时间：2023-08-12 09:15:02
导语：在土木工程市场前景的撰写旅程中，学习并吸收他人佳作的精髓是一条宝贵的路径，好期刊汇集了九篇优秀范文，愿这些内容能够启发您的创作灵感，引领您探索更多的创作可能。
东北地区冬季降雪量较大，降雪时间、频率不定，由于过街天桥基数较大，不大可能实现多个同时清理，这就直接导致了我们要面临的积雪不仅是刚刚降下的浅层浮雪，更多的应该是被行人踩踏后形成的压实的硬质积雪和昼夜温度差后结成的浅层冰雪混合物。基于以上事实，我们开发了可更换的旋转接头，不仅有可用于清除浅层浮雪的硬毛质刷头，还同时提供可清除硬质积雪和薄冰的铁质薄刃接头。目前还在同时进行制作清除较重积雪的铁毛刷接头。更换方法十分简单易学，如此，我们的清雪机就拥有了对各类积雪分别处理的能力。
二、便携式过街天桥清雪机的组成
（一）小型汽油发动机及传动装置1.小型汽油发动机。我们采用的是单缸二冲程汽油发动机，排量小，功率适中，能够有效的带动接头进行旋转，重量较轻，可实现单人便携操作。2.传动装置。3.功率控制器。安置汽油发动机的小型功率控制器，方便对各类积雪进行清理，节约能源，也可以保证操作人员安全。（二）除雪接头及扬雪方向控制挡板。
三、便携式过街天桥清雪机的操作方法
1.确认机器连接完毕后，打开电源，并调节功率。2.调节扬雪方向控制板，将接头对准积雪路面，横向扫雪。3.使用后关闭电源，将积雪统一集中处理。4.对已踩实的积雪路面，更换接头进行重复操作即可。
四、便携式过街天桥清雪机的技术特点
关键词：新材料 施工应用 影响
新材料是指根据施工的目标特性，通过原材料的选取，在加工制作和施工工艺上的创新，研发而成的具有较强的物理化学特性的一些材料。新材料与传统材料的区别主要在于分子结构、性能方面。由于新材料具有特殊的物理化学性能，在改善了施工条件和施工质量，优化改善施工工艺，实现与新技术完美结合等方面发挥了重要作用。此外新材料在降低能耗，注重节能的应用上也发挥了突出的作用，实现了能源利用的环保高效，比如对于可再生新能源的现代化应用以奥运“水立方”为典型，体现了我国现代建筑结构设计的创新。
一、新材料发展概况
近年来，随着科学技术的快速发展，许多新兴原材料投入市场并逐步开始规模化应用。据相关部门统计分析预测：未来十年，我国新材料市场仍将保持不低于20%的增速继续发展。新材料发展过程中，尤其是分子学、材料学等学科在试验中的成功突破，我国在光电领域、新能源等方面取得了重大突破，一些领域技术水平甚至达到了世界领先水平。伴随技术进步，超导、纳米等材料迅速发展，并在高端市场占据一席之地。越来越多的国家和企业都看到了新材料发展应用的巨大市场前景，加大了对新材料研发应用的力度。同样我国在奥运会期间承接水上项目，“水立方”从设计施工到竣工使用一直备受人们关注，从设计理念到设计成果的展示都体现了对于新材料的节能环保应用，在运用可再生新材料的基础上实现了许多建筑结构设计的新突破。
二、新材料的特点和优势
之所以称为新材料，是相对传统材料而言，是一个相对概念，并不是绝对的，只有更新、没有最新。如果在今后发现了更新的材料，新材料就也不是新材料了。当混凝土技术成功在建筑市场取得应用，混凝土取代木材成为主要建筑建筑材料时，混凝土被称为新材料。随着技术进步，钢结构，网架结构等广泛应用于建筑施工领域时，他们又相对混凝土成为了新材料。新材料主要有纳米材料、超导材料、高分子合成材料、复合材料和新型金属材料等等。与传统材料相比，新材料在高压耐磨、防腐蚀抗老化、节能环保等物理化学性能上具有明显的优势。合理使用新材料不仅可以降低人类对资源的过度消耗，减少对环境的污染，还能通过建筑质量的提升，减少建筑物对人身心健康的不良影响。
三、新材料应用对传统施工技术的影响
随着人们生活水平的提高，对建筑工程产品的需求、标准、审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应用，改进了传统材料和传统工艺中存在的一些问题和不足，通过对施工设备升级的促进作用和与新技术的相互影响带动，进一步优化了施工工艺，实现了现代新型建筑技术和新材料的完美结合，在产品结构和技术上实现了质的跨越，很大程度上满足了人们的高品位需求，有效的缓解了这一矛盾。
材料是建筑的基础，没有优质的材料，无论多么高明的建筑学家都不能设计出优秀的作品。在建筑工程中，新材料的运用，可以促进建筑工程技术和工艺的更新和完善。传统的建筑设计，由于材料、施工及其他因素干扰，建筑物经常会发生各种质量问题。比如，一些地方不可避免的要存在裂缝或者密度不均匀等现象。但是随着新材料的应用，通过使用防水油裔或堵漏灵进行封闭，形成较好的外观表面，这些问题得到了较好的解决。混凝土技术出现后，逐渐取代了几千年的木材房屋结构和竹材结构，极大的促进了建筑市场的进步。但随着近年来空心楼盖技术的发展，通过将一些GBF管道安装在内设机构中，结合现代混凝土现浇技术，成功的在减轻了楼体自重，减少地基承载压力，提高受力性能和跨度方面实现了巨大的突破。传统建筑材料主要是水泥、混凝土等强粘接性材料。但由于其不可逆性和自身的一些性能限制，往往带给人们的是一种堆叠感和封闭感，不利突出建筑物的层次性和开放性等美学特征等，与之相比，如果把金属、玻璃等新材料作为主要原材料来设计，不仅能有效解决上述问题，还能在扩大建筑设计的自由度和可能性。多重效果咨询，建筑物的形式，空间都能发生多方面变化，实现美好的突破。
除此之外，施工设备在建筑工程中也是重要的生产要素。一般而言，优秀的企业往往具有更强大的设备实力。高效的施工设备在解决施工技术问题、提高材料利用率、优化施工工艺、加快工程进度方面具有重要的作用。新型设备在建筑工程实践中的成果应用，还能够在减少人力资源消耗、减少材料损耗、加快工程进度，缩短工程工期方面发挥重要的作用，从而侧面降低了施工中的成本投入，降低工程预算，为企业在激烈的市场竞争中在价格上占有主导优势，有效对抗竞争压力。新材料的发展也带动了新技术的发展和设备的更新升级，三者之间相互推动，相互引导。只有持续推动建筑设备的快速发展，加快实现设备实现精密化、高端化升级改进力度，适应建筑新材料和新技术的发展速度，才能促进建筑工程行业的快速发展，助推新材料发展实现智能化、功能化、多元化发展的良好循环。新技术的发展又为新材料和新设备的发展提供了先导和支撑。建筑工程的材料选择对工程项目的质量有着重要的作用。新型建材不仅可以通过在材料选择上进行调整，实现劳动强度的降低和作业效率的大幅度提高。选用合理的材料不仅可以减少对环境的污染和破坏，建立环保节能的长效发展机制，而且在经过多年之后，产品受命中终结，重新分拆时，还能变废为宝，通过资源再利用。
随着经济条件和人们生活质量的提高，人们对住房的品味也有了更高的期望。新材料的发展前景必将更为广阔，商机无限。一个企业最终建筑产品的质量高度很大程度上取决于所选取的建筑材料的质量水平。是否能充分借助材料上的优势实现质量拔高，对企业来说既是一个巨大的考验，也是一个巨大的机遇。生产企业要高度重视新材料的应用实效，积极推进材料的创新发展，不断克服传统材料的缺点和不足，在性能和功能上实现更大的突破，满足人们的多样化需求。
四、结语
新材料的成功运用，是在传统材料上的一次大胆突破。当前，企业管理者要充分认识到新材料应用在改善工程环境、提高工程效率、降低工程预算等方面的积极作用，充分借助科学技术成果的应用，注重工程中新材料的选取和应用，挖掘新材料在工程实践中的重要经济价值、生态价值、环保价值和综合社会效益，不断的加大新材料的研发生产投入，实现材料技术不断革命创新，推动材料科学发展。只有全社会都共同推动，形成合力，新材料才能更好的发挥作用，造福社会，为经济社会可持续发展做出贡献。
参考文献
[1] 段树金.土木工程概论[M].北京：中国铁道出版社，2005.
[2] 程志华.外国建筑史[M]. 北京：中国建筑工业出版社，2006.
[3] 蔚鹏飞， 朱建春. 建筑节能新材料和新技术[J].的应用[J].科技创新导报，2008（12）：125.
[4] 刘素平.从不同的角度谈建筑节能[J].建材技术与应用，2007（2）：44.
[5] 刘婕. 新技术、新材料在住宅中的应用[J].建筑节能，2006（5）：19.
关键词：砌体结构; 发展 ;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;
中图分类号：TU3文献标识码： A 文章编号：2095-2104（2012）06-0020-02
砌体结构是最古老的一种建筑结构。我国的砌体结构有着悠久的历史和辉煌的纪录。在历史上有举世闻名的万里长城，它是两千多年前用“秦砖汉瓦”建造的世界上最伟大的砌体工程之一；建于北魏时期的河南登封嵩岳寺塔为高40米的砖砌密檐式塔；建于隋大业年间的河北赵县安济桥，净跨37.37米，全长50.82米，宽约9米，拱高7.2米，为世界上最早的空腹式石拱桥，该桥已被美国土木工程学会选为世界第12个土木工程里程碑；还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；所有这些都是值得我们自豪和继承的。
1.我国砌体结构的发展过程
解放后我国在砌体结构方面更有了很大的发展，下面分三个方面来概括介绍。
1.1砌体结构用量大，范围广
解放以来，我国砖的产量逐年增长，1990年砖产量增长到6200亿块，是世界其它各国年产量的总和。全国基本建设中，将砌体作为墙体的已占90％左右。在办公室、住宅等民用建筑中大都是采用砌体结构，50年代砌体结构的房屋一般只能建到4～5层，而现在很多城市已可建到7～8层。我国许多中小型单层工业厂房和多层轻工业厂房及影剧院、食堂、仓库等建筑也广泛采用砖墙、柱承重结构。砌体结构还用于建造各种构筑物，如烟囱、排气塔、粮仓、水渠等。此外我国在古代建桥技术的基础上还建造了多座100米以上的石拱桥，有些还在不同方面创造了世界纪录。我国积累了在地震地区建造砌体结构房屋的宝贵经验，我国的绝大多数大中城市在6度或6度以上地震设防区，在地震烈度≤6度地区的砌体结构经受了地震的考验。经过对设计和构造的处理，还在7度区和8度区建造了大量的砌体房屋。据不完全统计，从80年代初至今，我国主要大中城市建造的多层砌体结构房屋已达70～80亿平方米。
1.2新型材料和技术的应用
60年代以来，我国粘土空心砖（多孔砖）的生产和应用有了很大的发展，在南京建造了8层空心砖承重的大桥旅馆。当时空心砖孔洞率为22％，与实心砖强度等效，但可减轻自重17％，减少墙厚20％，节省砂浆20％～30％，砌筑工时少20％～25％，墙体造价降低19％～23％。近10多年来，采用混凝土、轻骨料混凝土或加气混凝土，以及利用砂、各种工业废料、粉煤灰、煤矸石等制成无熟料水泥混凝土砌块或蒸压灰砂砖、粉煤灰硅酸盐砖、砌块等在我国有较大的发展。砌块种类、规格很多，其中以中、小型砌块较为普遍，在小型砌块中又开发出多种强度等级的承重砌块和装饰砌块。据不完全统计，1996年全国砌块总产量约为2500万立方米，各类砌块建筑约5000万平方米。近十年混凝土砌块与砌块建筑的年递增率都在20％左右，尤其在大中城市中推广特别迅速。这些砌块建筑大多是多层的，至于中高层、高层砌块建筑我国于80年代就着手进行试点工作，在几座城市都做了试验楼，为我国中高层砌块建筑的发展做了开创性的工作。90年代初期，在总结国内外配筋砌块结构的配套材料、配套应用技术的研究上获得了突破，在此基础上开展了更具有代表性、针对性的试点工程。试点工程实践证明，中高层配筋砌块建筑具有明显的社会经济效益。因此将中高层配筋砌块结构体系纳入我国砌体结构设计规范中是理所当然的。砌块作为粘土砖的主要替代材料，在某些功能上强于粘土砖，发展前景是非常好的。和约束配筋砌体对应的是所谓均匀配筋砌体，即国外广泛应用配筋混凝土砌块剪力墙结构，这种砌体和钢筋混凝土剪力墙一样，对水平和竖向配筋有最小含钢率要求，而且在受力模式上也类同于混凝土剪刀墙结构，它是利用配筋砌块剪力墙筋砌块剪力墙承受结构的竖向和水平作用，是结构的承重和抗侧力构件。配筋砌体强度、延性好，和钢筋混凝土剪刀墙性能十分类似，可以用于大开间和高层建筑结构。我国从80年代初期主持编制国家标准《配筋砌体设计规范》起，对配筋砌体进行了较为系统的试验研究，结果表明用配筋砌体可建造一定高度的既经济又安全的建筑结构。
1.3砌体结构理论的发展
1950年以前。我国可说谈不上有系统的砌体结构设计理论。国家建设部于1956年批准在我国推广应用原苏联《砖石及钢筋砖石结构设计标准和技术规范》。60～70年代初，在我国有关部门的领导和组织下，在全国范围内对砖石结构进行了比较大规模的试验研究和调查，总结出一套符合我国实际，比较先进的砖石结构理论、计算方法和经验。在砌体强度计算公式、无筋砖体受压构件的承载力计算、按弹性方案考虑房屋的空间工作，以及有关构造措施方面都具有我国特色。
2.对我国砌体结构的展望
砌体结构是由砌块和砂浆砌筑而成的构件，而砌块有多种材料的砌块，我国最古老的砌块即为砖和石。几千年来，由于砖、石具有良好的物理性能，可就地取材、生产和施工方法简便，造价低廉等优点，所以至今仍为我国主导的建筑材料。解放后我国也确实研制出多种材料的砌块，但都存在着自重大、强度低、生产耗能高、毁田严重、机械化水平低、耐久和抗震性能差的特点，所有这些都抑制着砌体结构的发展。因此，我们要针对这些问题，做好以下几方面的工作。
2.1发展高强轻质的砌体材料
目前我国的砌体材料与发达国家相比存在着强度低、耐久性差的问题。如粘土砖的抗压强度。我国一般为7．5～15Mpa，承重空心砖的孔隙率≤25％，体积质量一般为4 KN／m3。而发达国家的砖抗压强度一般均达到30～60Mpa，甚至可达到100Mpa，承重空心砖的孔洞率可达到40％～60％，体积质量一般为1．3KN／m3，最轻的可达到0．6 KN／m3。根据国外的经验和我国的条件，只要在配料、成型、烧结工艺上进行改进，可显著提高砖的强度和质量。如中美合资大连太平洋砖厂生产的百岩砖强度可达20100Mpa。这种材料强度高、耐久性和耐磨性好，并且有独特的色彩，可作为清水墙和装饰材料。根据我国对粘土砖的限制政策，可因地制宜，就地取材，在粘土较多的地区发展高强度粘土砖、高空隙率的保温砖和外墙装饰材料等。而在少粘土的地区大力发展高强混凝土砌块，承重装饰砌块和利用废材料制成的砌块等。在发展高强块材的同时，也需研制高强度等级的砌筑砂浆。目前最高等级的砂浆强度为M15。要与高强度的块材相匹配时需开发大于M15的高强度砂浆。我国的《混凝土小型空心砌块浆和灌孔混凝土》行业标准中砂浆的强度等级为M5～M30，灌孔混凝土的强度等级为C20～C40，这是混凝土砌块配套材料方面的重要进展，对推动高强材料结构的发展起着重要的作用。据预测，干拌砂浆和商品砂浆具有很好的市场前景。干拌砂浆把所有配料在干燥状态下混合装包供应，现场按要求加水搅拌即可。天津舒布洛克水泥砌块公司已供应这种干拌砂浆，价格比普通砂浆约高0.2％左右。商品砂浆的优点同商品混凝土一样，这类砂浆一旦取代传统砂浆，将是一个巨大的变化。
2.2 积极开发研究节能环保的新型材料
1988年第一次国际材料研究会议上首次提出“绿色建材”的概念，1992年联大巴西里约热内卢以“环境和发展”为主题的各国首脑会议通过了“21世纪议程”宣言，确认了“可持续发展”的战略方针，其目标是依据环境再生，协调共生，持续自然的原则，尽量减少自然资源的消耗，尽可能对废弃物再利用和净化，保护生态环境，以确保人类社会的可持续发展。近年来，发达国家在实施《绿色建材》计划上取得了较大的进展，我国以1992年联合国环境与发展首脑会议为契机，遵循同志的“经济的发展，必须与人口、环境、资源统筹考虑，决不能走浪费资源和先污染后治理的老路，更不能吃祖宗饭，断子孙路”的指示精神，迅速行动起来，积极研制“绿色建材”产品，并取得了一定的效果。我国现已加大力度限制高能耗、高资源消耗、高污染、低效益的产品的生产。如对粘土砖（按1996年生产6000亿块粘土砖就毁掉10万多亩农田、耗能6000万吨标准煤）国家早就出台了限制政策。近年来力度更大，一些地区如上海、北京等在建筑上不准采用粘土实心砖，其实这也就间接促进了其它新型建材的发展。如蒸压灰砂废渣制品、利用页岩生产多孔砖、废渣轻型混凝土墙板、GRC板、蒸压纤维水泥板、复合墙板和砌块就是近几年发展起来的几种新型建材制品。
2.3 进一步加强配筋砌体和预应力砌体的研究
我国虽已初步建立了配筋砌体结构体系，但需研制和定制生产砌块建筑施工用的机具，如铺砂浆器、小直径振捣棒、小型灌孔混凝土浇注泵、小型钢筋焊机、灌孔混凝土检测仪等。这些机具对保证配筋砌块结构的质量至关重要。这种砌体的原理同预应力混凝土，能明显改善砌体的受力性能和抗震性能。国外在预应力砌体和配筋砌体方面的水平很高。我国直到最近才有少数专家对其研究。
2.4加强砌体结构理论的研究
进一步研究砌体结构的破坏机理和受力性能，通过数学和力学模式，建立完善而精确的砌体结构理论，是全世界各国都关心的课题。我国在这方面有较好的基础，但目前跟发达国家相比还有较大的差距，因此应继续加强这方面的工作，加强对砌体结构的试验技术和数据处理的研究对促进砌体结构发展有着深远的意义。
参考文献
【1】施楚贤．砌体结构理论与设计【M】．北京：中国建筑工业出版社，1992年
【2】丁大均．砌体结构教学刍议【J1】．建筑结构，1999年
【3】腾志明等．混凝土结构及砌体结构[M]．北京：北京中央广播电视大学出版社，1995年
改革开放以来由于生产生活的巨大需求，大规模新建建筑。前期建造的建筑逐渐步入老龄化，其建筑结构会出现无法满足现行行业标准、规范或安全储备不足的情况，其中古老建筑的情况尤为突出。同时随着经济的发展及生活水平的提高，已有功能及标准较低的建筑已无法满足人们的需求。
2.建筑结构维修加固改造技术的必要性
根据建筑业发展规律，旧建筑结构无法满足安全或人们生产生活需要等的情况会持续增加。而解决办法只能从拆除重建和建筑维修加固两方面考虑。但如果拆除重建，又将面临以下问题：
（1）经济问题。首先建筑的拆除重建费用高昂，人们并非都能承受。其次旧建筑只是其中一部分功能达不到要求，拆除就等于要废除其所有功能（包括能满足人们需求的部分）再重新建造。从经济的角度来说，这是很不经济合理的。
（2）环境问题。现有建筑的材料多为粘土砖、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将会给现有环境带来具大的压力。
（3）文化问题。现有建筑中有许多不仅是满足人们活动的空间，同时也是人类文化和历史的承载者。在五千年历史长河中，古人用智慧为我们留下了许多宝贵的财富——这其中就包括了那些极富特色的建筑、满载历史的古城。如具有北京特色的“四合院”，如存世的“清明上河图”——平遥古城等。这些带着历史的“古董”，一旦拆除将无法恢复，正如林徽因所言“即使再把它恢复起来，充其量也只是假古董！”。在此难以抉择时刻，建筑结构维修加固技术顺势而生。建筑业发展到一定阶段，其投资会逐渐由新建转向建筑维修加固。如欧美发达国家已经于上个世纪60年代进入建筑维修加固改造为主的建筑业发展阶段，其中丹麦的维修改造工程投资与新建建筑投资的比值更是高达6:1[1]。建筑维修加固与新建建筑相比较而言，可节约投资约40%，缩短工期约50%，投资回报期缩短3-4倍[2]。并且现在常用的建筑结构加固方法产生的废弃物较少，不会给环境造成负担。
3.建筑结构维修加固技术的常用方法
随着科技的发展，建筑结构形式趋于多样化。不同的建筑结构形式的维修加固方法会有所不同，以下介绍目前常用的方法：
（1）后张预应力加固法
该法通过在建筑原有结构上外加一定的预应力杆件，施加的预应力能产生与外荷载反向的变形和内力从而提高原有结构的承载能力和正常使用性能。其施工方便，具有加固、卸载及改变应力分布三重效果，可以较大程度提高建筑结构的整体承载力，并且运用范围广泛，不仅能用于钢筋混凝土结构、钢结构和钢—混凝土混合结构的加固，还能用于砖砌体结构抗震加固。有研究表明，该加固法能通过提高砌体结构的延性和耗能能力使其抗震性能得到大幅度提高[3]。缺点是加固后会对原有建筑结构的外观以及形象造成一定影响。
（2）植筋加固法
该法是通过在既有混凝土构件上钻一定深度的孔，把该构件周边需要增加拉力或补配钢筋的构件受力筋植入孔内，并用化学粘结剂粘结固定，使新增钢筋发挥预期设计拉结能力。其操作简单，安全可靠，适用于构件补埋钢筋，后埋钢构件的工程中。
（3）增大截面加固法
该法是通过在原有建筑构件上另外配置钢筋后浇筑一层新的混凝土，以增加原建筑构件的承载能力。这是一种最传统的建筑结构加固法，主要适用于钢筋混凝土受弯以及受压构件。其具有成本较低、适应性强的优点，但由于混凝土养护需要时间，其施工后需间隔一段时间后才能正常使用，且设置后净空会有一定减少。对柱构件加固时必须注意：为保证后增部分和原有部分之间有足够的粘结，施工前须先将原构件表面凿毛处理并清理干净。
（4）粘钢加固法
该法是通过粘贴剂或锚栓将钢板固定于构件受拉区域，使其与原构件形成整体共同承力，从而达到增加建筑结构承载力及提高建筑结构的整体安全度的作用。其适用于加固处于正常湿度环境并长期受静力作用的建筑构件，并操作简单快速、短期加固效果显著，同时对加固建筑外观及自重改变不大。但其使用环境有限，耐腐蚀性差，节点不易处理。
（5）增设支点加固法
该法是通过增设支承点来减小建筑结构的计算跨度，改变结构内力分布提高其承载能力。其具有简单可靠、易于安装拆卸的优点，但会在一定程度上损害建筑物的原貌，并减小建筑的使用空间。因此，适用于具对建筑外观要求不高的建筑结构加固。
（6）粘贴纤维复合材加固法
该法采用配套胶粘剂将纤维布粘贴于混凝土表面提高结构的力学性能，从而起到结构补强和抗震加固作用。现工程常用的纤维复合材料是碳纤维。因其具有提高抗拉强度和弹性模量，质量轻、抗疲劳性能高、还有优良的抗化学腐蚀能力和耐久性等优点而被广泛用于建筑物梁、板、柱、墙的加固及桥梁、隧道等其它土木工程的加固补强。近年来也有用到玄武岩纤维这种新型无机环保绿色高性能纤维材料。其强度不低于碳纤维，虽然弹性模量低于碳纤维，但与树脂的亲和性高，且价格低廉，是我国重点发展的纤维材料之一。经试验证明，粘贴玄武岩纤维布环形箍显著提高梁的抗剪承载力，并能很好的与梁箍筋协同作用[4]。
4.结语
板式太阳能发电模块
项目提供单位：华侨大学材料科学与工程学院。
技术特点及先进性：板状太阳能发电模块由多个并列的线聚焦菲涅尔透镜作面板，将太阳光分别聚焦于模块中的多个光电池，可减少昂贵的光电池的面积；光电池及其他运动部件处于盖板保护之下，不受风雨影响；对太阳光的跟踪为直线运动，简单可告；可以通过组合安装形成对建筑物的遮盖作用，安装本实用新型模块的建筑物外形基本不变。
应用范围及市场预测：本实用新型板状太阳能发电模块，可以安装在建筑物的顶部或其他有充足日照的位置，如外墙或阳台；也可以安装在独立的支架上，例如公共汽车候车亭顶棚或太阳能电池的专用架上。可使太阳能电池产生的电能增加数倍，而增加的其他部件价格成本低于50％，从而降低发电投资与成本。随着国家对太阳能发电重视，可以有很大的市场前景。
预期投资规模：人民币50万元(合作开发阶段)。
合作意向：希望与相关企业或研究单位进行合作开发。
超声波电机的研发
项目提供单位：华侨大学机电及自动化学院。
项目简介：超声波电机是20世纪末期发展起来的一种新型驱动电机。它的基本结构及工作原理完全不同于传统的电磁式电机，是利用压电材料的逆压电效应，把电能转换为机械能，进而将机械振动转换为直线运动或旋转运动。
项目特点：与传统电机相比，超声波电机具有低速、大转矩且起动、停止控制性能好的特点；可实现直接驱动，无需中间的减速机构；没有中间传动误差，可实现精确定位；具有断电自锁能力且易于满足结构和形式多样化的要求；噪声较小，不产生也不受磁场磁性干扰；结构简单，能量密度大，响应快。
应用前景：在微型机械、机器人和航天器、精密仪器、家用电器和汽车、机床及自动化控制技术等领域具有广阔的应用前景。
应用领域：根据超声波电机理论与实践的研究成果，目前国外已成功应用于照相机的自动调焦装置、纸张或卡片的传送装置、窗帘的自动升降装置、X-Y精密绘图仪、微机械驱动器、机器人驱动器等领域。
用于肺癌的基因治疗药物rAAV－Kal
项目提供单位：华侨大学分子药物学研究所(分子药物教育部工程研究中心)。
项目特点：本药物以肺靶向性rAAV为载体，将抗肿瘤血管生长因子Kallistatin选择性地转入肺组织，能够特异性抑制肺癌的生长，为抑制肺癌发展、降低肺癌转移的发生提供了希望。
技术成熟程度：本药物已完成动物实验，多篇文章发表于Cance r Research等杂志。已申请国家发明专利。
应用范围：抗肺癌药物。
预期经济效益：原发性支气管肺癌(简称肺癌)，是最常见的肺部原发性恶性肿瘤，在全世界肿瘤的发生率和患者因肿瘤死亡率的统计中居首位，约占癌症病人总数的18％。在国外以AAV为载体的基因治疗药物还处于3期临床阶段，近期将有部分药物披露实验结果。因AAV载体是公认的安全性最好的基因治疗载体，加上其可以介导基因的长期表达的特点，该类药物将成为今后肿瘤治疗的主导药物。合作方式技术转让或联合开发，具体合作方式可商议。
运输优化调度管理信息系统(TOSMIS)
项目提供单位：华侨大学商学院(华侨大学物流研究所)。
项目简介：在现代的供应链管理中，运输调度的工作量大。技术性强，要进行调度过程优化具有一定难度。TOS通过将调度问题归结为数学模型，用计算机解出优化方案，并根据具体情况修正方案，用于调配车辆，以提高运输效率。
项目特点：灵活性强，适用度广，系统在总体设计要求上，能对不同配送业务类型和要求下的运输调度问题进行优化；具有多种适用算法，能对不同条件和特征的问题加以择优使用；系统通过人一机结合，共同寻优。
项目应用范围：该项目应用前景十分广阔，不但适用运输车辆调配系统，而且对航空快递运输系统等调度系统有应用前景。
投产条件和预期经济效益：前期研究开发投入部分资金．该系统开发的完成和推广可以创造较高的收益。预期投资300万元，用于所需投入先进计算机开发及实施场所，开发产品的效益将会达到投入资金的一半收益。
轻型节能钢－混凝土组合结构
项目提供单位：华侨大学土木工程学院。
项目简介：轻型节能钢－混凝土组合结构是由密置复合连续螺旋箍筋约束高强混凝土柱、焊接圆孔蜂窝钢梁和普通混凝土(含压型钢板)合成楼盖组成的结构。
技术特点、技术指标及先进性：该结构中的密置复合连续螺旋箍筋约束的高强混凝土，其受力形式类似钢管混凝土，增加了柱的强度与延性，可以解决一般混凝土柱的轴压比限值及柱截面过大的问题，也可以解决短柱脆性破坏问题；焊接圆孔蜂窝钢梁不但刚度和承载力大，而且重量轻、用钢量少，同时，组合梁还减少了受拉区混凝土高度，增大了梁的跨度。
应用范围及市场预测：钢－混凝土组合结构是一种高技术含量、高效率、符合我国可持续发展战略的居住建筑生产方式。近年我国钢产量大幅度提高，相关规范和标准也在制定或已出台，国内的应用技术也在迅速发展，因此．轻型节能钢－混凝土组合结构居住建筑将有很光明的发展前景。
拟合作方式：技术转让。
抗肿瘤新药雄黄注射剂的研制
项目提供单位：华侨大学分子药物学研究所(分子药物教育部工程研究中心)。
项目特点和技术指标：自从我国的纯品三氧化二砷注射液问世以来，不仅给药品企业带来了直接的经济效益，而且由于其良好的抗肿瘤效果，也给患者带来福音，延长了其寿命。然而目前使用的三氧化二砷注射液采用高纯度的化学药品而制，价格昂贵，难以普及。本开发项目，采用特有的海洋微生物资源，对中国具有丰富的矿产资源的雄黄，进行开发利用，并用创新的生物技术研发具有我国独立知识产权的雄黄注射液，具有极其重要的社会和经济意义。
技术成熟程度：目前该项目已基本完成了活性产物的提取分离工艺、体内外药理活性、毒性及毒理的研究，已申请四项国家发明专利。
应用范围：抗肿瘤药物，用于多种肿瘤如白血病、肺癌、肝癌等治疗。
预期经济效益：雄黄矿产在我国资源丰富，采用具有我国自主知识产权的生物工艺生产，工艺简单、成本低廉。可以预测，该药的研发不仅会给制药企业带来直接的经济效益，同时会带动雄黄矿物的生产产业链。
合作方式：专利技术转让或联合开发，具体合作方式可议。
三总式电视监控系统
项目提供单位：华侨大学信息科学与工程学院。
项目简介：电视监控系统作为一种安全防范的重要手段和工具，在银行、交通、工厂、住宅等场所有着广泛的应用。三总线式电视监控系统是一种以总线方式传送视音频信号和切换、控制信息的电视监控系统。
技术特点：视音频切换分散在监控点完成，可对监控点实行分区管理。控制电缆既传送视音频切换信息又传送前端设备的控制信息，可以克服目前电视监控系统各监控点到监控中心以独立电缆传送视频、音频和控制信息，必须铺设大量的视频、音频和控制电缆的缺点。本项目已申请专利。
市场前景及效益预测：该系统将以其性能好、造价低受到广大用户的欢迎，可以产生良好的社会效益和获得可观的经济回报。
产业化投资规模：新办厂的固定资产投资，视其产量的多少可大可小；如果是原来生产电子产品的厂家，实施本发明专利就只需追加投入部分流动资金。
成果所处阶段：中试阶段。
合作方式：技术转让。
肠溶性罗伊氏乳杆菌益生胶囊生产技术
项目提供单位华侨大学材料科学与工程学院(华侨大学工业生物技术研究所)。
项目特点和技术指标：罗伊氏乳杆菌是一种栖息于人和动物的肠道中，具肠道表皮粘附能力的有益乳酸菌。本技术将筛选得到的具有益生功能的罗伊氏乳杆菌，采用肠溶性的壁材进行包埋保护，提供了一种延长罗伊氏乳杆菌贮藏期的制备方法；同时本技术提供了靶向罗伊氏乳杆菌微胶囊制剂，能有效保护益生菌，延长益生菌在室温条件下的存活时间和避免口服时受到胃酸的杀灭，使其安全到达肠道，定向释放发挥疗效。
技术成熟程度：已筛选得到罗伊氏乳杆菌，并进行了培养基和培养条件的5L发酵罐优化，获得小规模制备益生胶囊的制备条件。
应用范围：益生保健品、生物医药、食品添加剂、饮料、乳制品、饲料。
合作方式：合作开发、技术转让。
化学镀镍技术
项目提供单位：华侨大学材料科学与工程学院。
项目简介：本项目具体提供的是化学镀镍技术中应用最广泛的化学镀镍合金技术。本技术具有镀层均匀、结合力强、镀层硬度高、耐磨性能和耐腐蚀性能好、污染小、镀液稳定且维护方便等许多优点。本技术可在许多不同基材上进行施镀，可应用于几乎所有工业部门。
技术特点及先进性：镀液使用寿命长，镀层光亮、致密、与基体结合力强，镀层硬度达到或超过电镀硬铬；另外，镀液无毒、无臭，经过简单处理即可达到环保要求。 应用范围及市场预测：应用范围十分广泛，包括汽车、化工、石油、天然气、机械、纺织、食品、军事、电子和计算机、航天航空等工业部门。
预期投资规模及效益：投资视生产规模而定，中小规模包括厂房和设备可在50万元～1DO万元，所需主要设备为化学镀槽，原材料为化学试剂；投资效益好，利润可达30％～80％。
项目所处阶段：规模化阶段。
拟合作方式：技术转让、技术入股。
中药新药――复方心疾宁颗粒
项目提供单位：华侨大学分子药物学研究所(分子药物教育部工程研究中心)。
项目简介：本项目进行了“心疾宁”胶囊的治疗病毒性心肌炎、心肌病和冠心病的新药研究。其独特的组方和制备工艺技术已获得国家专利授权两项，具有自主的知识产权。临床验证2万余例，其有效率96.49％，显效率57.89％。
技术成熟程度：目前已完成申报中药新6类的临床前研究的大部分工作，已取得医院制剂批准并在临床使用。经过临床观察．与同类药物(茶色素胶囊、血栓心脉宁)相比，在治疗病毒性心肌病、冠心病、扩张性心肌病、缺血性心肌损伤等均取得了良好的疗效。
项目所处阶段：中试阶段。
应用范围：心肌炎、心肌病、冠心病和缺血性心脏病的治疗。
预期经济效益：根据本项目的技术要求，估计完成本项目需新增投资200万元，主要用于临床前研究，完成新药注册并申报临床的资料。所需设备为具有中试生产能力的中成药生产的GMP车间。
合作方式：专利技术合作、技术入股。
带精密调节机构的热熔胶涂胶枪
项目提供单位：华侨大学机电及自动化学院。
项目简介：本技术通过涂布枪结构的全新优化设计。使热熔胶涂布设备工作时涂胶量大小能准确可调，彻底保证涂胶层厚的均匀性，提高涂布质量；同时通过全新的执行元件动作模式优化设计，使热熔胶涂布设备的生产效率达到国际先进水平。
项目创新性及先进性：首次提出全新的机械结构设计方案，在主枪上精密调节出胶量的大小，实现一枪多用；首次提出通过全新设计主枪过渡块的结构，实现涂布枪在关断状态下，形成真空反抽，完成涂布枪开关的连续，彻底避免拖尾与拉丝；首次提出用空气作为动力同时实现涂布枪的开启与关断，提高涂布枪的控制精度和动作灵敏性。
应用范围：热熔胶设备广泛应用于包装行业、家具封边、汽车内饰密封、涂布复合商标纸、书刊装订、电子产品封装等行业。
投产条件及预期经济效益：该成果适用于热熔胶机生产厂家、机械零部件生产厂家生产。总投资在300万元以内，主要是一些机械制造设备，年产值可以达到300万元以上。按利润20％计算，五年之内可以收回投资成本。
低聚葡萄糖硫酸酯制备技术
项目提供单位：华侨大学材料科学与工程学院(华侨大学工业生物技术研究所)。
项目特点和技术指标：多糖硫酸酯具有抗凝、增强机体免疫功能、抗肿瘤、抗病毒(如艾滋病毒HIV、巨噬细胞病毒、流感病毒)等一系列生物活性。本技术直接利用自然界大量存在的棉花，经简单的化学反应制备具有优良生物学活性的多糖硫酸酯，制备的多糖硫酸酯分子大小可控制、硫酸基团的取代度可控制。
技术成熟程度：对利用天然纤维素制备低聚葡萄糖硫酸酯的影响因素进行了全面研究，目前工艺已经很成熟，可直接进行生产。生产设备简单，只需要常压低温反应釜及耐酸储藏容器即可生产。原料主要使用棉花、硫酸和一些有机溶剂。每100克棉花可产出约40克的低聚葡萄糖硫酸酯。
关键词：薄壁升降机构；机构设计；力学模型
中图分类号：TH211+.6 文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2017）19-0124-02
1 研究背景
传统伸缩机构的结构形式主要有杆套杆式（如起重机臂），可折叠式（如剪叉式升降台），杆套杆式伸缩机构结构紧凑，但伸展过程中其截面尺寸逐级递减，使得杆伸出级数受到限制，因此伸缩比不高，可以应用于狭小空间以及作为其他机构的驱动部分。剪叉式伸缩机构伸缩比大，但是机构自身往往较大。在露天或者空间较大的场所应用较多。动力驱动伸缩机构的驱动方式主要有丝杠-螺母、齿轮-齿条、钢丝绳-滚筒、液压、气压以及几种方式混合使用。其中以液压驱动为主。液压缸供油系统复杂、维护困难，长期承受较大的静载荷容易出现漂移现象。
薄壁升降机构是一种长度可变的机构。薄壁升降机构在收缩状态结构紧凑、占用空间小，展开时可以达到很大的长度。另外一些动力驱动的伸缩机构可以提供一定的推力与拉力，可以作为一种线性驱动机构。因此伸缩机构在机械、建筑、航空、汽车、消防、演艺等领域有着广泛的应用。例如起重机伸缩比、剪叉式升降机、液压千斤顶、可伸缩机翼以及生活中常见的伸缩鱼竿，电视机伸缩天线等。
2 方案设计
薄壁升降机构是一种伸缩可控的柱状伸缩机构，原理主要是利用两个柔性钢带螺旋缠绕相互锁紧形成刚性螺旋管柱，控制参与缠绕的钢带的多少可以任意控制螺旋管柱的高度，从而实现其伸缩的特性。收缩时两根钢带分别盘绕在机构周围和下方占用空间小，使得机构非常紧凑。管柱直径在伸缩过程中保持不变，因此可以实现很大的伸缩比，承受较大的载荷。薄壁升降机构采用电机驱动，驱动系统简单，维护方便，可实现精确控制。
薄壁升降机构的传动主要靠伺服电机驱动涡轮蜗杆，来带动两条钢带相互缠绕，利用钢带中间的锁孔相互锁紧，螺旋上升。伺服电机正传带动涡轮旋转，蜗杆逆时针旋转，两条钢带在涡轮的带动下也逆时针旋转上升，到达所调节的高度，伺服电机反转，蜗杆顺时针旋转，钢带在涡轮的带动下顺时针下降，直至钢带全部收缩在固定盘里，整个上升下降动作完成。
3 详细设计
3.1 薄壁机构设计
薄壁升降机构是一种伸缩可控的柱状伸缩机构，原理主要是利用两个柔性钢带螺旋缠绕相互锁紧形成刚性螺旋管柱，一盘水平螺旋板片拉开，然后连续插入螺旋薄壁时，就组合成一个由两种螺旋片连续自锁的垂直螺旋管柱，可以在电机的驱动下平稳的在垂直方向伸展和收缩。控制参与缠绕的钢带的多少可以任意控制螺旋管柱的高度，从而实现其伸缩的特性。收缩时两根钢带分别盘绕在机构周围和下方占用空间小，使得机构非常紧凑。管柱直径在伸缩过程中保持不变，因此可以实现很大的伸缩比，承受较大的载荷。薄壁升降机构采用电机驱动，驱动系统简单，维护方便，可实现精确控制。
3.2 传动设计
薄壁升降机构的传动主要靠伺服电机驱动涡轮蜗杆，来带动两条钢带相互缠绕，利用钢带中间的锁孔相互锁紧，螺旋上升。伺服电机正传带动涡轮旋转，蜗杆逆时针旋转，两条钢带在涡轮的带动下也逆时针旋转上升，到达所调节的高度，伺服电机反转，蜗杆顺时针旋转，钢带在涡轮的带动下顺时针下降，直至钢带全部收缩在固定盘里，整个上升下降动作完成。
蜗轮蜗杆传动时，两轴是相互交叉垂直的。蜗杆可以看成为在圆柱体上沿着螺旋线绕有一个齿或多个齿的螺旋，蜗轮就像个斜齿轮，但它的齿包着蜗杆。在啮合时，蜗杆转一转，就带动蜗轮转过一个齿（单头蜗杆）或多个齿（多头蜗杆），因此蜗轮蜗杆传动的速比i=蜗杆的头数Z1/蜗轮的齿数Z2。
3.3 驱动设计
初期以推动20kg的重物计算，0.1-0.2m/s的速度向上爬升。
则负载所需功率为PW：
Pw=FWVW=200N*0.2m/s=40W
查询资料得：
联轴器的传动效率取0.97；
轴承的传动效率取0.94；
蜗轮蜗杆（具有自锁）的传动效率取0.4；
卡带与传动轮支柱之间的传动方式，类似于螺旋传动，效率为0.4；
则电机所需功率为P：
P=Pw/η=40/（0.97*0.94*0.4*0.4）W=274W
选取电机额定功率Pm：
Pm=（1～1.3）P=274～356W
因此电机暂以选用功率为400W的低压交流伺服电动机，调速范围为：1～3000RPM
由于电动机后接蜗轮蜗杆传动，因其减速比较大，所以在伺服电动机驱动器的众多可控参数中可以把加速度参数设置的大些，如20000，而位置环KP参数也可以设置的大些，如 3000。伺服电机最适合此种负载。
4 结束语
本文主要对薄壁升降机构的研究背景，工作原理，方案设计及详细设计、电机的选择。薄壁升降机构具有结构紧凑、尺寸小，O备闭合高度小，大载荷能力、大行程时稳定性好。相对实心螺旋丝杠来讲，空心板带螺旋升降器的承载能力大，运行平稳、噪音较低，寿命长、维修方便，效率高、驱动功率小，设备的总传动效率较高，机械简单，安装容易，设备机械结构精巧而简单，同步性能可靠等优点。未来在建筑，大剧院，舞台升降，太空探测等领域将会有更大的应用，未来市场前景广阔，可发展性好。
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关键词：结构抗震技术；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
中图分类号：TU352.1+1文献标识码：A 文章编号：
1．建筑工程结构抗震技术的基本原理
在地震发生的时候，地壳内部要释放巨大的能量，这些能量以能量波德形式向周围传递。在地震的波及范围内，它用输入能量的方式破坏建筑物，建筑物会产生激烈的振动，甚至遭到严重破坏而倒塌。地震时建筑物的振动剧烈程度与其本身的阻尼相关，建筑物的阻尼越小，其对地震能量的吸收和消耗就越小，那么振动就越剧烈，反之振动就越轻。
所以，建筑工程结构抗震技术的最基本的思想就是要想方设法增加建筑物的阻尼，以增大对地震所释放能量的吸收和消耗量，从而达到减轻振动、减少损害的目的。这是建筑工程结构抗震技术区别于传统抗震技术的根本所在，结构抗震技术是将地震看作一种能量的释放过程，透过增加建筑物的阻尼的方式主动抗震，从而减轻地震对建筑物的破坏。而传统的抗震方法只是将地震看作是一种力的作用，透过增强建筑物的刚度和强度的方式实行被动防震，效果并不理想[1]。
2．建筑工程结构抗震设计的基本原则
在建筑物的结构抗震技术设计中，为了实现预期的建筑物抗震效果，应该遵循以下原则：
2.1结构应具有连续性
在对建筑物进行设计时，应该使建筑物在结构上具备完整的连续性，这样就能够使建筑物在地震中保持为一个整体，促进其抗震功能的发挥。如果建筑物在地震中不能在结构上保持连续性，就不能有效地吸收和消耗地震能量，从而导致建筑物遭受比较大的损坏。
2.2保证构件间的可靠连接
在建筑物的设计和施工过程中，应该注重加强建筑物各构件之间的稳固连接，这样就能够使建筑物在地震的能量传递中保持一定的强度和建筑物变形时保持一定的延展性，从而有效吸收和消耗地震能量，减少建筑物在地震中遭受的破坏。
2.3增强房屋的竖向刚度
在设计和对建筑物进行施工时，应该使建筑物在横、竖两个方向上都具备足够的竖向刚度，同时确保建筑物基础部分的整体性，在地震中就会具备很好的坚韧性和延展性，以避免或者降低地震时建筑物所遭受的损害。
3.建筑工程结构抗震控制的技术分析
3.1被动控制
被动控制的防震技术并不包含外部能源的抗震技术，通常是在建筑物的某个部位增加子系统，或者对建筑物的某些构建进行结构上的处理，以改变其动力特性。当前，建筑物的被动控制抗震技术已经成为一个研究热点，在很多建筑工程中都有应用，被动控制抗震技术可以分为基础隔震以及耗能减震两个类别。
3.1.1基础隔震
建筑物的基础隔震技术指的是在建筑物的基础部分构建控制机构来阻隔地震时能量的向上传送，以达到减轻建筑物的振动，降低地震破坏的效果。从隔震技术的发展过程来看，它有以下的特点：第一，建筑物隔震技术在建筑业的运用越来越普及，越来越广泛。建筑物隔震技术不但在近几年的一些新建工程中有广泛的运用，在旧有建筑物的防震加固中也时常用到。第二，建筑物隔震技术的结构形式设计日益多样化，已经从传统的砌体结构以及钢筋混凝土结构发展为组合结构、钢结构以及木结构。第三，隔震技术可以选择的隔震装置日益增多。当前研究应用的建筑物震技术主要有：摩擦滑移隔震、层橡胶垫隔震、支撑式摆动隔震、珠及滚轴隔震以及混合隔震等[2]。
3.1.2耗能减震
建筑物耗能减震技术是将建筑物的一些部件设计成耗能元件，或者在建筑物的一些部位装配阻尼器。在小震以及风荷载的作用下，这些阻尼器和耗能元件都处于弹性状态，使建筑物的整个结构具备很强的侧向刚度，进而在地震中发挥重要作用。在强烈地震发生时，阻尼器和耗能元件会进入非弹性状态，使建筑物的阻尼大大增加，大量吸收和消耗地震能量，使建筑物的主体振动大大减小，进而达到保护建筑物的效果。建筑物耗能减震技术的原理是将地震能量导向特别的元件或者机构并加以吸收和消耗，进而减轻建筑物主体的损耗，它有以下特点：第一，安全，凭借耗能装置来消耗地震能量，进而保护建筑物；第二，经济，成本不是很高；第三，合理；第四，维护费用低，适用范围广。当前，比较常用的耗能减震装置有复合型耗能器、摩擦耗能减震装置、粘滞阻尼器、金属阻尼器以及粘弹性阻尼器等。
3.2主动控制
建筑工程中的主动控制抗震技术需要外部能源来实现，它需要透过施加和振动方向相反的作用力来进行建筑物减震。这种技术的原理是：传感器对建筑物的外部激励以及动力响应进行监测，然后将信号传送到计算机，计算机再依据程序计算应该施加的作用力的大小，然后经过外部的能源驱动控制系统产生所需求的作用力。当前建筑业已经研究和开发的建筑物主动控制抗震装置主要有：主动拉索系统、主动质量阻尼系统、主动空气动力挡风板系统、主动支撑系统以及气体脉冲发生器等。
3.3半主动控制
建筑物半主动控制抗震技术是使用控制机构来调节建筑物在地震发生时的结构参数来实现减震目的的，这项技术对于外部能源的要求不高，不需要使用强电，只需要弱电装置来供应就可以了，比如蓄电池等。半主动控制抗震技术通常使用开关来控制，透过开关来调节控制器的状态，进而改变建筑物的动力特性。当前建筑业比较常用的建筑物半主动控制减震装置有：可变阻尼系统、可变刚度系统、可控液体阻尼器、主动调节参数质量阻尼系统以及可控摩擦式隔震系统等[3]。
3.4混合控制
建筑物混合控制抗震技术是被动控制与主动控制的综合应用。这种抗震技术充分运用了被动控制与主动控制的抗震优点，它既能够透过被动控制抗震系统吸收和耗散地震能量，又能够运用主动控制抗震系统来达到抗震效果，所以混合控制抗震技术具有非常高的应用价值。当前建筑业比较常用的混合控制抗震装置主要有：阻尼耗能抗震与主动控制抗震相结合的混合控制抗震系统；调谐质量阻尼系统与主动质量阻尼系统组合的混合控制；滑掀体阻尼系统与主动质量阻尼系统结合的混合控制抗震系统；基础隔震抗震与主动控制抗震结合的混合控制抗震系统，等等。
在以上四种建筑工程结构抗震技术中，主动控制抗震技术拥有最好的抗震效果，但是因为它所需外部能量大，再加上控制系统比较复杂，所以在实际运用上反而不够普及；被动控制抗震技术实用性比较大，当前发展迅速，应用最为广泛；半主动控制抗震技术由于其精确度比较高，价格相对低廉，所以有着很好的市场前景；混合控制抗震技术具备了几种抗震技术的优势，所以效果十分突出，前景也非常广阔。
4.结语
总而言之，随着我国经济社会的不断发展和建筑业抗震技术的不断更新，我国建筑市场的结构抗震需求越来越大，抗震技术特点也日益呈现出多样化的发展趋势。当前建筑业新开发的结构抗震技术在实际应用中有着突出的优势，为新建筑物的结构抗震设计和现有建筑物的结构抗震加固提供了良好的途径。建筑物结构抗震技术克服了传统技术的“硬碰硬”技术缺点，具有效果显著以及安全可靠的特点，在今后的发展中必将日益走向成熟，为我国的建筑物抗震事业提供坚实的技术基础。
参考文献：
［1］王力军.土木工程施工中的结构抗震技术研究[J].中国建设信息，2011(6)。
［2］.浅论我国建筑物施工中的抗震技术创新[J].华章，2010(4)。
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关键词：混凝土装配式建筑；保障性住房；标准化；模数化；工业化生产
中图分类号：TU241.92
文献标识码：A
文章编号：1008-0422（2012）06-0140-05
1 前言
保障房建设是当前重要的民生工程，牵涉到亿万居民的切身利益。社会意义和政治意义都非常深远，所涉及的方面很多、政策性很强，需投入的资金量巨大、运转周期长。因此从政府的角度出发，把保障房的建设办好是头等大事。
住宅建筑工业化生产是住宅生产方式的变革，推动预制装配式结构住宅产业化，是住宅建设的发展趋势，是实现节能减排、发展低碳经济的必然需求。当今世界，能源紧张，节能减排已是全球共同的话题，建筑的工业化势在必行。
装配整体式混凝土结构运用在住宅建筑中，通常有装配式框架体系、装配式混凝土框架—剪力墙体系、装配式剪力墙体系。根据闵行浦江基地的实际工作经验，本文仅对装配式混凝土框架—剪力墙结构体系在保障性住房中房型设计上的运用进行讨论。
2 装配式建筑简述
装配整体式混凝土结构是由预制混凝土构件或部件通过钢筋，连接件或施加预应力加以连接并现场浇筑混凝土而形成整体的结构，又简称为预制装配式结构（precast concrete，PC结构）。按照此工艺建造的建筑，称为装配式建筑，也可称为PC建筑。装配整体式混凝土结构是工业化住宅的理想结构体系。
2.1装配式建筑的特点
1)预制构件表面平整、外观美观、尺寸准确，建筑物的质量明显提高；
2)施工方便，模板和现浇混凝土作业减少，预制楼板无需支撑，叠合楼板模板较少；
3)建造速度快，对周围的环境影响小；
4)预制结构在设计和生产时还可以充分利用工业废料，变废为宝，以节约资源和其他材料。
2.2装配式建筑的要求
我国建筑行业一直走的是粗放型的发展道路，标准化缺失，模数化没有真正落实。住宅开发及部品生产标准化概念淡薄，对模数协调理论不重视。
我们号召向制造业学习，像造汽车那样造房子，向机械行业、计算机行业学习。学习他们的标准化、模数化及模块化，结合建筑行业的实际，解决难以标准化的问题。
装配式建筑一定要用标准化、模数化、模块化的理念进行设计。
3 装配式建筑在保障性住房中运用的可行性
3.1保障性住房的社区规模大、易形成规模效应，适合住宅工业化的推行
上海市政府为了加快推进全市配套商品房的建设、解决城市低收入住房困难家庭的住房问题、完善现有的保障性住房建设体系，积极部署规划了多个大型居住社区保障房建设是当前重要的民生工程。市政府规划了顾村、泗泾、浦江、三林、周康航等多个保障房的大型居住社区。每个大型居住社区的规模都在100~200万平方米左右。只要将其中部分建筑量以装配式建筑的工艺进行设计和建造，就能形成一定的规模效应，对降低建造成本提供了一定量上的保证。现闵行浦江基地，建设单位已将其中的30万m2的住宅，以PC工法的工艺进行建造。
3.2保障性住房的房型面积小、房型式样不多，适合标准化、模块化生产
受政策等各方面的影响，保障性住房的套型建筑面积均不大。经济适用房在90m2以内，公共租赁房在60m2以内。小面积的户型增加了设计难度。但从另一方面讲，由于是小面积的户型，各功能房间仅满足基本功能的需求，户型的变化少，这对推广标准化和模块化是有利的。在实际工程中，保障性住房对个性化的设计要求并不是很高；一个项目中房型的种类基本在3~4种；在建筑设计上退台、错层等的设计手法，很少使用。所以适合工业化设计的要求。
3.3政府政策层面上支持
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。装配式建筑、工业化生产，这与国家产业结构改革、节能减排、原材料的循环利用、提升建筑质量等是密切相连的，政府在政策层面上必定是支持。上海市已经出台了《关于加快推进本事住宅产业化的若干意见》和《关于本市鼓励装配整体式住宅项目建设的暂行办法》。此办法，对于装配式建筑在容积率上给予3%的奖励。
4 保障性住房向工业化、标准化转型
4.1当前保障性住房的设计状况
目前建筑的建造模式以现场浇筑为主。在此建造工艺的前提下，保障性住房的设计存在以下几方面的状况：
1)由于建筑面积小，建筑尺寸的模数化概念不强。例如：主卧室的开间尺寸通常会设计成3.3~3.6m之间，但次卧室的尺寸往往就多种多样了；
2)房型平面凹凸多，体形系数大，对节能不利。为了解决平面凹凸所产生的结构问题，在结构设计时增加了大量的结构连板，这些结构连板在建筑上没有功能要求；
3)有些开发单位过分地追求建筑形象，在立面设计上添加了大量的装饰构件。这些装饰构件通常是没有功能作用的。这与绿色建筑的理念是相违背的。
上述几点情况，是目前保障性住房设计对工业化、标准化建造不利的地方。在国家产业结构调整、节能减排、发展装配式建筑的前提下，保障性住房的设计必须要有所改变和调整。
4.2初步尝试，采用装配式框架—剪力墙体系做户型设计
最初做设计时，在常用的剪力墙户型的基础上，做一些规则化处理。将其改成框架剪力墙的结构形式，预制外墙板挂在梁柱外侧。主要在以下几个方面进行调整：
1)将原先的剪力墙体系调整成框架—剪力墙成体系；
2)主要柱网和剪力墙纵横两个方向基本对齐；
3)东西山墙和北向外墙拉平；
4)内部隔墙尽量对齐；
5)将户型设计成对称的式样，以减少预制构件的种类。见图1。
关于本户型预制及现浇构件的说明：
1）主体框架柱和剪力墙现场浇注；
2）楼板、阳台板和框架梁为叠合构件；
3）护墙板、内隔墙、空调板、楼梯等为预制构件。
按此方案实施预制率为50%，如将框架柱改为预制构件预制率为70%。
经过各方的协同努力后，本方案在闵行浦江基地进行试点实施。从目前实践的情况来看，本方案存在的问题主要是：室内存在凸出的梁柱，与常规的剪力墙户型相比，带来使用上的不方便，北向的次卧室尤为明显；中间套型的起居室偏暗；整体造价较高等。针对上述的问题，我们进行了反思。
1）以成本考量为导向，标准化工作必须先行，且初期不宜追求过高预制率；
2）标准化涉及到可拼装组合的户型、构件拆分等多个方面，只有实现了彻底的标准化才能真正有效的降低成本；
3）实施PC之前需从项目策划、概念设计的源头开始，拿任何已有的现浇体系的住宅改成PC，成本控制的难度会非常大；
4）不能为了预制而预制，应着眼于PC技术体系的成熟和进一步发展；
5）而建立一套自己特色的技术体系则需要长时间的实践和坚持，只有不断改进和优化才能进一步降低成本，将技术的推广应用找最为成熟；
6）PC技术体系不能仅仅为了做住宅；
7）住宅采用PC技术的优势就是每年住宅的建设规模大，传统住宅的户型的诸多变化导致标准化的缺失。
综上所述，在传统户型基础上调整出来的装配式建筑、为了装配式建筑而去装配等的做法是不合适的。要使装配式建筑能在保障性住房中推广，为市场接受，必须在建筑房型平面设计上有一定的改变和突破。
4.3设计提升，在装配式框架—剪力墙体系下户型平面设计转型
由于初步尝试的户型存在一些不足，我们进行了反思。突出标准化、模数化的设计理念。标准为“在一定范围内获得最佳秩序，对活动或其结果规定共同的和重复使用的规则，导则或特征的文件。该文件经协商一致并经一个公认的机构批准。”标准应该以科学技术和经验的综合成果为技术，以促进最佳社会效益为目的。标准化的形式和方法主要是：简化、统一化、通用化、组合化、系列化、模块化。
如某些家具设计最能体现此概念（见图2）。
装配式建筑的设计应该充分体现此理念。结合保障性住房的实际情况，对户型的设计提出了若干原则。
1）装配式框架—剪力墙体系的预制率的高低可调节性大，且此体系还可以用于办公、商业、学校等一系列的公共建筑中，市场前景广阔。因此，新的户型设计依旧选用装配式框架—剪力墙体系。
2）如果是大空间的建筑，房间内存在凸梁凸柱对建筑的使用功能影响不会太大。但保障性住房的房间面积小，凸梁凸柱的影响不能不考虑。提出将梁柱外凸到室外，以减弱凸梁凸柱对室内的影响。
3）建筑尺寸尽量统一，从而可以较少预制构件的种类和规格。通过构件之间不同的组合来达到各种户型的使用要求。
4）厨房、卫生间、阳台等小构件尺寸尽可能一致。
在上述原则的指导下，提出了以下的户型设计（见图3）。
此户型构件的种类少，大部分的构建是以6.6m和3.3m为基本尺寸。平面规则，基本没有凹凸，体形系数小，对节能有利。柱网规则，纵横两个方向均能对齐，对结构受力有利。没有凹口，对房间采光有利。梁柱外凸，减少了结构构件对平面的影响。此户型设计成一房、二房、三房，三种不同户型的组合形式，满足了保障性住房的基本功能需求。户型单元之间可分可合（见图4、图5）。
此户型的建筑构（部）件可拆分为：交通核剪力墙部分、楼梯、框架柱、框架梁、护墙体、阳台、楼板、空调板等。剪力墙为现浇构件、楼板和阳台为叠合构件、其它的均可做成预制构件。可根据工程实际情况，自主选择预制构件。调整预制率的高低比较方便（见图6）。
4.4户型的可延展性设计
仅一种户型是不可能满足市场的需求。在上述对装配式建筑的认识、实践和设计原则的指导下，提出了一系列的户型设计方案。同样的建筑构件，通过不同的组合，再配以不同的现浇的交通核，来满足不同住宅需求。让装配式建筑在保障房中实现：简化、统一化、通用化、组合化、系列化、模块化。
在此，衍生出来了三种系列的户型平面图,如下：
A系列：由三户组成一个单元，开间模数3300，进深模数4500。通过现浇交通核的不同，来满足11~24层的户型要求（见图7、图8、图9）。
B系列：由四户组成一个单元，开间模数3300，进深模数3300和3600。通过现浇交通核的不同，来满足11~24层的户型要求（见图10、图11、图12）。
C系列：由四户组成一个单元，开间模数3300，进深模数由三种。通过内天井来实现中间户型厨卫等房间的通风和采光。此设计建筑进深大，有利于节约用地（加图13、图14、图15）。
通廊式户型（见图16）。
上述系列的房型都体现了标准化、模数化、系列化的概念。户型平面规整，有利于建筑节能。但建筑的进深不大，对节约土地不利。如果能提倡暗卫生间，那对装配式建筑的户型设计是非常有利的。既可以减少凹凸和内天井，又能加大建筑进深。小面宽、大进深的建筑可以节约土地。
4.5装配式建筑立面设计
装配式建筑的立面设计同样应体现标准化、模数化的理念。在二进制的计算机领域里“0”和“1”创造了数字世界，简单却拥有无限可能。在做立面设计时可以借鉴这个概念。“0”可以看做装配整体式混凝土结构，“1” 可以看做标准化、模数化的通用部件。两者相结合，并以不同的排列和组合来达到立面设计的变化与同一性。
上述建筑户型的立面上已经存在有四种元素——柱、梁、板、阳台（栏杆）。此四种元素是建筑的基本构件。现代住宅建筑中通常会在空调板外加百叶，来隐蔽空调室外机。因此，立面上总共有柱、梁、板、阳台（栏杆）、百叶共五种元素。通过五种元素的不同组合方式、柱和墙面的颜色和材质的变化，来到达立面设计的标准化、模数化、多样化（见图17）。
4.6装配式建筑相关构造示意图
住宅窗户损失的热量占到总量的接近一半，增强外窗的节能措施将起到很好的作用。PC墙板预埋窗框，解决了窗框与墙体之间的气密性问题；凸梁凸柱的结构形式，增加了南向外窗的遮阳效果，形成一个天然的外遮阳效果。夏季高太阳方位角的直射强光被凸梁凸柱遮挡，冬季低太阳方位角的光线可以直射入室内，增强户内得热效果（见图18）。
墙板竖向上下端与结构体连接处构造见图19。
标准墙板标准墙板与立柱连接处构造见图20。
标准墙板水平连接处构造见图21。
5 结语
在我国20世纪50~60年代，混凝土装配式建筑曾经推广过。但由于技术等各种原因，被市场所淘汰。经过几十年的发展，如今混凝土装配式建筑的技术在国外已经达到了很高的水平，但国内发展较慢。在经济和产业面临转型之际，混凝土装配式建筑必定会迎来大发展的时期。保障性住房是国家重大的民生工程，混凝土装配式建筑对国家的产业转型，节能减排等有着积极的意义。两者如能完美结合，必定是利国利民的好事。
参考资料：
[1]中国建筑文化中心编.编委：于华 史健等.保障性住房设计图集.江苏人民出版社 2011.6
收稿日期：20130502
基金项目：长沙市重大科技专项资助项目(K120401031)
作者简介：彭勃（1968-），男，湖南永州人，湖南大学教授，博士
通讯联系人，E-mail:
摘要：针对桥面铺装结构较厚，且容易出现病害等问题，对桥面铺装材料力学性能进行分析，提出了一种桥面环氧薄层结构，并进行了防滑薄层弹性环氧胶黏剂的开发.通过对增韧剂、稀释剂和固化剂的研究、选择及配方优化，制得了一种性能良好的防滑薄层弹性环氧胶黏剂.通过拉伸测试可知，其拉伸强度可达21MPa，断裂伸长率达50%.同时其与混凝土粘接强度可达2.5MPa，且热相容性通过.试验结果表明，桥面防滑薄层弹性环氧胶黏剂综合性能优异，适用于桥面铺装工程.
关键词：薄层环氧；增韧剂；稀释剂；固化剂；拉伸性能
中图分类号：TU532.1文献标识码：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
桥面防滑薄层环氧铺装材料是一种新型的桥面面层材料，由双组分环氧胶黏剂与防滑耐磨骨料组成.环氧树脂胶黏剂具有良好的力学性能及耐候性，与水泥混凝土、骨料、钢板等基材粘结性能良好，因此，环氧覆层不仅可以减少铺装层厚度，而且还具有防滑耐磨、抗裂、防水、防氯离子渗透等功能\[1\].但是普通环氧胶黏剂与混凝土热膨胀系数相差大，两者之间热相容性差，在环境温度变化的情况下，面层材料与基材变形的不一致会产生较大的层间内应力，导致桥面混凝土被拉裂或者薄层环氧铺装层发生剥离脱落.经验表明，低弹性模量与良好的变形能力能有效降低薄层环氧铺装层与桥面混凝土之间的内应力，所以有必要对薄层环氧材料进行增柔改性.根据美国ACI548.8M07规范要求，用于环氧覆层的环氧胶黏剂的抗拉强度应为12~34MPa，断裂伸长率应为30%~70%.本文通过对增韧剂、稀释剂以及固化剂对环氧胶黏剂拉伸强度和柔韧性能影响的研究，制得了一种满足桥面铺装要求的环氧铺装材料.
1实验部分
1.1实验原材料
环氧树脂：液态环氧树脂E51，工业级，岳化树脂厂；
增韧剂：R1,R2,R3和R4，其中R1为自制增韧剂，其余为市售增韧剂；
稀释剂：X1,X2和X3，工业级，市售；
固化剂：G1，G2，G3，G4，G5和G6，其中G6为自制固化剂，其余为市售固化剂.
1.2实验仪器设备
电子万能试验机WDW100,中国科学院长春科新公司试验仪器研究所；研磨分散机；恒温箱；旋转粘度计.
1.3测试项目
1.3.1拉伸性能
拉伸性能包括拉伸强度、断裂伸长率和弹性模量.按照GB/T2567-2008《树脂浇铸体性能试验方法》进行浇铸与测试.
1.3.2粘度
环氧胶黏剂的粘度按照GB/T22314-2008《塑料、环氧树脂黏度测定方法》进行测试.
1.4实验试件的制备
本文的配方如无特殊说明，均以E51树脂100份为标准.
1.4.1拉伸试件的制备
将稀释剂或增韧剂加入至环氧树脂中，在研磨分散机中进行搅拌，搅拌速度为2000r/min，搅拌时间为10min；再加入固化剂进行搅拌至均匀混合，倒入拉伸模具中进行浇注成型.
1.4.2固化方式
固化方式分为2种：一种是恒温（23±2）℃固化7d；另一种是在经过23℃/7d固化后再进行80℃/24h固化.
2实验结果与讨论
2.1增韧剂对环氧胶黏剂拉伸性能的影响
增韧剂通过物理作用降低聚合物的玻璃化温度，减少固化树脂交联点间链运动的势垒以达到赋予固化产物柔韧性的目的\[2\].一般来说，可在环氧树脂基体中加入长链脂肪族化合物、互穿网络聚合物或者橡胶弹性体等来进行增韧.周宏群等\[3\]通过电镜实验发现，增韧剂可通过诱发银纹或原位分相生成海岛结构等来实现增韧.本文选取R1，R2，R3和R4等4种不同类型增韧剂进行实验以考察增韧剂对环氧固化体系拉伸性能的影响.其中R1属于自制反应型长链脂肪族增韧剂，R2属于含端巯基液态聚硫橡胶，R3属于改性聚氨酯，R4为端环氧基反应型液态丁腈橡胶.实验选取E51作为基体树脂，分别测试（23±2）℃7d固化后的拉伸性能，测试结果见图1，图2和图3.
增韧剂掺量/%
图1增韧剂掺量对抗拉强度的影响
Fig.1Effectofflexibilizercontentontensilestrength
增韧剂掺量/%
图2增韧剂掺量对伸长率的影响
Fig.2Effectofflexibilizercontentonelongation
增韧剂掺量/%
图3增韧剂掺量对弹性模量的影响
Fig.3Effectofflexibilizercontentontheelasticmodulus
从图1~图3可以看出，R1和R2的掺入对固化产物柔韧性能的改善相当显著.当其掺入到环氧树脂中，参与固化反应时，会在环氧树脂的交联结构中引入了柔性良好的分子链段，很大程度上提高了环氧交联网络的自由活动能力，极大地改善了固化产物的柔韧性能.当R1和R2掺量为40%时，固化产物的伸长率均达到最大，分别为60%和48%，较未改性前环氧固化产物的断裂伸长率增长了约30倍和25倍.此时弹性模量也从3.28GPa降到分别为0.65GPa和0.54GPa，下降幅度分别为80%和83%.同时长链段分子的引入也会降低其内聚强度，导致固化产物的抗拉强度降低.当R1和R2的掺量大于40%后，固化产物的抗拉强度与弹性模量仍然持续降低，但是断裂伸长率呈下降趋势，原因可能是由于内聚强度过低所致.
R3的掺入对固化产物的柔韧性能改善不显著.固化产物的抗拉强度和弹性模量会随着改性聚氨酯掺量的增加呈现先升高后逐渐降低的趋势.当掺量为10%时，固化产物的抗拉强度和弹性模量均达到最大值.其主要原因可能是未改性的环氧树脂体系表现为脆性，当加入改性聚氨酯后，聚氨酯与环氧树脂基体“强迫互溶”，聚氨酯的软段分子穿插于树脂基体中，降低了体系的内应力，当固化产物受到拉伸时，这种互穿聚合物网络结构的协同作用就能得到体现，导致拉伸强度与弹性模量提高\[4\].但是当R3掺量超过10%时，固化产物的抗拉强度与弹性模量均会逐渐下降，主要原因可能是当聚氨酯掺量增多时，固化产物中聚合物的协同作用减弱，更多地向聚氨酯的柔韧性能方向发展，导致强度下降，柔韧性能上升.随着聚氨酯掺量的增大，固化产物的断裂伸长率也随之增大，当其掺量为50%时，断裂伸长率达到14%，较未改性前固化产物的断裂伸长率增长了7倍左右.
R4的掺入使得固化产物抗拉强度和弹性模量下降，当掺量为30%时，固化产物的抗拉强度和弹性模量分别下降到43.02MPa和2.76GPa，下降幅度分别为23%和16%.当其掺入量超过30%以后，由于其本身粘度相当大，会导致整个体系拌合性能变得很差，故不宜继续增加掺量.随着R4的增加，其固化产物的断裂伸长率先升高后下降，在掺量为20%时达到最大，为9%.这可能是由于当R4含量为20%时与环氧树脂具有较好的相结构，当超过这一掺量时，橡胶体与环氧树脂不能形成完全的相分离结构，所以导致伸长率下降.
综上所述，R3和R4虽然能够较好地保持拉伸强度，但是其柔韧性能仍显不足，考虑到薄层环氧铺装材料对固化产物柔韧性的要求较高，故不宜采用.R1和R2的掺入能引入较长的分子链段，赋予固化产物良好的柔韧性能，适宜用于薄层环氧的增韧.综合比较R1和R2的拉伸强度和柔韧性能可知，R1优于R2，故R1更为适宜.当R1掺量为40%时，固化产物抗拉强度为16.59MPa，断裂伸长率为60%，弹性模量为0.65GPa.
2.2稀释剂对环氧固化体系性能的影响
未掺入稀释剂的环氧树脂粘度较大，难于搅拌均匀，同时产生的气泡也难以逸出，施工性能差，因此需掺入稀释剂来降低环氧胶黏剂体系的粘度，改善胶液的施工性能.选用稀释剂原则上优先选用活性稀释剂，因为其分子结构上带有一个或两个及以上环氧基，它们可以直接参与环氧树脂的固化反应，成为环氧树脂固化物交联网络的一部分.本研究采用3种不同环氧基的活性稀释剂：正丁基缩水甘油醚X1(单环氧)、间苯二酚二缩水甘油醚X2(双环氧)和三羟甲基丙烷三缩水甘油醚X3(三环氧).分别测试不同稀释剂的粘度以及其固化体系在（23±2）℃/7d固化后的拉伸强度、断裂伸长率与拉伸弹性模量.
在E51环氧树脂中分别加入3种不同种类不同掺量的稀释剂，混合均匀后在25℃的条件下测试其粘度，测试结果见图4.
用于桥面铺装的薄层环氧胶黏剂的粘度不能太大，否则会导致施工性能不佳，气泡难以逸出，造成固化产物性能下降.经验表明，环氧树脂A液的粘度最好在4000mPa•s以下.从图4可以看出，稀释剂的加入能显著降低环氧树脂的粘度.随着稀释剂掺量的增加，环氧体系的粘度逐渐下降，且下降的幅度均呈变缓的趋势.其中X1的稀释效果最好，当其掺量为30%时，粘度仅为220mPa•s，可以得出单环氧稀释剂稀释效果最好.
选取m（E51）∶m(R1)=100∶40作为环氧树脂基体，分别加入不同掺量不同种类的稀释剂，测试其进行23℃/7d固化后的拉伸性能，包括拉伸强度、断裂伸长率和弹性模量.测试结果见图5~图7.
稀释剂掺量/%
图4稀释剂掺量对粘度的影响
Fig.4Effectofdiluentscontentonviscosity
稀释剂掺量/%
图5稀释剂掺量对抗拉强度的影响
Fig.5Effectofdiluentscontentontensilestrength
稀释剂掺量/%
图6稀释剂掺量对伸长率的影响
Fig.6Effectofdiluentscontentonelongation
稀释剂掺量/%
图7稀释剂掺量对弹性模量的影响
Fig.7Effectofdiluentscontentonelasticmodulus
从图5~图7可以看出，X1的加入虽然显著降低了整个固化体系的弹性模量，但是同时其抗拉强度也随着X1掺量的增加呈直线下降的趋势，当X1的掺量为30%时，固化产物的抗拉强度下降至1.13MPa，降幅高达93%.随着X1掺量的增加，固化产物的断裂伸长率则表现为先升高后降低的趋势.
X2的加入虽然增加了原固化体系的抗拉强度，但是显著降低了其伸长率.当X2掺量为30%时，固化产物的抗拉强度为32.5MPa，弹性模量为1.48GPa，增长幅度为195%和220%，此时断裂伸长率为6%，下降幅度为90%.这是由于X2分子结构中在含有两个环氧基的同时还含有苯环结构，所以在固化时能提高固化产物的交联密度和刚度，从而导致抗拉强度和弹性模量明显上升，断裂伸长率明显下降.
随着X3掺量的增加，虽然固化产物抗拉强度会呈现小幅度下降的趋势，但是其柔韧性能有明显的提高，表现为断裂伸长率持续增加，弹性模量则持续下降.这可能是由于X3属于三环氧基稀释剂，且分子结构中不含苯环，所以将X3掺入E51树脂中进行固化反应后，固化产物的交联密度不会有太大降低，而固化产物的刚度下降明显，导致固化产物的抗拉强度下降不明显，而弹性模量有所下降.当X3掺量选用30%时，固化产物的抗拉强度为14.73MPa，下降幅度为11%，弹性模量为0.13GPa，下降幅度达80%，断裂伸长率为69%，增长幅度为115%.
综上所述，以选取的m（E51）∶m(R1)=100∶40环氧树脂基体来看，虽然X1的稀释效果最好，但是会显著降低固化产物的抗拉强度，不宜采用.虽然X2能较好地保持其抗拉强度，但是稀释效果差，且会明显降低固化产物的柔韧性能，也不宜采用.综合抗拉强度与柔韧性两方面来看，X3的效果较为优异，同时X3的加入可以使环氧树脂的粘度降低且符合要求，有利于施工操作，所以选定掺量为30%的X3作为环氧树脂基体的稀释剂.
2.3固化剂对环氧固化体系拉伸性能的影响
一般来说，固化剂的链段越长，固化产物的柔韧性越好.环氧树脂柔性固化剂的种类较多，主要有聚醚胺、脂肪族胺、脂环族胺、柔韧性酸酐、聚合物类环氧树脂柔性固化剂等等.本实验在已选定好的环氧树脂基体上，对G1，G2，G3，G4，G5和G6等6种不同类型的固化剂进行了考察.其中G1为改性脂环胺、G2为聚酰胺、G3为改性脂肪胺、G4为酚醛胺、G5为聚醚胺、G6为自制改性胺.实验分别测试其固化体系在23℃/7d固化后以及23℃/7d+80℃/24h固化后的拉伸强度、断裂伸长率与弹性模量，测试结果见表1.
环氧胶黏剂在环境作用下，会发生老化现象，导致环氧胶黏剂固化产物柔韧性能下降.本文研究了经过80℃/24h高温固化后，固化产物拉伸性能的变化情况，以变化幅度表示(即80℃/24h固化后的性能数值与未进行80℃/24h固化的性能数值的比值)，此数据可在一定程度上反映环氧胶黏剂耐老化的情况，分析结果见图8.
从表1可以看出，当固化剂为G3时，在2种固化条件下，固化产物的抗拉强度均最高，分别为24.78和37.35MPa.当固化剂为G5时，在2种固化条件下，固化产物的伸长率均最大，分别为69%和54%.当固化剂为G1时，在2种固化条件下，其弹性模量均最低，分别为0.03和0.13GPa.以实验选取的环氧树脂A液体系的断裂伸长率来看，所选取的固化剂柔韧性能的排序为G5＞G1＞G3＞G6＞G4＞G2.
表1固化剂种类对拉伸性能的影响
Tab.1Effectofcuringagenttypeontensileproperties
固
化
剂
23℃/7d
23℃/7d+80℃/24h
抗拉强度
/MPa
伸长率
/%
弹性模量
/GPa
抗拉强度
/MPa
伸长率
/%
弹性模量
/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
固化剂种类
图8固化剂种类对变化幅度的影响
Fig.8Effedofcuringagenttypeontherange
由图8可以看出，在进行80℃/24h固化后，聚醚胺体系固化剂G5的抗拉强度与弹性模量变化最为明显，不仅其抗拉强度大幅上升，而且其弹性模量的增加更为显著，为未进行后固化弹性模量的8倍以上.其主要原因是聚醚胺系固化剂在常温下固化反应不完全，进行80℃/24h高温固化以后，固化反应趋于完全，固化产物的交联密度上升，导致抗拉强度和弹性模量上升明显.酚醛胺系固化剂G4的断裂伸长率在进行80℃/24h后固化后下降的最为明显，下降幅度达到75%，可能原因是由于酚醛胺分子结构中含有苯环，导致固化产物的刚度上升，断裂伸长率随之下降.
综合考虑固化产物在进行23℃/7d固化以后及80℃/24h后的拉伸强度与断裂伸长率，自制改性胺固化剂表现出良好的性能.23℃/7d固化以后其抗拉强度为21.32MPa，伸长率为50%，弹性模量为0.60GPa；80℃/24h固化以后其抗拉强度为31.15MPa，伸长率为30%，弹性模量为1.31GPa.
3应用
现在国内鲜有关于桥面薄层环氧铺装材料的报道，而且尚无关于此方面的国家标准.本文参考国外文献和对比国外同类产品性能可知，一般用于桥面薄层环氧铺装的环氧胶黏剂抗拉强度应为12MPa以上，断裂伸长率应为30%以上［5-6］.
根据以上实验结果，综合考虑薄层环氧各项性能，在选定了增韧剂R1，稀释剂X3以及固化剂G6的基础上，进行了优化配方设计，制得了一种用于桥面铺装的力学性能和柔韧性良好，耐久性能优异的薄层环氧材料.其环氧胶黏剂的综合性能如表2所示.
由表2可以看出，本文所研制的桥面防滑薄层弹性环氧胶黏剂在断裂伸长率为50%，弹性模量仅为0.60GPa的同时，其抗拉强度可达到21MPa.且在与混凝土的热相容实验中，试件经过5次高低温循环后，混凝土仍未开裂，表明胶黏剂与混凝土热相容性良好.
表2环氧胶黏剂性能
Tab.2Thepropertiesofepoxyresinadhesive
测试项目
测试条件
测试结果
外观
(23±2)℃
A,B组分为透明液体
粘度/(mPa•s)
GB/T22314-2008
1200
可操作时间/min
GB/T7123.1-2002
30
抗拉强度/MPa
GB/T2567-2008
21
断裂伸长率/%
GB/T2567-2008
50
弹性模量/GPa
GB/T2567-2008
0.6
粘接强度/MPa
GB50728
＞2.5，C40砼破坏
热相容性
JTJ/T271-99
通过
本文所研制的薄层环氧材料已成功应用于潭耒高速公路部分桥梁提质改造中.其施工步骤如下：桥面表面处理区域划分接缝处理涂刷第1层环氧胶铺撒第1层耐磨骨料养护收砂涂刷第2层环氧胶铺撒第2层耐磨骨料养护收回余砂通车通车7d后回收余砂［7］.
在环氧薄层完成铺设48h后，本文对铺装层进行了粘接性能与防滑性能的检验测试.其中铺装层的拉拔强度大于2.5MPa，且为混凝土基材破坏，表明薄层环氧材料与混凝土基材粘接牢固.铺装层面层的摩擦系数为65，远远大于公路设计规范中对高等级公路摩擦系数的要求(≥45)，构造深度为1.2mm，也远远大于中国公路工程设计规范中对于高等级公路构造深度的要求(≥0.55mm)，说明薄层环氧铺装层具有优异的抗滑性能.
表3是传统超薄沥青磨耗层与本文所研制的薄层环氧铺装材料的对比情况［8］．
表32种铺装材料的对比
Tab.3Thecomparisonoftwokindsofpavementmaterial
传统超薄沥青磨耗层
自制薄层环氧铺装材料
厚度/mm
15~25
5~7
粘接强度/MPa
＜1.5
＞2.5
施工操作
需使用大型机械施工
无需使用大型机械施工
耐久性
透水且耐油蚀性能欠佳
不透水且耐化学腐蚀
构造深度/mm
约1
1.2
从表3可以看出，薄层环氧铺装材料具有更加优异的力学性能及路面使用性能，且其施工操作更简便，耐久性更好，适用于桥面铺装.
4结论
1)增韧剂的加入能使固化产物的柔韧性能较大改善，尤其是自制反应型长链脂肪族增韧剂的掺入，能大大提高固化产物的柔韧性能，适宜用于环氧胶黏剂增韧.
2)单环氧稀释剂的掺入虽然能大幅降低环氧树脂基体粘度和弹性模量，但是同时大幅降低了固化产物的抗拉强度，所以不宜采用.三环氧稀释剂能较好地保持环氧固化产物的抗拉强度与柔韧性能，适合用于环氧体系的稀释.
3)不同固化剂对固化产物柔韧性能的影响各不相同，在经过80℃/24h固化后，固化产物拉伸性能的变化亦不相同，抗拉强度和弹性模量均有不同程度地上升，断裂伸长率则呈不同程度地下降.自制改性胺固化剂在经过23℃/7d和80℃/24h固化以后，均表现出良好的抗拉强度与柔韧性能，适宜用作薄层环氧体系的固化剂.
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