9.2.1  富树脂层和次内层由于具有比较高的树脂含量，固化后的交联密度高，使得玻璃钢表面致密，抗化学介质的扩散渗透能力增强。

    玻璃钢是一种绝缘性能比较好的材质，玻璃钢烟囱在使用中可能产生大量的静电，会导致安全运行隐患，所以需要考虑静电释放和接地措施。

    树脂中通常含有苯乙烯交联剂，在固化过程中由于空气中的氧阻聚作用，使得固化后表面产生发黏等固化不完全现象。无空气阻聚的树脂一般是在树脂中添加少量的石蜡，在树脂固化过程中，石蜡会慢慢迁移到表面，形成隔绝空气的一层薄膜，使得表面固化完全，使用在最后一层中。

    紫外线将会破坏树脂分子链中苯环等结构的化学稳定性，因此对室外的玻璃钢烟囱，或者对有可能接受到紫外线照射的部位，其表面层树脂中，应加入抗紫外线的吸收剂。

9.2.2  环氧乙烯基酯树脂是目前国内外玻璃钢烟囱制造中的常用树脂，其固化后树脂及其玻璃钢制品在耐温、耐腐蚀、耐久性和物理力学等方面的综合性能优良。从国内调查反馈来看，采用环氧乙烯基酯树脂制造玻璃钢烟囱已过半，而在烟塔合一的工程应用中，已经全部采用环氧乙烯基酯树脂，但基本上以非阻燃型树脂为主。

    关于本规范中采用阻燃树脂的背景介绍如下：

    (1) ASTM D5364中，对玻璃钢烟囱的树脂明确了应选用含卤素的化学阻燃树脂。从北美地区目前应用的玻璃钢烟囱情况来看，几乎都采用反应型阻燃环氧乙烯基酯树脂。

    (2) 国际工业烟囱协会(CICIND)《玻璃钢(GRP)内筒标准规范》对树脂的选用主要有三类：环氧乙烯基酯树脂、不饱和聚酯树脂（双酚A富马酸型和氯菌酸型）和酚醛树脂。对于阻燃性能，认为在需要和规定时，在玻璃钢内衬的内、外表层采用反应型阻燃树脂，或者全部采用反应型阻燃树脂。同时强调应当遵守本地或国家的消防条例，并认为采用内外表面阻燃的结构是无法限制规模很大的火焰。

    (3) 现行国家标准《火力发电厂与变电所设计防火规范》GB 50229-2006第3.0.1条将烟囱的火灾危险性归为“丁类”，耐火等级为2级，但没有涉及玻璃钢烟囱及其材质的要求。但第8.1.5条对“室内采暖系统的管道管件及保温材料”提出了强制性条文“应采用不燃材料”；第8.2.7条规定了对“空气调节系统风道及其附件应采用不燃材料制作”；第8.2.8条规定“空气调节系统风道的保温材料，冷水管道的保温材料，消声材料及其黏结剂应采用不燃烧材料或者难燃烧材料”。

    (4) 现行国家标准《建筑设计防火规范》GB 50016-2006第10.3.15条规定：“通风、空气调节系统的风管应采用不燃材料”，但“接触腐蚀性介质的风管和柔性接头可以采用难燃材料”。

    从国内已发生的玻璃钢烟囱火灾事故及由于脱硫塔火灾引起的钢排烟筒过火案例来看，同样也需要引起我们高度重视玻璃钢烟囱的阻燃性问题。因此从安全消防角度考虑，采用阻燃树脂是防止玻璃钢材质在存放、安装和运行过程中避免着火、火焰扩散和传播事故发生的措施之一。

    树脂的热变形温度应超过烟气设计温度20℃以上，这是国内外对在温度条件下使用玻璃钢材料的通常规则，主要是确保作为结构材料的玻璃钢不能在超出其临界温度的环境下长期运行。临界温度范围取决于玻璃钢的基体树脂－固化体系，而同纤维类型和玻璃钢所受应力状态的类型关系不大。对于树脂的三个温度有如下关系：临界温度＜热变形温度＜玻璃化温度。

    现行国家标准《纤维增强用液体不饱和聚酯树脂》GB/T 8237没有规定树脂固化后的拉伸强度等指标，而这些指标对玻璃钢烟囱所用树脂的质量控制是必须的，故作规定值。

    树脂结构中的酯基是最容易受到酸和碱化学侵蚀的基团，已有研究表明：酸对酯基的侵蚀是个可逆反应过程；而碱对酯基的侵蚀是个不可逆反应，其树脂浇铸体试样在碱溶液中会发生由表及里的溶胀、开裂以致破碎。在防腐蚀性能上通常以此来推断：即树脂的耐碱性好，其耐酸性能也好。现行国家标准《乙烯基酯树脂防腐蚀工程技术规范》GB/T 50590中对反应型阻燃环氧乙烯基酯树脂的质量要求中，列入了耐碱性试验指标。本规范中对四种反应型阻燃环氧乙烯基酯树脂浇铸体的耐碱性进行了试验和验证，作为判断树脂耐腐蚀性能的重要依据。

    玻璃钢材质的阻燃性表征之一是采用有限氧指数值(LOI)：国内消防法规对难燃材料的要求之一是LOI不小于32。我们用未添加或添加少量三氧化二锑，树脂含量在35%左右的四种反应型阻燃环氧乙烯基酯树脂玻璃钢样条验证，能够满足指标要求。

    玻璃钢材质的阻燃性表征之二是火焰传播速率：它是采用美国材料与试验协会标准《建筑材料表面燃烧性能试验方法》ASTME84隧道法测定的玻璃钢层合板的一个指数值。表示火焰前沿在材料表面的发展速度，关系到火灾波及邻近可燃物而使火势扩大的一个评估指标。国内无相对应的标准，但已有测定机构提供专门服务。

    玻璃钢烟囱是长期使用且维修困难的高耸构筑物，由于烟气的强腐蚀性，因此防腐蚀层应设计成树脂含量高、纤维含量低的抗渗性铺层；结构层主要考虑其在运行温度条件下的力学性能为主，因此纤维含量高；从国外已有运行实例看，其防腐蚀层和结构层全部采用反应型阻燃环氧乙烯基酯树脂，综合性能优异，同时也有效防止了因防腐蚀层和结构层采用不同树脂可能造成的界面相容性问题，避免了脱层。

9.2.4  玻璃钢材料的性能数据高低，在树脂确定的情况下，与所采用纤维的类型、品质以及工艺铺层结构有关，可根据烟囱的受力特点，设计相应的工艺铺层，通过试验确定。本条表9.2.4-1～表9.2.4-3 所列是缠绕玻璃钢及手糊玻璃钢制品的性能数据，没有采用通常的实验室制样方法，而是用更加接近工程实际的工厂化条件进行的生产制样，按国家有关标准进行检测，并依据现行国家标准《建筑结构可靠度设计统一标准》GB 50068和《工程结构可靠性设计统一标准》GB 50153规定的原则确定的标准值，可供没有条件进行试验的设计选用和参考。

    表9.2.4-1和表9.2.4-3是采用缠绕试验铺层方法，用2层环向缠绕纱与4层单向布交替制作，具体如表4：

表4  缠绕试验铺层做法

    表9.2.4-2是采用手糊板试验铺层方法，用3层玻璃布与3层短切毡交替铺层，具体如表5：

表5  手糊板试验铺层做法 

9.2.5  玻璃钢材料的材料分项系数参考了ASTM D5364中的规定，但考虑我国制作工艺及现场管理的实际水平，在实际取值时应大于或等于本规范所规定的分项系数。

    为了确定玻璃钢烟囱材料在各种受力状态下的力学指标，中冶东方工程技术有限公司委托有关单位做了有关试验。通过试验可以看到，玻璃钢材料的力学指标离散性比较大。规范给出的材料分项系数虽然较一般建材大，但仍不足以保证结构设计已经可靠，原因是在温度作用下材料的力学指标又会有变化，规范给出60℃和90℃设计温度下强度指标折减系数。这样可尽量保证玻璃钢烟囱在不同温度下具有相近可靠度保证率。

9.2.6  通过试验可以得出结论，玻璃钢材料的力学性能随着温度升高会有较大幅度的降低，因此当烟气温度不大于100℃，采用弹性模量进行计算时折减系数按0.8考虑。