建筑材料 第1篇 第10章 膜材

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1、第一篇土建工程材料第十章膜材1第十章膜材第一节膜材的概念和性质一、膜材的概念膜材是由织物基材和涂层复合而成的一种复合材料。强度高、柔韧性好、弹性模量较低，有利于膜材形成复杂的曲面造型。第一篇土建工程材料第十章膜材2第一篇土建工程材料第十章膜材3二、膜结构对膜材的性能要求1)高抗张拉强度；2)高抗撕裂强度；3)材料尺寸的稳定性（伸长率）；4)抗弯折性（柔软度）；5)有较高的透明度和放射太阳光的能力；6)耐久性（防水、耐热、抗腐、白洁性）；7)防火性能；8)可加工性，便于裁剪和拼接。第一篇土建工程材料第十章膜材4第二节膜材的种类一、纤维膜材是一种织布，织材由纤维

2、构成。纤维分为:尼龙(Nylon)、聚酯类(Polyester)、玻璃纤维(Fibetr1Glass)、人造纤维(Kevlar)。二、涂层材料涂层材料：聚氯乙烯(PVC)、聚四氟乙烯(PTFE)、硅树脂(Silicone)、涂层处理。第一篇土建工程材料第十章膜材5三、建筑膜材建筑膜材由基层和涂层组合而成。1.PTFE玻璃纤维膜材：由聚四氟乙烯(PTFE)涂层和玻璃纤维基层复合而成。2.PVC聚酯纤维膜材：在聚酯纤维(PES)基布上涂层聚氯乙烯(PVC)的膜材。3.硅树脂玻璃纤维膜材：在玻璃纤维基布上涂层硅树脂的膜材。第一篇土建工程材料第十章膜材64.PTFE

3、芳纶膜材：在芳纶基布上涂层PTFE的膜材。5.加面层的PVC膜材：在PVC膜材表面上，再涂覆聚偏氟乙烯或聚氟乙烯，性能优于纯PVC膜材，价格相应略高于纯PVC膜材。第一篇土建工程材料第十章膜材7膜材的主要性能比较表主要性能PVC聚酯纤维PTFE玻璃纤维PTFE芳纶硅树脂玻璃纤维使用年限5—15年>25年>25年>25年伸长情况<15％～20％<3％～12％<2％～7％<3％～12％透光率8％～25％5％～15％5％～10％10％～15％基布颜色白色白色淡黄色白色稳定性低高高中抗撕裂性很强强非常强强抗UV性一般很强强强耐腐蚀性一般很强很强强柔软程度柔软不柔软柔

4、软柔软可折叠性可不可可可白沽性好非常好非常好好防火性能B级A级A级A级加工安装容易特殊方法容易容易拼接方法高频拼接高温熔接高温熔接高温熔接使用温度-30℃～+70℃-80℃～+250℃-80℃～+160℃-80℃～+250℃毒性燃烧后有毒气燃烧后有毒气燃烧后有毒气无毒气材料成本低很高非常高高二次张拉需要不需要不需要不需要第一篇土建工程材料第十章膜材8国外新型膜材：1）PTFE／PVC聚酯纤维膜材：一面涂层PTFE,另一面涂层PVC的聚酯纤维膜材。2）纯PTFE膜材：在PTFE基布上涂层PTFE。3）ETFE膜材：分全透明和半透明。4）PTFE膜贴合玻璃纤维膜

5、材：将两层PTFE膜通过高温高压将其贴合在玻璃纤维网布上的膜材。5）吸音膜材：采用特殊的织布工艺和涂层处理的玻璃纤维网格布，起吸音和隔音的作用。第一篇土建工程材料第十章膜材9第三节膜材的基本力学性能膜材具有较高的抗拉强度，抗压和抗弯刚度几乎为零，各向异性和材料非线性，容易发生徐变和应力松弛现象。一、膜材的张拉强度膜材的张拉强度是评价膜材力学性能的一个重要指标，张拉强度与膜材所处环境和应力状态有关。测试方法：单轴张拉和双轴张拉测试法。单轴张拉强度分经向和纬向。第一篇土建工程材料第十章膜材10单向拉伸试件单向拉伸应力——应变曲线第一篇土建工程材料第十章膜材11双

6、向拉伸试件第一篇土建工程材料第十章膜材12双向拉伸应力——应变曲线第一篇土建工程材料第十章膜材13膜材的应力—应变关系具有非线性性质，在初始阶段较大，当拉力达到一定值后，非线性程度将降低。薄膜结构不论是单向还是双向加载，在卸载应力至零时，应变未回到零点，有残余变形。因此，除考虑单调加载过程的应力—应变关系外，还应考虑往复加载过程的应力—应变关系。膜材的抗拉强度标准值强度(标准值)正常潮湿高温抗拉强度Fk(N/cm)≥200≥160≥140第一篇土建工程材料第十章膜材14二、膜材的抗撕裂强度膜材的抗撕裂强度就是在最大设计压力下，控制膜面撕裂传播的度量指标。膜材

7、的撕裂一般是从膜材空洞或边缘开始的，在结构设计中应使膜材的两个主轴方向上的拉力相差不大。膜材产品在运输、裁剪和施工过程中应采取保护措施，防止损伤。第一篇土建工程材料第十章膜材15三、膜材的柔韧性为了使膜材与钢索、边缘夹具等刚性构件连接，并使膜材产品的强度在卷、弯、折过程中不致降低太多，需膜材本身具有一定的柔韧性。测试方法如图所示，用其强度随弯折次数降低的比率来度量。第一篇土建工程材料第十章膜材16第一篇土建工程材料第十章膜材17四、各向异性由于膜材的基材为合成纤维或玻璃纤维纺织而成的织物，所以膜材为非弹性体，其性质为各向异性。膜材除具备较高的抗张拉、抗撕裂强

8、度外，对膜材的徐变、疲劳、抗弯曲、抗磨损、抗腐蚀、吸