膜結構在污水處理廠中的應用
發布時間:2015年4月3日 點擊數:10595
相當數量的污水處理廠的厭氧池、污泥濃縮池、生物絮凝池等建于居民區、廠區的周邊，污水池的環境、風貌及污水臭味等直接影響人們的工作生活和健康。
陽光板加蓋2年后變脆開裂
玻璃板加蓋內景，鋼結構易被腐蝕
實驗包括：
（一） 超長時間浸泡在NH3和H2SO4的不同水溶液中；
（二） 在浸泡之前和之后檢測抗拉強度的變化，以評估面料的機械性能的變化；
（三） 抗水解作用：嚴格按照NFG37122（歐洲標準水解穩定性實驗, NFG37122），經過以上防腐試驗的驗證，能提供詳細的防腐耐久性報告，具有15年的品質保證。
（1）自重輕 氟碳纖膜自重一般只有1kg/m2左右，屬于輕質高強的材料，對于大跨度的池體如沉淀池等尤為適合，從最大程度上減小了覆蓋材自重荷載的影響。另外陽光板和玻璃鋼板需要大量的檁條支承，而膜是通過預力張拉體現結構行為的材料，因此可以做到較大跨度而中間不需要任何支撐桿件，這樣鋼構件的自重也大為減小。
（2）風載取值 膜體系的形狀多為圓錐體，而且由于氣體收集的要求整體都為封閉的，風會從曲線的膜面滑過，參照《建筑結構荷載規范》中的規定它的體形系數值在0.5~0.8，風洞試驗的數據則更小些，這樣從體型上削弱了風載對結構的影響。處于溫州地區的圣雄皮業污水池采用了鋼支承反吊膜結構，剛剛經歷了今年最強的臺風“海葵”，結構完好無損，也充分體現了它的抗風優勢。
（3）雪荷載 氟碳纖膜結構是屬于張拉體系，必須形成比較大的負高斯雙曲面才能使預應力有效施加，因此膜面必須有大的高差，即能形成相對大的坡度。另外膜的表面十分光滑，使雪能很難堆積在膜面上，積雪系數可根據高差參照《建筑結構荷載規范》進行選取，也可有條件自行做滑雪試驗。
（4）地震作用（活荷載） 由于膜自重很小，而且結構屬于柔性體系，自振周期長，根據公式地震慣性力I(t)＝－m[?g(t)+ ?(t)]，可見當質量m較小，自振周期t較大時，地震作用很小，因此可以大幅度地減少地震作用的影響。
（5）結構設計使用年限：可按照《建筑結構可靠度設計統一標準》（GB50068）中2,3項類別設計，安全使用年限可參照《民用建筑設計通則》中三級耐久年限考慮,即使用壽命在25～50年.并且結構設計施工公司可根據設計要求出具荷載/內力計算書,等計算證明文件.確保結構在理論上的安全穩定.
板材物理力學性能如下：
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項目名稱 |
單位 |
板材厚度 |
指標值 |
測試方法(ASTM)備注 |
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比重 |
g/cm3 |
1.2 |
D-792 |
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沖擊強度(Izod,缺口) |
J/m |
>850≥≥ |
D-256 |
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拉伸屈服強度 |
MPa |
≥60 |
D-256 |
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拉伸斷裂強度 |
MPa |
≥70 |
D-638 |
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屈服伸長率 |
% |
≥6 |
D-638 |
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斷裂伸長率 |
% |
>100 |
D-638 |
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壓縮強度 |
MPa |
>75 |
D-695 |
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彈性模量 |
MPa |
2400 |
D-638 |
|
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熱膨脹系數 |
1/oC |
6.7×10-5 |
D-696 |
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導熱系數 |
W/m·K |
0.2 |
D-177 |
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|
熱變形溫度(負荷1.81MPa) |
℃ |
135 |
D-648 |
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落錘沖擊強度 |
J |
6mm |
2.1 |
(ASTM D-3029×錘頭直徑10mm) |
|
8mm |
2.0 |
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|
10mm |
2.44 |
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透光率(無色透明板) |
% |
4mm |
82 |
(ASTM D-1003) |
|
6mm |
80 |
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|
8mm |
80 |
|||
|
10mm |
79 |
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玻璃鋼板材質組成：不飽和聚脂樹脂、玻璃纖維基布、引發劑、助劑、顏料糊等。玻璃鋼厚度一般從3mm~7mm。
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玻璃鋼板物理性能 |
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序號 |
項 目 |
指 標 |
標 準 |
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1 |
吸水率 |
＜0.5 |
GB1462-78 |
|
2 |
沖擊強度KJ/㎡ |
＞5 |
GB1451-83 |
|
3 |
彎曲強度Mpa |
＞150 |
GB1449-83 |
|
4 |
彎曲彈性模量Mpa |
＞7000 |
GB1449-83 |
|
5 |
拉伸強度Mpa |
＞100 |
GB1447-83 |
|
6 |
拉伸弱性模量Mpa |
＞7000 |
GB1447-83 |
|
7 |
巴氏硬度 |
＞35 |
GB3854-83 |
高張力經緯向聚酯長絲為膜體系材料結構的受力部分，提供高強的結構性能；
聚合物表面處理為材料的防腐蝕部分，提供耐酸堿的性能；
PVDF涂層為表面處理是材料的外觀部分，提供自潔性能 ；
膜材物理性能
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項 目 |
數據值 |
試驗方法 |
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重量 |
1050(g/m2 ) |
NF EN ISO2286-2 |
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厚度 |
0.8 ~1(mm) |
NF EN ISO2286-2 |
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抗拉強度(經/緯) |
4400~5500(kn/5cm) |
NF EN ISO1421 |
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撕裂強度(縱向/橫向) |
500 (kn/5cm) |
DIN 53-363 |
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防火測試 |
PASS |
NFPA 701 |
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透光率 |
6％ |
ASHRAE 74-1988 |
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反射率 |
78％ |
ASHRAE 74-1988 |
膜材技術數據
膜體結構設計可按照50年標準設計，膜材使用壽命應在15年以上，如達到使用年限后，可在原鋼結構上，僅更換膜體，并不影響鋼結構的繼續使用。
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加蓋結構 |
使用壽命 |
使用跨度 |
鋼結構造價 （元/m2） |
覆蓋材造價 （元/m2） |
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普通碳鋼骨架（內側）＋陽光板（外側） |
2～4年 |
10米以內 |
200~250 |
100~150 |
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普通碳鋼骨架（內嵌） ＋玻璃鋼板（外側） |
5~6年以上 |
8米以內 |
250左右 |
200~300 |
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不銹鋼骨架（內側） ＋鋼化玻璃（外側） |
8～10年 |
15米以內 |
800~1000 |
250~500 |
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普通碳鋼骨架（外側）＋膜體系（反吊） |
15年以上 |
70米以內 |
280~350 |
350~450 |
