，混合均勻后在25℃的條件下測試其粘度，測試結果見圖4.
用于橋面鋪裝的薄層環氧膠黏劑的粘度不能太大，否則會導致施工性能不佳，氣泡難以逸出，造成固化產物性能下降.經驗表明，環氧樹脂A液的粘度最好在4000mPa•s以下.從圖4可以看出，稀釋劑的加入能顯著降低環氧樹脂的粘度.隨著稀釋劑摻量的增加，環氧體系的粘度逐漸下降，且下降的幅度均呈變緩的趨勢.其中X1的稀釋效果最好，當其摻量為30%時，粘度僅為220mPa•s，可以得出單環氧稀釋劑稀釋效果最好.
選取m（E51）∶m(R1)=100∶40作為環氧樹脂基體，分別加入不同摻量不同種類的稀釋劑，測試其進行23℃/7d固化后的拉伸性能，包括拉伸強度、斷裂伸長率和彈性模量.測試結果見圖5~圖7.
稀釋劑摻量/%
圖4稀釋劑摻量對粘度的影響
Fig.4Effectofdiluentscontentonviscosity
稀釋劑摻量/%
圖5稀釋劑摻量對抗拉強度的影響
Fig.5Effectofdiluentscontentontensilestrength
稀釋劑摻量/%
圖6稀釋劑摻量對伸長率的影響
Fig.6Effectofdiluentscontentonelongation
稀釋劑摻量/%
圖7稀釋劑摻量對彈性模量的影響
Fig.7Effectofdiluentscontentonelasticmodulus
從圖5~圖7可以看出，X1的加入雖然顯著降低了整個固化體系的彈性模量，但是同時其抗拉強度也隨著X1摻量的增加呈直線下降的趨勢，當X1的摻量為30%時，固化產物的抗拉強度下降至1.13MPa，降幅高達93%.隨著X1摻量的增加，固化產物的斷裂伸長率則表現為先升高后降低的趨勢.
X2的加入雖然增加了原固化體系的抗拉強度，但是顯著降低了其伸長率.當X2摻量為30%時，固化產物的抗拉強度為32.5MPa，彈性模量為1.48GPa，增長幅度為195%和220%，此時斷裂伸長率為6%，下降幅度為90%.這是由于X2分子結構中在含有兩個環氧基的同時還含有苯環結構，所以在固化時能提高固化產物的交聯密度和剛度，從而導致抗拉強度和彈性模量明顯上升，斷裂伸長率明顯下降.
隨著X3摻量的增加，雖然固化產物抗拉強度會呈現小幅度下降的趨勢，但是其柔韌性能有明顯的提高，表現為斷裂伸長率持續增加，彈性模量則持續下降.這可能是由于X3屬于三環氧基稀釋劑，且分子結構中不含苯環，所以將X3摻入E51樹脂中進行固化反應后，固化產物的交聯密度不會有太大降低，而固化產物的剛度下降明顯，導致固化產物的抗拉強度下降不明顯，而彈性模量有所下降.當X3摻量選用30%時，固化產物的抗拉強度為14.73MPa，下降幅度為11%，彈性模量為0.13GPa，下降幅度達80%，斷裂伸長率為69%，增長幅度為115%.
綜上所述，以選取的m（E51）∶m(R1)=100∶40環氧樹脂基體來看，雖然X1的稀釋效果最好，但是會顯著降低固化產物的抗拉強度，不宜采用.雖然X2能較好地保持其抗拉強度，但是稀釋效果差，且會明顯降低固化產物的柔韌性能，也不宜采用.綜合抗拉強度與柔韌性兩方面來看，X3的效果較為優異，同時X3的加入可以使環氧樹脂的粘度降低且符合要求，有利于施工操作，所以選定摻量為30%的X3作為環氧樹脂基體的稀釋劑.
2.3固化劑對環氧固化體系拉伸性能的影響
一般來說，固化劑的鏈段越長，固化產物的柔韌性越好.環氧樹脂柔性固化劑的種類較多，主要有聚醚胺、脂肪族胺、脂環族胺、柔韌性酸酐、聚合物類環氧樹脂柔性固化劑等等.本實驗在已選定好的環氧樹脂基體上，對G1，G2，G3，G4，G5和G6等6種不同類型的固化劑進行了考察.其中G1為改性脂環胺、G2為聚酰胺、G3為改性脂肪胺、G4為酚醛胺、G5為聚醚胺、G6為自制改性胺.實驗分別測試其固化體系在23℃/7d固化后以及23℃/7d+80℃/24h固化后的拉伸強度、斷裂伸長率與彈性模量，測試結果見表1.
環氧膠黏劑在環境作用下，會發生老化現象，導致環氧膠黏劑固化產物柔韌性能下降.本文研究了經過80℃/24h高溫固化后，固化產物拉伸性能的變化情況，以變化幅度表示(即80℃/24h固化后的性能數值與未進行80℃/24h固化的性能數值的比值)，此數據可在一定程度上反映環氧膠黏劑耐老化的情況，分析結果見圖8.
從表1可以看出，當固化劑為G3時，在2種固化條件下，固化產物的抗拉強度均最高，分別為24.78和37.35MPa.當固化劑為G5時，在2種固化條件下，固化產物的伸長率均最大，分別為69%和54%.當固化劑為G1時，在2種固化條件下，其彈性模量均最低，分別為0.03和0.13GPa.以實驗選取的環氧樹脂A液體系的斷裂伸長率來看，所選取的固化劑柔韌性能的排序為G5＞G1＞G3＞G6＞G4＞G2.
表1固化劑種類對拉伸性能的影響
Tab.1Effectofcuringagenttypeontensileproperties
固
化
劑
23℃/7d
23℃/7d+80℃/24h
抗拉強度
/MPa
伸長率
/%
彈性模量
/GPa
抗拉強度
/MPa
伸長率
/%
彈性模量
/GPa
G1
12.69
56
0.05
16.79
54
0.13
G2
20.58
15
0.88
33.07
5
1.39
G3
24.78
54
1.02
37.35
20
1.68
G4
19.93
26
0.75
36.19
7
1.62
G5
14.73
69
0.13
24.22
54
1.06
G6
21.32
50
0.60
31.15
30
1.31
固化劑種類
圖8固化劑種類對變化幅度的影響
Fig.8Effedofcuringagenttypeontherange
由圖8可以看出，在進行80℃/24h固化后，聚醚胺體系固化劑G5的抗拉強度與彈性模量變化最為明顯，不僅其抗拉強度大幅上升，而且其彈性模量的增加更為顯著，為未進行后固化彈性模量的8倍以上.其主要原因是聚醚胺系固化劑在常溫下固化反應不完全，進行80℃/24h高溫固化以后，固化反應趨于完全，固化產物的交聯密度上升，導致抗拉強度和彈性模量上升明顯.酚醛胺系固化劑G4的斷裂伸長率在進行80℃/24h后固化后下降的最為明顯，下降幅度達到75%，可能原因是由于酚醛胺分子結構中含有苯環，導致固化產物的剛度上升，斷裂伸長率隨之下降.
綜合考慮固化產物在進行23℃/7d固化以后及80℃/24h后的拉伸強度與斷裂伸長率，自制改性胺固化劑表現出良好的性能.23℃/7d固化以后其抗拉強度為21.32MPa，伸長率為50%，彈性模量為0.60GPa；80℃/24h固化以后其抗拉強度為31.15MPa，伸長率為30%，彈性模量為1.31GPa.
3應用
現在國內鮮有關于橋面薄層環氧鋪裝材料的報道，而且尚無關于此方面的國家標準.本文參考國外文獻和對比國外同類產品性能可知，一般用于橋面薄層環氧鋪裝的環氧膠黏劑抗拉強度應為12MPa以上，斷裂伸長率應為30%以上［5-6］.
根據以上實驗結果，綜合考慮薄層環氧各項性能，在選定了增韌劑R1，稀釋劑X3以及固化劑G6的基礎上，進行了優化配方設計，制得了一種用于橋面鋪裝的力學性能和柔韌性良好，耐久性能優異的薄層環氧材料.其環氧膠黏劑的綜合性能如表2所示.
由表2可以看出，本文所研制的橋面防滑薄層彈性環氧膠黏劑在斷裂伸長率為50%，彈性模量僅為0.60GPa的同時，其抗拉強度可達到21MPa.且在與混凝土的熱相容實驗中，試件經過5次高低溫循環后，混凝土仍未開裂，表明膠黏劑與混凝土熱相容性良好.
表2環氧膠黏劑性能
Tab.2Thepropertiesofepoxyresinadhesive
測試項目
測試條件
測試結果
外觀
(23±2)℃
A,B組分為透明液體
粘度/(mPa•s)
GB/T22314-2008
1200
可操作時間/min
GB/T7123.1-2002
30
抗拉強度/MPa
GB/T2567-2008
21
斷裂伸長率/%
GB/T2567-2008
50
彈性模量/GPa
GB/T2567-2008
0.6
粘接強度/MPa
GB50728
＞2.5，C40砼破壞
熱相容性
JTJ/T271-99
通過
本文所研制的薄層環氧材料已成功應用于潭耒高速公路部分橋梁提質改造中.其施工步驟如下：橋面表面處理區域劃分接縫處理涂刷第1層環氧膠鋪撒第1層耐磨骨料養護收砂涂刷第2層環氧膠鋪撒第2層耐磨骨料養護收回余砂通車通車7d后回收余砂［7］.
在環氧薄層完成鋪設48h后，本文對鋪裝層進行了粘接性能與防滑性能的檢驗測試.其中鋪裝層的拉拔強度大于2.5MPa，且為混凝土基材破壞，表明薄層環氧材料與混凝土基材粘接牢固.鋪裝層面層的摩擦系數為65，遠遠大于公路設計規范中對高等級公路摩擦系數的要求(≥45)，構造深度為1.2mm，也遠遠大于中國公路工程設計規范中對于高等級公路構造深度的要求(≥0.55mm)，說明薄層環氧鋪裝層具有優異的抗滑性能.
表3是傳統超薄瀝青磨耗層與本文所研制的薄層環氧鋪裝材料的對比情況［8］．
表32種鋪裝材料的對比
Tab.3Thecomparisonoftwokindsofpavementmaterial
傳統超薄瀝青磨耗層
自制薄層環氧鋪裝材料
厚度/mm
15~25
5~7
粘接強度/MPa
＜1.5
＞2.5
施工操作
需使用大型機械施工
無需使用大型機械施工
耐久性
透水且耐油蝕性能欠佳
不透水且耐化學腐蝕
構造深度/mm
約1
1.2
從表3可以看出，薄層環氧鋪裝材料具有更加優異的力學性能及路面使用性能，且其施工操作更簡便，耐久性更好，適用于橋面鋪裝.
4結論
1)增韌劑的加入能使固化產物的柔韌性能較大改善，尤其是自制反應型長鏈脂肪族增韌劑的摻入，能大大提高固化產物的柔韌性能，適宜用于環氧膠黏劑增韌.
2)單環氧稀釋劑的摻入雖然能大幅降低環氧樹脂基體粘度和彈性模量，但是同時大幅降低了固化產物的抗拉強度，所以不宜采用.三環氧稀釋劑能較好地保持環氧固化產物的抗拉強度與柔韌性能，適合用于環氧體系的稀釋.
3)不同固化劑對固化產物柔韌性能的影響各不相同，在經過80℃/24h固化后，固化產物拉伸性能的變化亦不相同，抗拉強度和彈性模量均有不同程度地上升，斷裂伸長率則呈不同程度地下降.自制改性胺固化劑在經過23℃/7d和80℃/24h固化以后，均表現出良好的抗拉強度與柔韌性能，適宜用作薄層環氧體系的固化劑.