1、0GRP、GRC、TCP 工程施工组织设计1目 录目录第一章、FRP 玻璃钢工程 .3第二章、GRC 水泥制品工程 .16第三章、TCP 水泥雕塑工程 .22第四章、运输、存放、吊装要求 .61第五章、重点及难点说明 .622第一章、 FRP 玻璃钢工程玻璃钢（FRP）：学名玻璃纤维增强塑料,也称为 GFRP。它是以玻璃纤维及其制品（玻璃布、带、毡、纱 等）为增强材料，以合成树脂作为基体的一种复合材料。玻璃纤维，一般认为它主要起承载作用。树脂目前主要指合成树脂，它起粘接纤维，把松散纤维粘拢在一起，形成整体的作用。一、玻璃钢性能 （1）力学性能玻璃钢的力学性能突出的一点是比强度高，这是金属材料和
2、其它材料无法相比的。玻璃钢轻质高强的性能，来源于较低的树脂密度（浇注体密度 1.27 左右）以及玻璃纤维的高抗拉强度（普通钢材的 5 倍以上） 。玻璃钢的密度随着树脂含量的不同而有所不同。从高树脂含量的玻璃纤维毡制品到低树脂含量的玻璃纤维缠绕制品（密度 2.2）,玻璃钢的密度只有普通碳钢的 1/41/5，比铝还轻 1/3。 （2）物理性能玻璃钢具有密度小，良好的电绝缘性能、隔热性能、抗吸水和抗热膨胀性能等。玻璃钢密度介于 1.52.0 之间，只有普通炭钢的 14 1/5 比轻金属铝还要轻 1/3 左右，而机械强度却很高，某些方面甚至能接近普通碳钢的水平。（3）电性能玻璃钢有优良的电绝缘性能，可
3、作为仪表、电机及电器中的绝缘零部件，在高频作用下仍然保持良好的介电性能。（4）耐热性能 玻璃钢有良好的耐热性能，它的比热大。是金属的 23 倍。导热系数比较低，是金属材料的 110011000。（5）耐老化性能 任何材料都存在老化问题，玻璃钢也不例外。只是速度和程度不同而已。玻璃钢在大气曝晒、湿热、水浸泡及腐蚀介质等作用下，性能有所下降，在长期使用过程中会使光泽减退、颜色变化、树脂脱落、纤维裸露、分层等现象。（6）长期耐温性及耐热性玻璃钢的酸温性及耐热性取决于所用的树脂。长期的使用温度不能超过树脂的热变形3温度。通用的环氧及聚酯玻璃钢，都是易燃的，对于有防火要求的结构物，要用阻燃树脂或加阻燃剂
4、，因此在使用玻璃钢时。应充分注意。 一般玻璃钢不能在高温下长期使用。如聚酯玻璃钢在 050以上，环氧玻璃钢在60以上。强度开始下降（7）化学性能 玻璃钢主要的化学性能就是它有突出的耐腐蚀性。它不仅不会象金属材料那样生锈腐蚀；同时；也不会象木材那样腐烂，而且几乎不被水、油等介质所侵蚀，可以代替不锈钢在化工厂中用来制造贮罐、管道、泵、阀等，不仅使用寿命长，而且不需采取防腐、防锈或防虫蛀等防护措施，减少了维修费用。玻璃钢的耐腐蚀性，主要取决于树脂，作为玻璃钢用的树脂，其耐腐蚀性是好的，但单纯的用树脂涂覆在金属表面上，会出现较严重的龟裂裂缝，起不到防渗漏和保护金属的作用。在树脂中添加一定量的玻璃纤维后
5、，将树脂中出现较严重龟裂的可能性转化为数量众多的微小裂缝，而这些小裂缝形成一个贯串裂缝的机率是很小的，而相互间还有止裂作用，这样可以阻止化学溶液介质的渗透腐蚀。二、玻璃钢的构造次内层和内表层统称为内衬层。(1)内表层：由内衬树脂加玻璃纤维表面毡增强，树脂含量 90%以上，气密性好，非常光滑，该层主要提供制品防腐、防渗漏等功能。 (2)次内层：由内衬树脂和玻璃纤维短切毡组成，树脂含量大于 80%，该层的主要作用是保护内表层，提高内衬的抗内压失效能力，阻止裂纹扩散。 (3)结构层：由无碱玻璃纤维缠绕纱浸润结构层树脂后采用交叉缠绕的方法一次成型（设计有加强筋的加强筋也一起成型） 。该层树脂含量通常在
6、 45%左右。作用是承受压应力、拉应力和各种外载荷。(4)外保护层:该层为外富树脂层，树脂含量大于 80%,同时在树脂中加入 UV-9 型紫外线4吸收剂以防止光氧老化。三、 材料：1、树脂采用不饱和聚酯树脂根据不同的作用、用途及施工要求选用不同的树脂：通用型树脂、阻燃型树脂、胶衣树脂、耐腐型树脂等，树脂粘度：手糊树脂粘度一般在 170117 cps 之间。树脂粘度范围较宽,利于选择。但由于同一牌号树脂粘度上下限差约在 100cps300cps ,冬、夏季粘度也会有明显的变化。因而需要进行试验来筛选确定适合树脂粘度越小,浸渍玻纤的速度越快,生产效率越高,产品的空隙率越小,产品厚度均匀程度也就越好
7、,但气温高或树脂用量稍多时易出现流胶(或称控胶 ) ;反之,浸渍玻纤的速度慢,生产效率低,产品空隙率较高,产品厚度均匀程度差,但控胶、流胶现象减少。2、玻璃纤维：主要有玻璃纤维布、玻璃纤维毡、玻璃纤维带等，玻璃纤维布又分平纹布、斜纹布、方格布等。玻璃纤维毡又分为短切纤维毡、表面毡及连续纤维毡等。玻璃纤维织物，140 克，1400 毫米宽的平纹布。用于直接将树脂加固并粘结到金属件上。3、填料（1）硅酸盐水泥砂浆，厚度 25 毫米，无加强筋。（2）混有树脂的蛭石或微球体。可使用锻制氧化硅稠化树脂。（3） 松散填沙。（4）固体填充薄浆。玻璃钢强度主要取决于玻璃纤维增强基体的强度，在树脂中加入填料不仅
8、提高了树脂的机械强度而且降低了成本。可以增加玻璃钢的弯曲强度、弯曲模量、热变形温度和尺寸稳定性。降低制品收缩率、防止翘曲、龟裂及内部裂纹如聚酯固化收缩率大时加入适量的碳酸钙防止翘曲和变形，并提高了耐热、自息性等其他作用如改变树脂的粘度和成型工艺。用于 GRP 构件的吸声填料：（选择或区分用于得到所需隔音效果的材料） 。4、辅材：专用固化剂、促进剂。5、脱模剂：一般使用蜡为石蜡作为脱模剂，当然还有其它脱模剂如内脱模剂,对于难脱模的手糊产品,可直接加入少量硬脂酸锌作为内脱模剂。脱模剂最好复合使用，这样才能得到良好的5脱模效果。例如，对于石膏模、木模，采用过氯乙烯脱模剂，以醋酸纤维素脱模剂作中间层，
9、以聚乙烯醇脱模剂作为外层也能有良好的脱模效果。脱模剂复合使用时，分开部分时在黏附力最小的两层脱模剂之间。注意：（1）脱模剂的选用要考虑到树脂的适用性，如聚苯乙烯脱模剂易于被苯乙烯溶胀溶解因此不能用于聚酯 FRP。（2）涂脱模剂时不应留下条状痕迹，要防止漏涂，需要多涂几次。（3）如果脱模效果太好有时有时反而不利，因为胶衣和模具容易分离时，由于固化收缩而造成胶衣皱缩。（4）不论使用复合脱模剂，还是使用单一脱模剂，都需要等前一次敞干干后再进行下一次操作。（5）脱模后必须对产品进行除蜡处理。6、芯材框架：（1） 室内：优质橡木、枫木或桦木，清洁无结。（2）室外：6082-T4 级铝材，316 型不锈钢
10、（埋置片） 。7、螺钉紧固件：紧固件应为 316 不锈钢。未经雇主书面同意，不可使用镀锌钢紧固件。所有外露位置：均使用沉头型紧固件。7.1 特例：（1）用于将 GRP 紧固于轻钢龙骨室内外露，不会弄湿、非高湿度或冲洗区域：符合 GB/T 14210-1993 要求的 S 型镀锌紧固件。1). 长度应至少能穿入钢质元件 10 毫米。（2）用于将 GRP 紧固于重质钢龙骨室内外露，不会弄湿、非高湿度或冲洗区域：符合 GB/T 14210-1993 要求的 S-12 型镀锌紧固件。1) 长度应至少能穿入钢质元件 10 毫米。（3）用于将 GRP 紧固于木质元件的紧固件：符合 GB/T 14210-1
11、993 要求的 W 型镀锌紧固件。长度应至少能穿入木质元件 22 毫米。焊接材料：符合 ASTM B32 要求，含铅（铅含量不低于 0.2%）的银、锡、锑或合金，视具体情况，选择最合适的材料。8、工具：玻璃钢专用消泡滚筒、玻璃钢角滚、玻璃钢滚筒刷6四、模具制作：（一） 、原模：原模是制作玻璃钢产品的最重要前提。原料的基体材料的选择主要依据模具类型和尺寸。以及制作不同类型模具时所获得的经验来决定。基于铺层热力学原理，原模表面材料的不同密度、接缝、螺钉孔等缺陷的消除，必须有一层热传递速度一致、具有一定的刚性的材料做表面处理材料的基材。原模表面的轮廓尺寸的精确性、光顺性、光亮度直接决定模具的质量。1
12、、一般的玻璃钢原模的制作上主要有以下几种材料制作：（1） 、600-800 目粘土（2） 、木材：选择木材制作模型主要用松木、杉木、油木等，应满足以下要求：(1) 充分干燥，含水率在 15%以下；无节。(2) 使用胶合板时应选用树脂含量少的板材； (3) 选择木纹较细，硬度适当，孔隙率少。（3） 、聚苯乙烯泡沫板2、原模制作：根据图纸造型、尺寸选材然后放样制作（1：1)（1） 、泥稿制作；（2） 、木模制作；（3） 、3 聚苯乙烯泡沫制作原模。（二） 、制作模具（母模）：（1） 、石膏模具（2） 、硅胶模具（3） 、木模：一般是首先根据产品图纸设计出模具图纸,制作木质模坯骨架;按模具图纸放样,
13、用三合板或五合板或木材板等材料制成样板,根据不同位置的不同样板作出多块不同的木质截面板有机排列组装在模坯骨架上,骨架最好固定在一加工平台上。如果产品是旋转体,则根据样板作出的木质截面板也需组装成旋转体。筋板在骨架上组装完毕,其上包覆三合板或贴面三合板,按模具图纸造型;在样板校正下 ,在三合板或贴面三合板上 .对于多层三合板则中间用胶黏剂（白乳胶等）,制作出母模模坯。工作要领如下：(1) 控制中心线、基线、截面板等的位置；7(2) 合理分布截面样板的位置，形状复杂部分应多加；(3) 一般对于大于两层的层合板则按人字形张贴面板；（三） 、模具处理：母模模坯的表面处理1. 表面处理原则：母模必须进行
14、表面处理,对母模模坯的要求首先是平顺而不是光洁,对于大型制品,模坯要做到平顺比较困难,但同时,模坯平顺度又是最重要的质量控制项，所以模坯的平顺度要做好,而对于一般的小洞、小裂缝等在一定程度上可以允许存在,因为接下来还要进行刮腻子、喷漆等表面处理。如果经一系列的表面处理后,模具表面仍会有轻微的凹凸现象,一般说来,母模表面至少应做到“宁凹不凸” 。因为母模上“凸”就是 FRP 模具上的“凹”,而要解决 FRP 模具上的“凹”是困难的。同时,对应在产品上的“凸”,虽然可以磨掉,但在产品上要留下痕迹,特别是带色产品,磨后将造成永久的“色泽不一” 。母模上的“凹”2. 检测：在用角向磨光机、砂磨机和手工
15、进行粗磨后,经样板卡测和目测（进行侧向光照和逆向光照检查） ，至无明显不平顺部位，检测应穿插在母模表面加工的每一工序中,以便及时发现型面不平顺部位,尽早采取相应措施。3. 表面被覆 FRP 以及表面修整。由于在母模表面进行水磨，固化后要对模坯表面进行处理。然后进行全面刮腻子，目的是把模具不平处修补平整，刮腻子所用的刮板(硬质塑料板、薄钢板等均可) ,应根据产品尺寸尽量做的长一些,要求刮板和母模型面夹角 60左右,刮时需用力均匀,腻子粘稠合适,粘度过大会妨碍刮动时腻子的流平性。腻子固化后,为了防止水磨时水分渗入母模用 120240 目的砂布和 400 目的涂层砂布进行由粗到细的干磨工作,打磨时一
16、般要上下平行移动，不可在一处打磨过久，不可东磨一下西磨一下。4. 细处理:清理掉干磨遗留在表面上的粉尘,用丙酮擦拭整个表面,待丙酮挥发、母模表面充分干燥后,即可喷涂底漆( 如: 双组分丙烯酸聚氨酯黑漆) 。喷涂需连续、均匀。底漆可填补母模表面的微孔,又能使表面不易看到的不平顺部位在光照反射下容易被发现。待底漆层充固化,母模表面形成均匀密封层后进行水磨; 采用 400 目、600 目、800 目水砂纸,从低标号到高标号逐打磨 24 遍 ,至形成光滑细腻的模面。之后喷涂色漆(即面漆 黑色较好) ,母模表面的漆膜要求光亮、坚硬耐水磨、耐苯乙烯腐蚀、耐热等;双组分丙烯酸聚氨酯漆能满足上述要求,并且有良
17、好的抛光效果。待面漆层充分固化后,采用 600 目、800 目、1200 目的水砂纸,从低标号到高标号逐级进行全面打磨 24 遍,每次打磨后都要清洁模具表面并进行检查,以便及时发现问题,解决问题。85. 抛光:此道工序目的是提高模具表面光洁度,用抛光机进行抛光将抛光剂一般采用膏状或液体抛光剂(如:各类模具专用抛膏) ;均匀的涂在模具表面上,然后用抛光机逐渐抛光,或者用纯棉纱布或羊毛轮蘸取抛光剂后旋转抛光,毛轮抛光机转速不可太高,以 600r/min 为宜,抛光时不可在一处停留时间过长,防止旋转产生高热、损坏模具;如此全面抛光 23 遍。直至模具表面出现镜面反光。抛光后借助镜面反光可以发现微小空
18、隙和砂磨痕迹,可以用红漆如醇酸铁红底漆进行披覆,之后用水砂精磨.至此,母模才算完成。母模完成后,即可进行 FRP的的翻制.模具清洁模具打磨（第一次粗砂打磨）模具打磨（水磨）抛光五、玻璃钢手糊制造工艺（1）手糊成型工艺流程树脂胶液配置模具准备手 糊 成 型制 品 固 化脱 模后 处 理制品检验 成 品胶衣/树脂 固化剂促进剂助 剂增强材料准备模具清理涂脱模剂增强材料裁剪干 燥预埋件准备该工艺过程：先在模具上涂一层脱模剂，然后将加有固化剂的树脂混合料刷涂在模具上，再在胶层上铺放按制品尺寸裁剪的增强材料，用刮刀、毛刷或压辊迫使树脂胶液均匀地浸入织物，并排除气泡。待增强材料被树脂胶液完全浸透之后，再铺
19、下一层。反复上述过程直到所需层数，然后进行固化。待制品固化后脱模，并打磨毛刺飞边，补涂表面缺胶部位，对制品外形进行最后检验。模具是手糊成型的必要工艺装备，它对于保证制品质量和降低成本关系极大。模具要有足够的强度和刚度，在搬运和使用过程中不易变形，以保证制品的型面精度。对加压固化制品的模具更需有足够高的强度和刚度。对加热固化制品的模具要保证在固化温度下不发生变形式翘曲。9手糊成型工艺模具种类模具材料制造周期制造工艺模具重量使用次数模具成本适用范围木材 短 简单 轻 中 中 小量、结构复杂的中小型件石膏 短 简单 重15低结构简单的大型产品、一次使用的复杂产品。石蜡 短 简单 轻 1 低复杂的小量
20、产品、溶化脱模，表面不易涂漆水泥 中 简单 重 中 低 表面粗糙、用于简单产品玻璃钢 中 一般 中较多较高数量多、表面要求高的结构复杂的中小型产品。泡沫塑料 短 简单 轻 1较高不脱模的内心金属 长 复杂 重100高表面光洁、质量要求高的小型大批产品可溶性盐或低熔点金属短 较易 中 1较低少量脱模困难的小型产品手糊成型工艺采用最多的是玻璃钢模具。将处理好的模具，安放在生产现场，必要时用压缩空气、软布、毛刷等工具对模具表面进行清理杂物的工作，并在糊制前先检查模具表面质量状况是否合格，如果有损坏，需进行修补，修补方法如下： 1）先将破损处清除，刮除受损伤表面，露出新的表面；2）用丙酮清洗缺损处，并干燥之； 3）如果缺损处比较大，可以用树脂腻子加少量短切纤维填补，使表面低于原表面并固化； 4）用胶衣树脂加入与模具相同的颜料糊进行二次修补，并固化； 5）用水砂纸打磨表面，并抛光，如果不满意可进行二次，三次修补。
