浙江金鵬跨海大橋防撞設(shè)施吸能單元EVA建造技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

jimosea

金鵬跨海大橋防撞設(shè)施為高性能自浮式旋轉(zhuǎn)防撞方案，采用“一種組合式可旋轉(zhuǎn)橋 墩防撞裝置”（ZL2023 2 1992947.6）專利技術(shù)，設(shè)計使用年限為 20 年。高性能自浮式 旋轉(zhuǎn)防撞設(shè)施主要由吸能單元、旋轉(zhuǎn)中心軸、固定單元、螺栓連接構(gòu)件和預(yù)埋件等構(gòu)成， 根據(jù)實際工程需求，設(shè)計 A 型、B 型兩種型號防撞設(shè)施。吸能單元由水潤型工業(yè)軸承、 內(nèi)襯鋼管、EVA 及高分子保護(hù)層組成，其中，A 型防撞設(shè)施吸能單元長 3000mm，直徑 2000mm；B 型防撞設(shè)施吸能單元長 3000mm，直徑 1000mm。各構(gòu)件具體尺寸參考《金 鵬大橋防撞設(shè)施施工圖》，建造技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、材料性能要求和檢測方式以本標(biāo)準(zhǔn)為準(zhǔn)。

1材料要求

1.1EVA板材

1.1.1 EVA板材參數(shù)指標(biāo)

吸能單元中 EVA 分為兩種，一種是密度為 35kg/m3的低密度 EVA；一種是密度為 90kg/m3的高密度 EVA 。低密度 EVA 填充在吸能單元內(nèi)部，外面包裹高密度 EVA 。具 體構(gòu)造示意圖參見《金鵬大橋防撞設(shè)施施工圖》。EVA 板材材料參數(shù)指標(biāo)要求如下表規(guī) 定：

表 1.1-1 EVA 板材材料參數(shù)指標(biāo)要求（密度：35kg/m3）

EVA 質(zhì)量密度 參數(shù)項	35kg/m3
硬度（邵氏 A）/度	≥60
拉伸強(qiáng)度（MPa）	≥0.8
斷裂伸長率（%）	≥120
撕裂強(qiáng)度（kN/mm）	≥50
壓縮 10%變形量回彈率（%）	≥96.5

表 1.1-2 EVA 板材材料參數(shù)指標(biāo)要求（密度：90kg/m3）

EVA 質(zhì)量密度 參數(shù)項	90kg/m3
硬度（邵氏 A）/度	≥60
抗拉強(qiáng)度（MPa）	≥1
斷裂伸長率（%）	≥100
撕裂強(qiáng)度（kN/mm）	≥50
壓縮 10%變形量回彈率（%）	≥99.5

1.1.2 EVA 板材材料參數(shù)指標(biāo)測試方法

（1）硬度

按《軟質(zhì)泡沫聚合材料 硬度的測定（壓陷法）》（GB/T 10807-2006）的規(guī)定進(jìn)行測 試，采用方法 A。

形狀和尺寸：試樣邊長 380mm，厚度為(50 士 2)mm。小于標(biāo)準(zhǔn)厚度的試樣應(yīng)疊加 以達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)厚度。根據(jù)供需雙方協(xié)商也可對最終制品進(jìn)行測試。

試樣取向：如果試樣的泡孔結(jié)構(gòu)具有方向性，則壓陷力所施加的方向應(yīng)由供需雙方 商定。通常，試驗時的壓陷方向應(yīng)與產(chǎn)品實際使用時的受力方向一致。

狀態(tài)調(diào)節(jié)：材料在生產(chǎn)后放置 72h 后方可進(jìn)行試驗，如果可以證明經(jīng)放置 16h 或 48h 與 72h 的試驗結(jié)果之差不大于土 10%，試驗可以在放置 16h 或 48h 后進(jìn)行。試驗前 將試樣放在不受彎曲變形和破壞的條件下，選擇《橡膠物理試驗方法試樣制備和調(diào)節(jié)通 用程序》（GB/T 2941-2006）給定的下列其中一種環(huán)境條件，進(jìn)行不少于 16h 的狀態(tài)調(diào) 節(jié)。

溫度：(23±2)℃,相對濕度：(50±5)%；或溫度：(27±2>℃, 相對濕度：(65±5)%。 這一狀態(tài)調(diào)節(jié)時間可包括在生產(chǎn)之后 72h 內(nèi)。試驗應(yīng)在同等環(huán)境下進(jìn)行。

預(yù)壓：按規(guī)定狀態(tài)調(diào)節(jié)后立即進(jìn)行試驗。把試樣放在支撐板表面上， 使試樣中心或 商定的位置，置于壓頭下方，一側(cè)有凹的試樣應(yīng)使有凹的一側(cè)向支撐板。使壓頭緩慢下 降，在試樣表面施加 5N 的力，測量其試樣厚度。壓頭以(100±20)mm/min 的速度壓陷 試樣，壓入試樣厚度的(70±2.5)%后，再以同樣的速度卸載。重復(fù)加載和卸載兩次，立 即開始自動繪圖記錄或撥回測力儀表指針。壓陷試樣至(40±1)%，記錄瞬時最大力值， 以牛頓計，然后卸載。

（2）拉伸強(qiáng)度和斷裂伸長率

按《軟質(zhì)泡沫聚合材料 拉伸強(qiáng)度和斷裂伸長率的測定》（GB/T 6344-2008）的規(guī)定 進(jìn)行測試。

試樣數(shù)量：不少于五個。若試樣斷裂在標(biāo)距之外則應(yīng)舍棄，另取試樣補(bǔ)作。

試樣狀態(tài)調(diào)節(jié)及試驗的標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境：材料在生產(chǎn)后放置 72h 后方可進(jìn)行試驗，如果可 以證明經(jīng)放置 16h 或 48h 與 72h 的試驗結(jié)果之差不大于土 10%，試驗可以在放置 16h 或 48h 后進(jìn)行。溫度： (23±2)℃, 相對濕度：(50±5)%；或溫度：(27±2>℃, 相對濕度： (65±5)%。狀態(tài)調(diào)節(jié)時間 16h 以上。

（3）撕裂強(qiáng)度

按《ASTM  》（D3574）的規(guī)定進(jìn)行測試。

（4）壓縮永久變形

按《軟質(zhì)泡沫聚合材料 壓縮永久變形的測定》（GB/T 6669-2008）的規(guī)定進(jìn)行測試。

試樣：試樣的上下面應(yīng)平行，相鄰各面應(yīng)垂直。試樣長度、寬度應(yīng)分別為(50±1)mm， 厚度應(yīng)為(25±1)mm。試樣應(yīng)無污染，各面應(yīng)無表皮。

當(dāng)測試薄形材料時，應(yīng)將足夠數(shù)量(50×50)mm 的試片疊合，使疊合試樣在受壓前總 厚度至少為 25mm，各試片之間用玻璃片隔開。在測試時，整個疊合件作為一個試樣。 試樣取向：試驗時的壓縮方向應(yīng)與產(chǎn)品實際使用時的受壓方向相同。試樣數(shù)量：5  個 25mm 厚的試樣，或 5 個由薄形材料疊合而成的試樣。

狀態(tài)調(diào)節(jié)：生產(chǎn)后不到 72h 的材料一般不得用于試驗。如果可以證明生產(chǎn)后 16h 或 48h 得到的結(jié)果與生產(chǎn)后72h 得到的結(jié)果差值不超過士 10%，允許在生產(chǎn)后 16h 或48h 進(jìn)行試驗。試驗前， 試樣應(yīng)在下列任一種環(huán)境中狀態(tài)調(diào)節(jié) 16h 以上。①(23±2)℃, 相對 濕度 50%±5%；②(27±2)℃, 相對濕度 65%±5%。在生產(chǎn)后 16h 進(jìn)行試驗的情況下，狀 態(tài)調(diào)節(jié)時間可以包括部分或全部生產(chǎn)后放置時間。在質(zhì)量控制試驗的情況下，試樣可以 在生產(chǎn)后放置較短的時間(最短 12h)，并按上述任一種環(huán)境規(guī)定，采用較短的狀態(tài)調(diào)節(jié) 時間(最短 6h)調(diào)節(jié)后進(jìn)行試驗。

試樣按規(guī)定進(jìn)行狀態(tài)調(diào)節(jié)后，按《泡沫塑料與橡膠 線性尺寸的測定》（GB/T 6342-  1996）測量其初始厚度 d。對于薄形材料， 試樣初始厚度 d。等于在水平位置測得的由 試片和玻璃片疊合總厚度減去玻璃片厚度。將試樣或疊合試樣置于裝置的兩平板之間， 壓縮試樣厚度的 50%±4%或 75%±4%，并保持此狀態(tài)。在特殊情況下，可以壓縮 90% 。 在 15min 內(nèi)，將被壓縮的試樣或疊合試樣置于(70±1)℃的烘箱內(nèi)并保持(22±0.2)h。

從烘箱內(nèi)取出裝置并在 1min   內(nèi)從裝置中取出試樣，將其放置于低導(dǎo)熱物體(如木 板)的表面上，物體的表面溫度應(yīng)是實驗室溫度。試樣在與狀態(tài)調(diào)節(jié)相同的溫度下恢復(fù) (30±5)min。測量試樣最終厚度 d，。對于薄形材料， 測量時需仔細(xì)不要弄亂疊合件，試 樣最終厚度 d，等于由試片和玻璃片疊合總厚度減去玻璃片厚度。

（5）密度

EVA 材料表觀密度按《泡沫塑料及橡膠 表觀密度的測定》（GB/T 6343-2009）的規(guī) 定進(jìn)行測試。至少測試 5 個試樣，密度誤差不大于 10%。

在測定樣品的密度時會用到試樣的總體積和總質(zhì)量。試樣應(yīng)制成體積可精確測量 的規(guī)整幾何體。試樣的形狀應(yīng)便于體積計算。切割時， 應(yīng)不改變其原始泡孔結(jié)構(gòu)。試樣

總體積至少為 100cm3，在儀器允許及保持原始形狀不變的條件下，尺寸盡可能大。對 于硬質(zhì)材料，用從大樣品上切下的試樣進(jìn)行表觀總密度的測定時，試樣和大樣品的表皮 面積與體積之比應(yīng)相同。

測試用樣品材料生產(chǎn)后，應(yīng)至少放置 72h，才能進(jìn)行制樣。如果經(jīng)驗數(shù)據(jù)表明， 材 料制成后放置 48h 或 16h 測出的密度與放置 72h 測出的密度相差小于 10%，放置時間 可減少至 48h  或 16h.樣品應(yīng)在下列規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境或干燥環(huán)境(干燥器中)下至少放置 16h，這段狀態(tài)調(diào)節(jié)時間可以是在材料制成后放置的 72h 中的一部分。

測量試樣的尺寸，單位為毫米。每個尺寸至少測量三個位置，對于板狀的硬質(zhì)材料， 在中部每個尺寸測量五個位置。分別計算每個尺寸平均值，并計算試樣體積。稱量試樣， 精確到 0.5%，單位為克(g)。

1.1.3 EVA材料檢測頻數(shù)

按產(chǎn)品訂單進(jìn)行取樣：每一批訂單生產(chǎn)前，進(jìn)行板材取樣檢測至少 1 次，期間若更 換板材批次，提前進(jìn)行新板材檢驗。

1.2 EVA層間膠水

1.2.1 EVA 層間膠水相關(guān)參數(shù)指標(biāo)

吸能單元采用EVA 板材卷制工藝，各層間需滿涂膠水，保證各層之間的緊密結(jié)合。 EVA 層間膠水測試性能指標(biāo)如下表所示：

表 1.2-1 EVA 層間膠水性能指標(biāo)

項目		指標(biāo)
黏度（25℃) /（mPa·s）		1000~8000
不揮發(fā)物含量/%		10~25
可操作時間/h                                              ≥		2
剪切強(qiáng)度/Mpa                ≥	30min	2.0
	2h	2.4
	24h	3.4
剝離強(qiáng)度/（N/25mm）≥	30min	70
	2h	80
	24h	130

1.2.2 EVA 層間膠水相關(guān)參數(shù)指標(biāo)測試方法

EVA 層間膠水性能按《快速粘接輸送帶用氯丁膠粘劑》（HG/T 3659-2020）的規(guī)定 進(jìn)行測試。

試驗環(huán)境：試驗均在溫度（23±2℃) ℃、相對濕度（50±5）%的標(biāo)準(zhǔn)條件下進(jìn)行。

涂膠：在基材粘結(jié)面上均勻涂覆 3 遍膠液，膠液間隔約為 15min。