膜结构在污水处理厂中的应用
发布时间:2015年4月3日 点击数:8410
相当数量的污水处理厂的厌氧池、污泥浓缩池、生物絮凝池等建于居民区、厂区的周边,污水池的环境、风貌及污水臭味等直接影响人们的工作生活和健康。
阳光板加盖2年后变脆开裂
玻璃板加盖内景,钢结构易被腐蚀
实验包括:
(一) 超长时间浸泡在NH3和H2SO4的不同水溶液中;
(二) 在浸泡之前和之后检测抗拉强度的变化,以评估面料的机械性能的变化;
(三) 抗水解作用:严格按照NFG37122(欧洲标准水解稳定性实验, NFG37122),经过以上防腐试验的验证,能提供详细的防腐耐久性报告,具有15年的品质保证。
(1)自重轻 氟碳纤膜自重一般只有1kg/m2左右,属于轻质高强的材料,对于大跨度的池体如沉淀池等尤为适合,从最大程度上减小了覆盖材自重荷载的影响。另外阳光板和玻璃钢板需要大量的檩条支承,而膜是通过预力张拉体现结构行为的材料,因此可以做到较大跨度而中间不需要任何支撑杆件,这样钢构件的自重也大为减小。
(2)风载取值 膜体系的形状多为圆锥体,而且由于气体收集的要求整体都为封闭的,风会从曲线的膜面滑过,参照《建筑结构荷载规范》中的规定它的体形系数值在0.5~0.8,风洞试验的数据则更小些,这样从体型上削弱了风载对结构的影响。处于温州地区的圣雄皮业污水池采用了钢支承反吊膜结构,刚刚经历了今年最强的台风“海葵”,结构完好无损,也充分体现了它的抗风优势。
(3)雪荷载 氟碳纤膜结构是属于张拉体系,必须形成比较大的负高斯双曲面才能使预应力有效施加,因此膜面必须有大的高差,即能形成相对大的坡度。另外膜的表面十分光滑,使雪能很难堆积在膜面上,积雪系数可根据高差参照《建筑结构荷载规范》进行选取,也可有条件自行做滑雪试验。
(4)地震作用(活荷载) 由于膜自重很小,而且结构属于柔性体系,自振周期长,根据公式地震惯性力I(t)=-m[?g(t)+ ?(t)],可见当质量m较小,自振周期t较大时,地震作用很小,因此可以大幅度地减少地震作用的影响。
(5)结构设计使用年限:可按照《建筑结构可靠度设计统一标准》(GB50068)中2,3项类别设计,安全使用年限可参照《民用建筑设计通则》中三级耐久年限考虑,即使用寿命在25~50年.并且结构设计施工公司可根据设计要求出具荷载/内力计算书,等计算证明文件.确保结构在理论上的安全稳定.
板材物理力学性能如下:
项目名称 |
单位 |
板材厚度 |
指标值 |
测试方法(ASTM)备注 |
比重 |
g/cm3 |
1.2 |
D-792 |
|
冲击强度(Izod,缺口) |
J/m |
>850≥≥ |
D-256 |
|
拉伸屈服强度 |
MPa |
≥60 |
D-256 |
|
拉伸断裂强度 |
MPa |
≥70 |
D-638 |
|
屈服伸长率 |
% |
≥6 |
D-638 |
|
断裂伸长率 |
% |
>100 |
D-638 |
|
压缩强度 |
MPa |
>75 |
D-695 |
|
弹性模量 |
MPa |
2400 |
D-638 |
|
热膨胀系数 |
1/oC |
6.7×10-5 |
D-696 |
|
导热系数 |
W/m·K |
0.2 |
D-177 |
|
热变形温度(负荷1.81MPa) |
℃ |
135 |
D-648 |
|
落锤冲击强度 |
J |
6mm |
2.1 |
(ASTM D-3029×锤头直径10mm) |
8mm |
2.0 |
|||
10mm |
2.44 |
|||
透光率(无色透明板) |
% |
4mm |
82 |
(ASTM D-1003) |
6mm |
80 |
|||
8mm |
80 |
|||
10mm |
79 |
玻璃钢板材质组成:不饱和聚脂树脂、玻璃纤维基布、引发剂、助剂、颜料糊等。玻璃钢厚度一般从3mm~7mm。
玻璃钢板物理性能 |
|||
序号 |
项 目 |
指 标 |
标 准 |
1 |
吸水率 |
<0.5 |
GB1462-78 |
2 |
冲击强度KJ/㎡ |
>5 |
GB1451-83 |
3 |
弯曲强度Mpa |
>150 |
GB1449-83 |
4 |
弯曲弹性模量Mpa |
>7000 |
GB1449-83 |
5 |
拉伸强度Mpa |
>100 |
GB1447-83 |
6 |
拉伸弱性模量Mpa |
>7000 |
GB1447-83 |
7 |
巴氏硬度 |
>35 |
GB3854-83 |
高张力经纬向聚酯长丝为膜体系材料结构的受力部分,提供高强的结构性能;
聚合物表面处理为材料的防腐蚀部分,提供耐酸碱的性能;
PVDF涂层为表面处理是材料的外观部分,提供自洁性能 ;
膜材物理性能
项 目 |
数据值 |
试验方法 |
重量 |
1050(g/m2 ) |
NF EN ISO2286-2 |
厚度 |
0.8 ~1(mm) |
NF EN ISO2286-2 |
抗拉强度(经/纬) |
4400~5500(kn/5cm) |
NF EN ISO1421 |
撕裂强度(纵向/横向) |
500 (kn/5cm) |
DIN 53-363 |
防火测试 |
PASS |
NFPA 701 |
透光率 |
6% |
ASHRAE 74-1988 |
反射率 |
78% |
ASHRAE 74-1988 |
膜材技术数据
膜体结构设计可按照50年标准设计,膜材使用寿命应在15年以上,如达到使用年限后,可在原钢结构上,仅更换膜体,并不影响钢结构的继续使用。
加盖结构 |
使用寿命 |
使用跨度 |
钢结构造价 (元/m2) |
覆盖材造价 (元/m2) |
普通碳钢骨架(内侧)+阳光板(外侧) |
2~4年 |
10米以内 |
200~250 |
100~150 |
普通碳钢骨架(内嵌) +玻璃钢板(外侧) |
5~6年以上 |
8米以内 |
250左右 |
200~300 |
不锈钢骨架(内侧) +钢化玻璃(外侧) |
8~10年 |
15米以内 |
800~1000 |
250~500 |
普通碳钢骨架(外侧)+膜体系(反吊) |
15年以上 |
70米以内 |
280~350 |
350~450 |