復合材料拉擠型材(簡稱“FRP拉擠型材”),,是重要的高端裝備與戰(zhàn)略保障基礎材料,廣泛應用于新能源,、基礎設施建設,、交通運輸、化工環(huán)保,、體育健康等行業(yè),,具有輕質(zhì),、高強、耐腐蝕等優(yōu)點,,是結(jié)構(gòu)輕量化的首選材料,也是極端服役環(huán)境中不可替代的關鍵材料,。然而,,F(xiàn)RP拉擠型材具有各向異性和非均勻性的特征,纖維和樹脂在截面中的分布并不均勻,,加上微孔隙,、微裂縫等初始缺陷的影響,會使截面中各部分材料的力學性能存在差異,,特別是在轉(zhuǎn)角和交角處,,其實際強度遠低于板件強度。因此,,現(xiàn)有基于局部取樣的材性測試結(jié)果很難準確反映其整體截面的承載能力,。針對此問題,清華大學馮鵬教授團隊基于多年研究積累和工程實踐經(jīng)驗,,提出了全截面壓縮試驗方法,,通過短試件全截面軸心受壓承載試驗,用在合理的破壞模式下獲得的承載力評價FRP拉擠型材的整體力學性能,,并于2015年編制了GB/T 31539—2015《結(jié)構(gòu)用纖維增強復合材料拉擠型材》國家標準,,其中首次采用了“全截面壓縮試驗”這一原創(chuàng)方法評價FRP拉擠型材的整體性能,彌補了傳統(tǒng)局部取樣無法反映產(chǎn)品整體性能的技術缺陷,。
經(jīng)全國纖維增強塑料標準化技術委員會(SAC/TC39)于2018年9月提議,,由ISO/TC61/SC13國內(nèi)對口單位南京玻璃纖維研究設計院報請中國建筑材料聯(lián)合會和國家標準化管理委員會同意,清華大學向國際標準化組織/增強纖維和復合材料技術委員會(ISO/TC61/SC13)正式提出申請:建議將全截面壓縮試驗作為評價FRP拉擠型材整體力學性能的標準試驗方法予以立項,?;谠鷮嵉难芯繑?shù)據(jù)和積極的溝通宣傳,該提案獲得了德國,、法國,、意大利、瑞士,、捷克,、韓國、日本,、印度等國代表的支持,,投票通過由中國牽頭制定標準ISO 23930《纖維增強塑料復合材料——拉擠型材全截面壓縮試驗方法》。此后,,我國專家代表組織各國同行進行驗證,,經(jīng)過多輪討論修改,,歷時4年,終于完成了該標準的編制,。2023年2月,,國際標準化組織ISO正式頒布了ISO 23930:2023 《纖維增強塑料復合材料——拉擠型材全截面壓縮試驗方法》(英文名稱:Fibre-reinforced plastic composites — Full-section compressive test for pultruded profiles)。這部標準由清華大學土木工程系馮鵬教授提案并擔任項目負責人(Project Leader),,是復合材料技術領域首項由我國提案并主導制訂的國際標準項目,。
我國是FRP拉擠型材生產(chǎn)、出口和使用的大國,。據(jù)中國復合材料工業(yè)協(xié)會統(tǒng)計,,2021年我國復合材料拉擠制品產(chǎn)量超過160萬噸,占全球總產(chǎn)量約60%,;近兩年,,在新能源行業(yè)的帶動下,F(xiàn)RP拉擠型材產(chǎn)能實現(xiàn)連續(xù)兩年翻番,。這項標準的頒布為我國FRP拉擠型材產(chǎn)品提升國際競爭力提供了有力的技術支撐,,對我國在復合材料技術領域的發(fā)展具有重大意義。