玻璃纖維強化塑膠船舶建造與入級規範 2018

CR

中國驗船中心

創立於 1951

玻璃纖維強化塑膠船舶建造與入級規範 2018

2018年4月

CR

中國驗船中心

創立於 1951

玻璃纖維強化塑膠船舶建造與入級規範 2018

2018年4月

玻璃纖維強化塑膠船舶建造與入級規範 2018 第 I 篇 ─ 一般規定

2018年4月

對玻璃纖維強化塑膠船舶建造與入級規範 2017 第 I 篇 內容重大增修表

1.1.2 修訂編號 1

玻璃纖維強化塑膠船舶建造與入級規範 2018

第 I 篇 一般規定

目 錄

第 1 章 總則 ... 1

1.1 適用 ... 1

1.2 FRP 船之入級及檢驗 ... 1

1.3 定義 ... 3

1.4 法規 ... 3

第 2 章 材料 ... 4

2.1 通則 ... 4

2.2 定義 ... 4

2.3 玻璃纖維強化料 ... 5

2.4 樹脂 ... 6

2.5 芯材 ... 6

2.6 FRP 強度試驗 ... 7

2.7 強化玻璃纖維之試驗程序 ... 8

2.8 積層用樹脂之試驗程序 ... 15

2.9 夾芯構造之芯材之試驗程序 ... 22

2.10 FRP 強度試驗之試驗程序 ... 26

第 3 章 造船廠 ... 31

3.1 通則 ... 31

3.2 原材料之儲存 ... 31

3.3 模造工場 ... 31

3.4 品質管制 ... 32

第 4 章 模造 ... 33

4.1 通則 ... 33

4.2 模造工場之環境條件... 33

4.3 膠殼 ... 33

4.4 手工積層 ... 33

4.5 噴佈模造 ... 34

4.6 夾芯構造 ... 34

4.7 硬化及脫模 ... 34

第 5 章 接著與固著 ... 35

5.1 通則 ... 35

5.2 切股氈連接 ... 35

5.3 機械固著 ... 36

5.4 金屬屬具安裝 ... 36

- 1 -

I.1

第 1 章 總則

1.1 適用

1.1.1 玻璃纖維強化塑膠船舶建造與入級規範(以下簡稱本規範)適用於擬指定及登錄為中國驗船中心船級(以 下簡稱本中心)之玻璃纖維強化塑膠船舶(以下簡稱 FRP 船)之設計、材料、建造及設備。

1.1.2 除非另有規定，本規範之 FRP 船，其設計速度不超過3.7^0.1667(m/s)(  = 對應 1.3.6 所定義載重線之排 水量 m³)非油輪，為正常船型及比例，而長度小於 35 m 航行於非限制區域。對於大船、航行於限制區域、異 常船型及比例、新型設計及佈置或裝載特殊貨物等船舶將予以特別考量，對其結構、設備及寸法予適度修正。

1.1.3 本規範之規定適用於附防撓材之單殼積層板結構或夾芯結構，使用強化玻璃纖維及不飽和聚酯樹酯以 手積法及噴佈法模造之 FRP 船。

1.1.4 強化材非為玻璃纖維類且樹酯非為聚酯類，經以特殊個案申請、試驗及核可後亦可接受變更。替代建 造方法、結構佈置、設備及寸法應經本中心認可，而同等於本規範之規定。

1.2 FRP 船之入級及檢驗

1.2.1 FRP 船之入級及登錄亦應依據鋼船建造與入級規範(以下簡稱鋼船規範)第 I 篇之中適用之規定。

1.2.2 FRP 船之入級經本中心認可者，將登錄於登記簿，並核定船級註解(FRP Hull)附於船級符號之後。

1.2.3 除非本章有特別規定外，FRP 船之船級檢驗應符合鋼船規範第 I 篇之規定。建造前及建造後應由本中 心執行圖樣審核及檢驗以查証該船之建造、材料、設備、機器及電機裝置均符合本規範之規定。

1.2.4 FRP 船擬申請建造中船級檢驗，下列圖說或文件於動工前應送請審核：

(a) 一般佈置圖 (b) 原材料表及其資料 (c) 舯剖面圖

(d) 側面結構及甲板圖 (e) 船材計算書

(f) 積層程序及接頭詳細 (g) 水密及油密艙壁圖 (h) 船艛及甲板室圖 (i) 艏部及艉部構造圖 (j) 艉軸架圖

(k) 舵及舵機圖 (l) 主機座及輔機座圖

- 2 -

I.1

(m) 艙口及關閉設施 (n) 露天甲板開口構造圖

(o) 船殼口、門及窗之佈置及其細部圖 (p) 消防安全設備及其系統之佈置及詳細圖 (q) 機艙佈置

(r) 推進器及軸系系統 (s) 管路系統

(t) 電氣系統

(u) 機器之自動及遙控系統(如申請 CAS, CAU 或 CAB 時) (v) 主機、甲板機器及重要輔機

(w) 其他本中心認為有必要之圖說及文件

1.2.5 FRP 船申請建造中船級檢驗，除 1.2.4 所列者外，下列圖說或文件亦應送請參考：

(a) 建造規範書 (b) 線圖及剖面線圖 (c) 容積圖

(d) FRP 材料試驗證書

(e) 除上述之外，其他本中心認為有必要之圖說及文件

1.2.6 FRP 船建造中船級檢驗包括自建造開始至完成各個階段，下列階段應由驗船師參與檢驗。

(a) 本中心所指定之模造、硬化及脫模等之開工期間 (b) 第 I 編第 2 章 FRP 材料試驗

(c) 模造構件之連接(如甲板與外板連接) (d) 船殼鍛、鑄件試驗

(e) 水壓試驗及水密試驗 (f) 主機及輔機試驗 (g) 海上公試

驗船師可依據造船廠實際設備狀況、技術能力及品質管制系統而修正檢驗階段。

1.2.7 定期檢驗一般依據鋼船規範第 I 篇 1.6 規定。另外，於船底檢驗時 FRP 燃油櫃應施行內部檢驗。

- 3 -

I.1 1.2.8 FRP 船之船級，未經本中心建造中檢驗，此等船主結構之實際船材應以適當措施加以審定。此外，其 船體、設備、機器、電氣裝備、完整安全及火災防護等應按該船船齡之特別檢查規定實施檢驗，建造中船級檢 驗所要求之圖說及文件原則上應送請審核及存查。

1.3 定義

1.3.1 船長（L）為於 1.3.6 所定義之載重線上，從艏材前端至舵軸中心線之距離（公尺）。若船具有巡洋艦 型艉者，則船長取上述定義者或載重線水線全長之 96%，兩者取其大者。

1.3.2 船寬（B）為於船殼最寬處船殼積層甲板外緣間之橫向距離（公尺）。

1.3.3 船深（D），為於船長（L）中央處，從船底積層板下緣或船底積層板下緣之延線之交點（以下簡稱船 深之基點 D）量至位於舷邊上甲板積層上緣之垂直距離（公尺）。

1.3.4 船舯部除另有規定外，係指船長中央之部份。

1.3.5 艏艉部係指船從艏艉端起各 0.1L 之部份。

1.3.6 載重線為一水線，若該船需勘劃載重線時，則指設計夏季吃水線；若該船不需勘劃載重線時，則指設 計最大吃水線。

1.3.7 載重吃水（d）為自船深之基點 D 至載重線之垂直距離（公尺）。

1.3.8 乾舷甲板為最上層連續甲板，其露天部份之所有開口均設有永久性水密關閉設施，其下方兩舷各開口 均設有永久性水密關閉設施。若船舶之乾舷甲板並非連續者，其最低部位之露天甲板線及其所延續與較高部位 甲板平行之一沿線，得視為乾舷甲板。

1.3.9 強度甲板為最上層甲板，該甲板全長任何部份形成為有效船樑之頂部且通常與外板積層連接。若船艛 與縱向強度無關，則船艛甲板下一層甲板認定為強度甲板，但凹船艛不在此限。

1.3.10 船艛為主甲板上一封閉結構，其側板是船殼外板之延伸或其側板安裝於船邊向內不大於 4% 船寬。

1.4 法規

1.4.1 本規範僅涵蓋 FRP 船之船級規定，茲強烈建議船東，設計者及船廠除本規範規定外另應引用並處理政 府及其他主管官署之規章規定。

1.4.2 為符合有關國際公約或章程之規定本中心如獲船旗國主管機關(以下簡稱主管機關)之授權，及應船舶所有 人或船廠之申請，本中心可對新船或現成船執行審圖、檢驗及發証。

- 4 -

I.2

第 2 章 材料

2.1 通則

2.1.1 本章所規定者適用於製造玻璃纖維強化塑膠質結構及積層板之原材料。非塑膠材料，如金屬材料，則 應依據鋼船規範第 XI 篇之相關規定。

2.1.2 玻璃纖維、樹脂及夾芯芯材擬使用於 FRP 船上者，其詳細資料於開工前應送本中心核可。以廠家所提 供資料連同令驗船師滿意之檢驗及測驗結果為根基判定接受該等材料。

2.1.3 應廠家申請材料型式認可，本中心查証產品製程、檢驗標準及工廠品管系統。並從現有產品取樣會同 驗船師執行材料檢驗及認可試驗。

2.1.4 下列材料應作型式認可試驗：

(a) 強化玻璃纖維 (b) 聚酯產品 (c) 夾芯構造之芯材

各種材料之型式認可其有效期為五年，並登記於本中心之產品型式認可簿。若產品製程及/或材料不再符合認 可時之條件，型式認可證書得予以抽回或廢止。型式認可證書之更新應以查對產品管制記錄、隨機檢驗及抽樣 測試予以評審。

2.2 定義 2.2.1 樹脂

樹脂是一種反應合成原料通常為不飽和聚酯以作為積層及膠殼之用，樹脂最初階段為液態經過與添加劑作用後 形成固態。

(a) 聚酯樹脂是一種熱硬化性的樹脂，由飽和及不飽和有機酸（如鄰苯二甲酸及異苯二甲酸）結合而成。

(b) 乙烯酯系樹脂是一種熱硬化性的樹脂，由聚合體鏈及丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯組成。

(c) 環氧樹脂是一種樹脂，包含一種或多種環氧化合物。

(d) 促進劑是一種物質當與樹脂混合後，將縮短硬化時間。

(e) 添加劑是一種物質加入樹脂後能改善樹脂特性，諸如可塑劑、起始劑、耐光安定劑及火燄延遲劑。

(f) 觸媒是一種物質使樹脂反應，促進硬化。

(g) 硬化時間為觸媒加入樹脂後，樹脂由液態形成固態所需之時間。

(h) 膠化時間為樹脂由可流動性形成非流動性所需之時間。

(i) 發熱為樹脂硬化過程中所發散之熱。

(j) 聚合抑制劑是一種物質用以使樹脂遲延反應，以延長存放時間，或影響發熱或膠化時間。

- 5 -

I.2 (k) 可使用時間為已起觸媒作用之樹脂溶液仍可施工之時間。

(l) 存放期為未加入觸媒之樹脂溶液存放於一不透明緊閉容器，並保持其特性之時間。

2.2.2 強化料

強化料為與塑膠結合以增進其強度、韌性及耐衝擊性。強化料一般為玻璃纖維，或其他材料如聚烯胺纖維、碳 纖維。

(a) 切股氈是將無鹼之玻璃纖維以適當長度股段不定向而均勻的重疊於平面上，並以結合劑黏成蓆狀者。

(b) 紗束布係以無鹼之玻璃纖維紗股或紗束平織而成之厚織物。

(c) 紗股係由連續細絲緊束成一無纏捻之原始集束。

(d) 紗束係由單絲(股)不經撚絲而拉齊成指定之支數者。

(e) 玻璃纖維紗為一紗股編織成布。

(f) 結合劑是一種聚酯使用於小量之纖維與纖維間結合成氈狀。

(g) 布係由玻璃纖維紗編織而成。

2.2.3 積層板

積層板係由樹脂及纖維或其他強化物質連續積層接著而成。

(a) 膠殼係製作模板時，首層樹脂塗佈於模板以獲得平順之保護層。

(b) 塗佈係在模造之上施工，由樹脂及強化料形成積層。其上以滾輪或擠壓器擠壓以袪除內含之空氣，

並使樹脂均勻。

(c) 脫落層為部份浸透且稍微黏貼之玻璃纖維，用以保護積層板之二次接著，以確保積層面之清潔。

(d) 一次接著是兩積層表面之結合，此時兩邊之表面樹脂尚未硬化。

(e) 二次接著是新鮮材料與一已硬化或部份硬化積層板之結合。

(f) 後硬化係放置一積層板於較高溫度之環境，以幫助樹脂之硬化期間。

2.3 玻璃纖維強化料

2.3.1 有關下列性質應予以試驗及檢驗：

(a) 外觀

(b) 單位面積之重量及其最大偏離值 (c) 結合劑（含集束劑）之附著率 (d) 紗束布玻璃纖維之抗拉強度

(e) 以積層板試片所得之抗拉強度及抗拉彈性模數 (f) 以積層板試片所得之彎曲強度及彎曲彈性模數

2.3.2 試驗結果應符合廠家之規格及查証所設計積層板性質。強化料之水氣含量亦應予觀測。

- 6 -

I.2

2.3.3 若使用偶合劑（表面處理劑），應為有機矽系或有機鉻化物，與積層樹脂相容。

2.3.4 紗束以噴佈法施工時，應作一實驗以証明該紗束適合此一施工法。

2.3.5 玻璃應為 E 級品。纖維由其他級品製造，S 級或 R 級，若使用碳纖維或聚醯胺纖維應經本中心認可。

2.4 樹脂

樹脂之性質應為包含所有填加劑及填充劑之實際使用於積層之最後情況。下列在液態與硬化後性質及硬化特性 應提供之：

2.4.1 液態性質(在 25C) (a) 黏度及搖變度 (b) 酸價

(c) 膠化時間，起始劑( 觸媒 )及活化劑( 促進劑 )含量 %，最少硬化時間及最高發熱溫度。

2.4.2 鑄模樹脂之硬化性質 (a) 鑄模樹脂之負荷變形溫度 (b) 鑄模樹脂之吸水性 (c) 鑄模樹脂之巴可爾硬度

(d) 積層板試片之抗拉強度及抗拉彈性模數 (e) 積層板試片之彎曲強度及彎曲彈性模數

2.5 芯材

2.5.1 夾芯構造設計上所使用之芯材諸如蜂巢形材、硬質塑膠發泡材、巴沙木等應試驗証實具有充份抗拉、

壓縮及剪切強度。如芯材製成小型板塊時，其背面疏鬆材及膠合劑與積層樹脂相容並可溶解。

2.5.2 下列芯材特性應予查驗：

(a) 比重 (b) 吸水性

(c) 抗拉強度及抗拉彈性模數 (d) 壓縮強度及其彈性模數

(e) 剪切強度，其彈性模數及延長率

2.5.3 硬質塑膠發泡材應與樹脂相容，具有安定之防老化性、防水性及防油性。使用發泡芯材，其建造方法 及程序應依據廠家之建議。

2.5.4 巴沙木應為橫切者，並予處理以免受黴菌及昆虫朽腐，且予以乾燥使水份平均含量為 12%。

- 7 -

I.2 2.5.5 三夾板及木料與塑膠結構連結，取用之材料應予乾燥，避免有節、裂紋及其他缺陷。具防水性，並作 適當處理，使與塑膠加強料具良好之附著性。

2.6 FRP 強度試驗

2.6.1 FRP 強度試驗應於 FRP 船之積層工作完成後施行，若依據本規範第 II 篇 1.2.2 之規定所作寸法修正則 於圖說送審及建造前施行 FRP 強度試驗。

2.6.2 FRP 材料試驗之試片應從與結構同等之實際積層板及夾芯結構積層板切取。試片應作如下之試驗及檢 驗：

(a) FRP 積層板(包括夾芯構造外層之積層板) (i) 模造厚度

(ii) 巴可爾硬度 (iii) 玻璃纖維含量 (iv) 彎曲強度 (v) 彎曲彈性模數 (vi) 抗拉強度 (vii) 抗拉彈性模數 (b) 夾芯構造板

(i) 夾芯構造板模造厚度

(ii) 夾芯構造板抗拉強度；若寸法計算中考慮芯材為承受負荷時，則試片包括芯材之接頭。

(iii) 夾芯構造板剪切強度；若芯材算入彎曲強度時，則試片包括芯材之接頭。

2.6.3 FRP 強度試驗至少應從下列構件取樣予以試驗：

(a) 船底積層板 (b) 船側積層板 (c) 上甲板

(d) 隔壁(僅夾芯構造)

2.6.4 FRP 強度試驗結果及下述相關資料應送本中心。

(a) 強化玻璃纖維、積層用樹脂及夾芯構造之芯材之名稱 (b) 所使用填充料之名稱及數量

(c) 所使用硬化劑及促進劑之名稱及數量 (d) 模造之程序及條件

(e) 試片選取之方向 (f) 試片模造及試驗之日期

(g) 試驗場所及試驗場所之環境條件 (h) 試驗機之型式

- 8 -

I.2

(i) 試片之型式及尺寸 (j) 試驗結果

2.6.5 除非有特殊規定，試驗結果為五片 FRP 強度試片試驗所得之值，取其中較小之三片數值之算術平均值。

2.7 強化玻璃纖維之試驗程序

2.7.1 試片之形狀及選取方法

(a) 試驗用強化玻璃纖維，其試片之形狀及選取方法應依據表 I 2-1 所示者。

(b) 試驗用積層板之製作方法(噴佈積層法除外)應依據下列所述者：

(i) 試驗用積層板應有足夠尺寸，以安排所有規定之試片，試片應從一張積層板離邊緣 30mm 以 上之處切取。

(ii) 積層構成與玻纖含量應如下表規定：

積層構成 玻纖含量

切股氈 3-層 30  3 (%) 紗束布 4-層 50  3 (%) (iii) 積層作業時環境溫度應控制於規格內所述範圍之內。

(iv) 在環境溫度下，積層作業應在樹脂膠化之一半時間內完成。

(v) 積層作業完成後，積層板於 20  5C 溫度下放置 24 小時，其後於空氣浴 40C 溫度下接受硬 化 16 小時。積層板得僅切割一適當尺寸作後硬化。

(c) 噴佈用紗束布積層板之製作應依據下列規定：

(i) 試片尺寸應如前述 2.7.1(b)(i) (ii) 試片厚度不應小於 3mm.

(iii) 玻纖含量應為 30  3%.

(iv) 後硬化應如前述 2.7.1(b)(v) 2.7.2 試驗程序

2.3.1 所述之試驗，其程序應依據下列規定：

(a) 每一單位面積或單位長度之設計重量及其最大偏差值。

(i) 試片應依據表 I 2-1 所示。

(ii) 試片之重量量測精度至 0.1g。

(iii) 偏差值由下列公式計得：

(1) 切股氈及紗束布 - 試片面積 1 m²時

W 100 W M₁

 

(%)

- 試片面積 300×300 m²時

W 100 W 09 . 0 / M₂

 

(%)

式中：

- 9 -

I.2 M1 = 試片面積 1 m²時之重量(g)

M2 = 試片面積 300×300 mm²時之重量(g) W = 每 1 m²之試片重量(g)應於規格中述明 (2) 紗束

W 100 W / M

1000 l 

(%)

式中：

l = 試片長度(m)

W = 每 1,000 m 之重量(g)應於規格中述明 M = 試片重量(g)

(b) 結合劑（包括集束劑）之附著率 (i) 試片應依據表 I 2-1 所示。

(ii) 各試片應於加熱爐( 625  25C ) 加熱 10 分鐘，以燒掉結合劑及集束劑後，將試片從加熱爐取 出，冷卻至室溫。

(iii) 上述(ii)之試片之重量量測精度至 0.1g。

(iv) 附著率之值由下列公式計得：

W 100 W W

0 1

0 

(%)

式中：

W0 = 加熱前試片之重量(g) W1 = 冷卻後試片之重量(g) (c) 玻璃纖維之抗拉強度(紗束布)

(i) 試片應依據表 I 2-1 所示。

(ii) 標準拉伸速度應為 200 mm/min。

(iii) 若試片於試驗機夾具處斷裂或滑動，則該次試片測試所得之值判定為不可接受，發生此情況 時，另取一試片再測試。

(iv) 斷裂荷重作為玻纖之抗拉強度。

(d) 積層板試片所得之彎曲強度及彎曲彈性模數 (i) 試片應依據表 I 2-1 所示。

(ii) 試片應於標準條件下放置 20 小時以上後，再行測試。

(iii) 三點彎曲試驗裝置應依據圖 I 2-5 所示。

(iv) 試驗中標準荷重速率應為 t/2 mm/min ( t 為試片厚度 mm )。

(v) 彎曲強度之值由下列公式計得

bt2

P 2 3 l

 N/mm²

式中：

P = 斷裂荷重(N) l = 標距(mm) b = 試片寬度(mm) t = 試片厚度(mm)

- 10 -

I.2

(vi) 彎曲彈性模數之值由下列公式計得

dy dP bt 4 ³

3 

l N/mm²

式中：

(dP/dy) = 負荷-撓曲曲線直線部份之斜率(N/mm) y = 標距中點之撓曲(mm)

l, b and t = 如上述(v)所規定

(e) 積層板試片所得之抗拉強度及抗拉彈性模數 (i) 試片應依據表 I 2-1 所示。

(ii) 試片應於標準條件下放置 20 小時以上後，再行測試。

(iii) 標準拉伸速度應為 5 mm/min。

(iv) 試片於標距外斷裂，則該次試片測試所得之值判定為不可接受，發生此情況時，另取一試片 測試。

(v) 抗拉強度之值由下列公式計得：

A

P N/mm²

式中：

P = 斷裂荷重(N)

A = 試片中點之截面積(mm²) (vi) 抗拉彈性模數其值由下列公式計得



 



 l l

d dP

A N/mm²

式中：

l = 原標距(mm)

A = 試片中點之截面積(mm²)

(dP/dl) = 負荷-撓曲曲線直線部份之斜率(N/mm) dl = 標點間之伸長量(mm)

- 11 -

I.2 表 I 2-1

強化玻璃纖維(單位：mm)

2.7.2 試片形狀及尺寸 數量 取樣程序等

(a) 偏差值 ^{式樣 1}

式樣 2

A=1 m² 300

× 300

式樣 1 ... 5 片 式樣 2 ... 10 片

離縱向邊 30 mm 距離及離橫向 兩邊各 30 mm 距離切下一面積 1 m² 之試片 (見圖 I 2-1) 試片量其重量後 (式樣 1), 從 其上取一 300 mm×300 mm 之試 片 (見圖 I 2-2)

噴佈用之紗束所應選取之長 度為接近 15 g

5 片

(b) 集 束 劑 之 附 著 率

如(a)內式樣 2 5 片

(c) 玻 璃 纖 維 之 抗

拉強度 30 250

縱絲方向 ... 5 片 橫絲方向 ... 5 片

應於縱絲方向及橫絲方向各自 選取試片 (見圖 I 2-3)

試片形狀之加工如圖 I 2-4

(d) 及 (e)

積 層 板 所 得 之 彎曲強度

250.5

t = 原有厚度

t 80 以上

5 片 在紗束布上, 應於縱絲方向及

橫絲方向各自選取 5 片試片.

試片切面之加工平滑.

(f) 積 層 板 所 得 之 抗拉強度

R W

G

F t t = 原有厚度

F = 60  0.5 G = 50  0.5 W = 25 以上 R = 60 以上

標準條件 ... 5 片 在紗束布上, 應於縱絲方向及 橫絲方向各自選取 5 片試片.

試片切面之加工平滑

- 12 -

I.2

b b

b b

b

A A A

A

a

a a

A = 約 1 m²

a = 30 mm b = 300 mm

圖 I 2-1

從強化玻璃纖維基層選取試片

圖 I 2-2

從強化玻璃纖維基層選取試片

- 13 -

I.2 a

b

A B b

a

A:縱絲方向之試片 B:橫絲方向之試片 a = 約 30 mm b = 約 250 mm

圖 I 2-3

從紗束部積層選取抗拉強度試片

約 250 mm 約 150 mm

25 mm 約30 mm

夾 具 夾

具

圖 I 2-4 紗束布抗拉試驗取樣

R 3 . 2 m m 以 上

R 3 . 2 m m 以 上

t

l = 1 5 t ~ 1 7 t

R 5 m m 以 上 P

圖 I 2-5 三點彎曲試驗裝置

此部份之絲應除 去使實際測試寬 度為 25 mm

- 14 -

I.2

表 I 2-2

強化玻璃纖維之接受標準(單位：mm)

試驗項目 接受標準

偏差值

切股氈 1m² ... 每一試片應不大於 10%

300mm×300mm ... 每一試片應不大於 20%

紗束布 1m² ... 每一試片應不大於 3%

300mm×300mm ... 每一試片應不大於 5%

紗束 15g ... 每一試片應不大於 10%

集束劑之 附著率

切股氈 平均值 ... 應不大於 10%

至少四片試片之試驗結果應不大於 10%

紗束布 平均值 ... 應不大於 1%

至少四片試片之試驗結果應不大於 1%

紗束 平均值 ... 應不大於 3%

至少四片試片之試驗結果應不大於 3%

紗束布玻璃纖維之抗拉強度

平均值 ... 應不小於 0.35W (kg) W：所述重量 (g)

在縱絲及橫絲所取之各五片試片內至少四片試片之試驗結果應不小 於 0.35W (kg)

切股氈 紗束

彎曲強度 平均值 ... 應不小於 160 N/mm² 至少四片試片之試驗結果應不小於 157 N/mm² 彎曲彈性模數 平均值 ... 應不小於 7000 N/mm²

至少四片試片之試驗結果應不小於 7000 N/mm²

紗束布

彎曲強度 平均值 ... 應不小於 280 N/mm² 至少四片試片之試驗結果應不小於 280 N/mm² 彎曲彈性模數 平均值 ... 應不小於 12900 N/mm²

至少四片試片之試驗結果應不小於 12900 N/mm²

切股氈 紗束

抗拉強度 平均值 ... 應不小於 85 N/mm² 至少四片試片之試驗結果應不小於 85 N/mm² 抗拉彈性模數. 平均值 ... 應不小於 7500 N/mm²

至少四片試片之試驗結果應不小於 7500 N/mm²

紗束布

抗拉強度 平均值 ... 應不小於 190 N/mm² 至少四片試片之試驗結果應不小於 190 N/mm² 抗拉彈性模數 平均值 ... 應不小於 1600 N/mm²

至少四片試片之試驗結果應不小於 1600 N/mm²

- 15 -

I.2

2.8 積層用樹脂之試驗程序

2.8.1 試片之形狀及選取方法

(a) 試驗積層用樹脂其試片之形狀及選取方法應依據表 I 2-3 所示。

(b) 試驗用鑄模樹脂試片之製作方法應依據下列所述：

(i) 硬化劑及促進劑應依樹脂廠家之規定。

(ii) 試驗用樹脂鑄板尺寸應使表 I 2-3 所規定之鑄模樹脂試片，均能從該鑄板切取。

(iii) 硬化時間，溫度及後硬化應依樹脂廠家之規定。

(c) 試驗用積層板製作程序應依據下列所述：

(i) 積層安排為採用切股氈每單位面積重量為 450 g/m²，積 3 層，其玻纖含量應為 30  3 (%)。

(ii) 其他程序，適用 2.7.1(b)規定。

2.8.2 試驗程序

2.4 所述之試驗程序，應依據下列所述：

(a) 黏度及搖變度

(i) 試驗用樹脂應依據表 I 2-3 所示。

(ii) 應使用 Brookfield 黏度計。

(iii) 依照液體樹脂樣本之黏度選擇轉子及護套(或套管護套)，並裝於黏度計上。

(iv) 試驗用液體樹脂 (25  0.5°C) 適當攪拌後倒入燒杯，其液面等於轉子參考標示之深度 (v) 讓此試驗用液體樹脂靜止約五分鐘，然後啟動轉子至轉速為 60 rpm 時，保持三分鐘，再讀取

刻度讀數。則黏度之值為刻度讀數乘以係數而得之，該係數依使用之轉子型式及轉速而變動。

(vi) 再者讓另一試驗用液體樹脂靜止約五分鐘，然後啟動轉子至轉速為 6 rpm 時，保持三分鐘，

再讀取刻度讀數，以求得黏度。

(vii) 搖變度為轉子 6 rpm 時試驗用液體樹脂之黏度除以轉子 60 rpm 時試驗用液體樹脂之黏度所 得之值。

(viii) 上述(v)及(vi)項之操作重複兩次以上，其所求得各自之平均值稱為「黏度」及「搖變度」。

(b) 膠化時間、最少硬化時間及最高發熱溫度。

(i) 試驗用樹脂應依據表 I 2-3 所示。

(ii) 常溫硬化特性試驗裝置固定在一自動控溫水槽內。 (25  0.5°C) (見圖 I 2-6)

(iii) 試驗用樹脂倒入自動控溫水槽，當試驗用樹脂之溫度達到 25  0.5°C 時，加入指定量之硬化 劑，均勻地攪拌此混合液。

(iv) 試驗用樹脂加入硬化劑，並裝入直徑 18 mm 試管至 100 mm 深。

(v) 直徑 18 mm 試管固定於一直徑 30 mm 試管，並使試管內樹脂液面低於自動控溫水槽液面約 10 mm。

(vi) 熱電偶之接點應放置於試驗用樹脂深度一半處，並固定在試管中央。但得以熱電偶裝於保護 管或以電阻器代替上述之熱電偶。

(vii) 當硬化劑加入試驗用樹脂並攪拌至樹脂溫度達到 30°C 所需時間以分鐘計，稱為膠化時間；硬 化劑加入試驗用樹脂並攪拌後至最高溫度所需時間以分鐘計，稱為最少硬化時間；樹脂所顯 示之最高溫度稱為最高發熱溫度 (°C)。

- 16 -

I.2

 3 0

 1 8 9 5 0

5 0

1 0 0

空 氣 試 管

絕 熱 用 試 管 熱 電 偶 測 溫 接 點

試 驗 樹 脂 恆 溫 槽 溶 液 栓

接 著 貼 布

約 1 0

1 6 5

圖 I 2-6

室溫硬化特性試驗裝置

- 17 -

I.2 (viii) 應予以量測兩次以上，其所求得各自之平均值稱為「膠化時間」、「最少硬化時間」及「最

高發熱溫度」。

(ix) 使用之硬化劑及促進劑之種類及數量應予以紀錄。

(c) 酸價

(i) 取 1 g 之試驗用樹脂，加入約 10 ml 之混合溶劑 ( 以重量計由七份甲苯及三份甲醇組成 ) 攪拌混合而成。

(ii) 加入混合指示劑，並以 0.1 mole/l 之氫氧化鉀‧乙醇溶液滴定。

(iii) 當溶液之顏色由綠色轉變為淡紫色時，此即為終止點。

(iv) 酸價之值依下式計得：

S υ 61 .

5 f

式中：

υ = 0.1 mole/l 氫氧化鉀‧乙醇之消耗量 (ml)

 = 0.1 mole/l 氫氧化鉀‧乙醇之因子 S = 試驗用樹脂之質量 (g)

混合指示劑為一種試劑是以 20 ml 蒸餾水加入到 0.1 g 細研之溴百里酚藍 及 0.1 g 酚紅， 並 加入 0.1 mole/l 氫氧化鉀‧乙醇溶液，並攪拌至接近變色之範圍，再加入蒸餾水稀釋至 200 ml 之體積而成。

(d) 鑄模樹脂試片之吸水率

(i) 試片應依據表 I 2-3 所示。

(ii) 一張濾紙置於石棉板 (石棉板厚度約 10 mm)，試片放於其上，將其放置於自動恆溫空氣爐內，

加溫至 (50  2 °C) 保持 24  1 小時。

(iii) 上述(ii)加溫之試片置於乾燥器，冷卻後量測其重量。

(iv) 將試片浸於一附有蓋子之容器中，該容器裝有適量蒸餾水，置於自動恆溫水槽 (25  1 °C) 內 保持 24 小時，取出試片，擦乾表面水分後，量測其重量。另外，所有試片浸於蒸餾水中時，

應保持不與其他試片接觸。

(v) 吸水率之值依下式計得：

W 100 W W

0 0

1 

(%)

式中：

W0 = 試片加熱後之重量 (g) W1 = 試片浸水後之重量 (g) (e) 鑄模樹脂試片之巴可爾硬度

(i) 使用巴可爾硬度計

(ii) 硬度計應使放於硬底平台上試片，其試驗表面與硬度計接觸點成 90 度壓觸。

(iii) 施以 4.5 kg 至 6.8 kg 衝擊壓力，並從硬度計讀取最大讀數。

(iv) 確保量測點離試片邊緣及其他量測點 3mm 以上之距離，並與採取其他試片區域保持適當空間。

(v) 至少取十點量測之。

(f) 鑄模樹脂試片之抗拉伸長及抗拉強度 (i) 試片應依據表 I 2-3 所示。

- 18 -

I.2

(ii) 標準拉伸速度應為 5 mm/min。

(iii) 試片於標距外斷裂 ，則該次試片測試所得之值判定為不可接受，發生此情況時，另取一試片 再測試。

(iv) 抗拉伸長率之值依下式計得：

原來之量測長度 100 長量 斷裂時量測長度間之伸

 %

(v) 抗拉強度之值依下式計得：

P

A N/mm²

式中：

P = 斷裂負荷 (N)

A = 試片中點之截面積 (mm²) (g) 鑄模樹脂試片之負荷撓曲溫度

(i) 試片應依據表 I 2-3 所示。

(ii) 試驗儀器如圖 I 2-7 所示。

(iii) 平衡塊之重量依下式計得：

th Q 123 . 0

2



 l ^kg

式中：

t = 試片厚度 (mm) h = 試片高度 (mm) l = 支撐間之距離 (mm)

Q = 針盤量規所讀出之負荷重量 (kg)，該重量包含負荷桿及承重盤。

(iv) 於油槽內固定試驗儀器及試片，在油液初溫 25  1 °C 下，施以負荷，並保持五分鐘。

(v) 以 2.0  0.2 °C/min 速度加熱油槽之油液。

(vi) 當試片撓曲至 0.26 mm 時，該油液之溫度稱為負荷撓曲溫度。

(h) 樹脂積層試片之巴可爾硬度 適用上述 (e) 之相關規定。

(i) 積層試片所得之彎曲強度及彎曲彈性模數 (i) 試片應依據表 I 2-3 所示。

(ii) 試驗程序應依據 2.7.2 (d) 之規定。

(j) 積層試片所得之抗拉強度及抗拉彈性模數 (i) 試片應依據表 I 2-3 所示。

(ii) 試驗程序應依據 2.7.2 (f) 之規定。

(k) 積層試片所得之高溫特性 (i) 巴可爾硬度

讓試片於溫度 60  1 °C 下保持 24 小時後，於一分鐘內，施行上述 (e) 規定之試驗。

(ii) 彎曲強度及彎曲彈性模數

- 19 -

I.2 讓試片於溫度 60  1 °C 下保持 24 小時後，於溫度 60  2 °C 下，施行上述 (i) 規定之試驗。

壓 頭

試 片

試 片 支 撐 台 l ₁

l2 l 2

R R

R

t c 負 荷 桿

h

l 1 = 100  2.0 (mm) l 2 = 50  1.0 (mm) R = 3.0  0.2 (mm) t = 試片厚度 (mm) h = 試片高度 (mm) c = 13 mm 以上

單位：mm

支撐台 金屬支撐 100  2

金屬支撐

13 以上 攪拌器

試片 2 以下 試片 針盤 溫度計

量規 平衡塊

圖 I 2-7

負荷撓曲溫度計測裝置

- 20 -

I.2

表 I 2-3

積層用樹脂(單位：mm)

2.8.2 試片形狀及尺寸 數量 取樣方法

(a) 黏 度 及 搖 變 度

樹脂 如規定 當取樣時，應予攪拌使容器內

樹脂液體均勻，採取試驗用樹 脂裝入乾燥清潔之容器並具 有遮光之塞子，取樣樹脂量為 試驗用所需之兩倍。

(b) 膠化時間、最 少 硬 化 時 間 及 最 高 發 熱 溫度

樹脂 50  1 g

(見附註)

(c) 酸價 樹脂 1 g

(d) 吸水率

501

501 30.2

5 片鑄模樹脂 試片

(e) (h)

巴可爾硬度 鑄模樹脂試片 積層試片 (g) 負 荷 撓 曲 溫

度 12.70.2 110 以上 6.40.2

3 片鑄模樹脂 試片

(f) (j)

抗拉強度 R W

G

F t

鑄模樹脂試片 t = 3  0.2 F = 60  0.5 G = 50  0.5 W = 12.5 以上 R = 60 以上 積層試片

t = 原厚度 F = 60  0.5 G = 50  0.5 W = 25 以上 R = 60 以上

5 片鑄模樹脂 試片

5 片積層試片

(i) 積 層 試 片 之

彎曲強度 250.5 180 以上

5 片

(k) 積 層 試 片 之 高溫特性

同 (h) 及 (i)

附註：三液型樹脂， 依照其樹脂重量加入一定數量之促進劑，並予以攪拌。

- 21 -

I.2 2.8.3 標準

試驗結果可接受標準應不小於表 I 2-4 所列之值。

表 I 2-4

積層用樹脂之可接受標準

試驗項目 可接受標準

(a) 黏度

搖變度

1.5 ~ 8 (泊) 1.2 ~ 4

(b)

膠化時間 最少硬化時間 最高發熱溫度

供參考 供參考

不大於 190 °C

(c) 酸價 供參考

(d) 吸水率

鑄模樹脂試片 平均值應不大於 0.25%

(e) (h)

巴可爾硬度 鑄模樹脂試片 積層試片

平均值應不小於 35 平均值應不小於 40 (f)

鑄模樹脂 試片

抗拉伸長率 平均值應不小於 1.3%

至少四片試片之試驗結果應不小於 1.3%

抗拉強度 供參考

(g) 負荷撓曲溫度 平均值應不小於 60°C

至少二片試片之試驗結果應不小於 60 °C

(i) 彎曲強度

彎曲彈性模數

平均值應不小於 160 N/mm² 平均值應不小於 7000 N/mm² (j)

積層 試片

抗拉強度 抗拉彈性模數

平均值應不小於 85 N/mm² 平均值應不小於 7500 N/mm²

(k)(1) (k)(2)

巴可爾硬度 平均值應不小於 (h) 試驗平均值之 60%

彎曲強度 彎曲彈性模數

平均值應不小於 (i) 試驗平均值之 70%

平均值應不小於 (i) 試驗平均值之 50%

- 22 -

I.2

2.9 夾芯構造之芯材之試驗程序

2.9.1 試片之形狀及選取方法

(a) 試驗夾芯構造之芯材其試片之形狀及選取方法應依據表 I 2-5 所示。

(b) 試驗用夾芯構造材之製作方法應依據下列所述：

(i) 芯材用於船體構造之主要結構材，應採用最厚者。

(ii) 芯材之兩側應採以 M-R-M-R-M 予以施工積層， M 表示切股氈 (單位面積重量 600 g/m²) 及 R 表示紗束布 (單位面積重量 810 g/m²).

(iii) 玻纖含量若為切股氈則約為 30% ，若為紗束布則約為 50%。

(iv) 紗束布之縱絲方向應與試片之縱方向一致。

(v) 若為玻纖強化塑膠泡材，試片之縱方向應分別製作與芯材之最大強度及最小強度之方向相一 致者。

2.9.2 試驗程序

(a) 硬質塑膠發泡材之試驗程序如 2.5.2 之規定應依據下述：

(i) 比重

(1) 試片應依據表 I 2-5 所示。

(2) 試片置於自動恆溫空氣爐 (25  0.5 °C) 內大約 30 分鐘後並量測其尺寸及重量。

(3) 試片尺寸如厚度、長度及寬度之讀數量測至 0.1 mm 。 (4) 試片重量之讀數量測至 0.1 g。

(5) 比重之值依下式計得：

W/V 式中：

W = 試片重量 (g)

V = 試片同體積純水重量 (g) (ii) 吸水率

(1) 試片應依據表 I 2-5 所示。

(2) 試片若有表層則予以除去，其尺寸之讀數量測至 0.1 mm 。 (3) 試片應置於淡水 (23  3°C, 水深 60 mm ) 中 約 10 秒。

(4) 試片應以網目 3 mm 之網子盛著，並與垂直線成 30 度放置約 30 秒， 然後量測基準重 量 (Wo) 之讀數至 0.01g。

(5) 已量測基準重量之試片，浸泡於淡水 (23  3 °C) 中 24 小時，壓力 10 N/mm² (6) 試片重量 (W1)量測程序與上述 (iv)相同。

(7) 吸水率之值依下式計得：

W1 - W0

A ×100 g/100cm² 式中：

W1 = 最後吸水後重量 (g) W0 = 基準重量 (g)

A = 試片表面面積 (cm²).

(iii) 壓縮強度及其彈性模數

(1) 試片應依據表 I 2-5 所示。

- 23 -

I.2 (2) 試片尺寸之讀數量測至 0.1 mm 。

(3) 依產品厚度方向施以壓縮。

(4) 標準壓縮速度應為 5 mm/min。

(5) 壓縮強度之值依下式計得：

Pc

A N/mm²

式中：

Pc = 彈性限度內 0.2% 變形時之負荷 (N) A = 試片承受壓力之面積 (mm²)

(6) 壓縮彈性模數之值依下式計得：



 



 dt dP A

t N/mm²

式中：

(dP/dt) = 負荷-縮短曲線直線部份之斜率 (N/mm) (見圖 I 2-8) t = 試片厚度 (mm)

A = 試片承受壓力之面積 (mm²) (iv) 軟化率

於 60 °C 溫度下以適合方法測量壓縮彈性模數。得適用 2.8.2(g) 所規定方法。

(v) 抗拉強度及抗拉彈性模數 (1) 試片應依據表 I 2-5 所示。

(2) 試驗程序應依據 2.7.2(f)之規定。

(vi) 彎曲強度及彎曲彈性模數 (1) 試片應依據表 I 2-5 所示。

(2) 四點彎曲試驗佈置應依據圖 I 2-9 所示。

(3) 標準負荷速度應為 t/2 mm/min。

t =試片厚度 (mm)

(4) 彎曲強度之值依下式計得：

3PL1

bt² N/mm² 式中：

L1 = 外側跨距 (mm) b = 試片寬度 (mm) t = 試片厚度 (mm) P = 斷裂負荷 (N)

- 24 -

I.2

圖 I 2-8 負荷縮短圖 (5) 彎曲彈性模數之值依下式計得：

 

 d

dP bt

L L 4 3

3 2 2

1 N/mm²

式中：:

L1 = 外側跨距 (mm) L2 = 中間跨距 (mm)

(dP/d) = 於標距中點之負荷-撓曲曲線直線部份之斜率 (N/mm)

 = 於標距中點之撓曲 (mm)

 L₂ = 100 mm L₁ L₁

R R

R R

R = 3.2 mm or more

圖 I 2-9 四點彎曲試驗裝置 (vii) 夾芯構造之剪切強度

(1) 試片應依據表 I 2-5 所示。

- 25 -

I.2 (2) 四點彎曲試驗佈置應依據圖 I 2-9 所示。

(3) 標準負荷速度應為 t/2 mm/min。

t = 試片厚度 (mm) (4) 剪切強度之值依下式計得：





P

c f

b

 ^N/mm2

where:

Pb = 芯材斷裂負荷 (N)

tf = 夾芯構造之內層及外層積層板之平均厚度 (mm) tc = 芯材厚度 (mm)

b = 試片寬度 (mm)

(5) 外側跨距 (L1) 其值參考下式計得。若內層及外層積層板之試驗失敗，則再試驗時以較小 之外側跨距予以施行。

L1 <





b t t

Z







 mm

式中：

Z = 試片之剖面模數 (mm³) tf = 積層板之平均厚度 (mm) tc = 芯材厚度 (mm)

B = 試片寬度 (mm)

f = 積層板之抗拉強度 (N/mm²)

c = 芯材假定之剪切強度(N/mm²) (b) 巴沙木之試驗程序應依據下述：

(i) 比重

試驗程序應依據 2.9.2 (a)(i)規定，尺寸及重量於室溫下量測。

(ii) 含水率

(1) 於上述(1) 之自動恆溫空氣爐內乾燥試片至一固定不變重量後，量測重量，讀數至 0.1 g。

(2) 吸水率之值依下式計得：

W1-W2

W2 ×100 (%) 式中：

W1 = 標準條件下之重量 (g) W2 = 乾燥後之重量 (g) (iii) 纖維方向之壓縮強度及其彈性模數

試驗程序應依據 2.9.2 (a)(iii)規定。但(5)所述之 Pc 為最大負荷(N)。在此一情況下，試片之比重 應依據上述 (1) 之規定予以量測。

(iv) 夾芯構造之剪切強度

試驗程序應依據 2.9.2 (a)(vii)規定。

- 26 -

I.2

表 I 2-5

夾芯構造用之芯材(單位：mm)

2.9.2(a)/(b) 試片形狀及尺寸 數量 取樣方法

(1) 比重 硬質塑膠發泡材

100

t: 原厚度 100 t

5 片

巴沙木

 巴沙木產品之原厚度

 壓縮試驗試片 (3) 應予使用。

10 片 5 片

巴沙木板產品 (人工乾燥之巴沙木 板產品之取樣應與纖維方向成垂 直)，盡可能從不同批號選取。

(2) 吸水率 如硬質塑膠發泡材 5 片

(2) 含水率

100

t: 原厚度 100 t

10 片 每一試片應取自每一巴沙木產品，

並量測其比重。

(3) 壓縮試驗

纖維 方向

硬質塑膠發泡材 a = 50

巴沙木 a = 20 ~ 50

t = 50

a

a t

5 片 試驗用材料應盡可能從形成一張巴

沙木板產品中選取不同比重者。並 從該等各張不同比重巴沙木中各選 一小塊。

(5) 抗拉試驗 R W

G

F t t = 厚度或20

F = 600.5 G = 500.5 W = 25 以上 R = 60 以上

5 片

(6) 彎曲試驗 50 350 以上 t

t = 原厚度或20

5 片

(7) 剪切試驗 500.5 600 以上 t

t : 依據 2.9.1(b)(1) 規定

5 片

2.10 FRP 強度試驗之試驗程序

2.10.1 試驗用 FRP 積層板及夾芯構造其試驗用積層板製作方法：

- 27 -

I.2

T B

B T

T B

60 mm 以上 60 mm 以上

60 mm 以上

紗束布縱絲方向 T 抗拉試片 (5 片.)

B 彎曲試片 (5 片.)

表示施行硬度試驗或玻纖含量區域

圖 I 2-10 試片之選取位置

(a) 每一 FRP 試驗用積層板或夾芯構造之試驗用積層板，其積層組成及模造程序應與製造中之船底 板、船舷外板及上甲板相同。若船底板、船舷外板及上甲板之積層組成相同時，得對相同積層者製 作一片試驗用積層板。

(b) 試驗用積層板之尺寸應有充分大小，以切製下述 2.10.2 (見圖 I-2-10 ) 及 2.10.3 所規定之試片。

2.10.2 試片之選取應依據下述 (a) 及 (b)。

(a) FRP 積層板 (包含夾芯構造之內層及外層 FRP 積層板)。

(i) 拉伸試驗用試片及彎曲試驗用試片應從離試驗用積層板外緣 60 mm 切取。(見圖 I 2-10) (ii) 巴可爾硬度試驗用試片及玻璃纖維含量試驗用試片，應從圖 I 2-10 內陰影線部份取用。

(iii) 夾芯構造之內層及外層 FRP 積層板之試片，應從模造夾芯構造材祛除芯材，並順滑其表面者。

(b) 夾芯構造

(i) 彎曲試驗用試片、拉伸試驗用試片及剪切試驗用試片之選取適用上述(a)(i)之規定。若芯材列 入強度計算時，則試片包含芯材接頭處。

2.10.3 試片之形狀及尺寸應依據表 I 2-6 所示。

- 28 -

I.2

表 I 2-6 試片之形狀及尺寸

項目 試 片 數量

FRP 積層板 夾芯構造

模造厚度 彎曲試驗用試片及拉伸試驗用試片應予使

用。

彎曲試驗用試片、剪切試驗用試片 及拉 伸試驗用試片應予使用。

玻璃纖維含量 每一試片 2g 以上，邊緣予以平順。 3 片

彎曲試驗用試片及 剪切試驗用試片

彎曲試驗用試片

b

20t 以上 t

剪切試驗用試片

b

l t

Cores

L1 L2 L1

C

芯材

接頭 t = 原厚度 L1 = 100 ~ 200 L2 = 100 l = 2L1+L2+60 C = 約 10

(若芯材列入強度計算時則試片如圖示 處應包含接頭。)

5 片

t b t b

20 以下

大於 20 但 35 以下 大於 35 但 50 以下

30  0.5 50  0.5 80  0.5

20 以下

大於 20 但 35 以下 大於 35 但 50 以下

30  0.5 50  0.5 80  0.5 拉伸試驗用試片 R

W

G

F t

t = 原厚度 F = 60  0.5 G = 50  0.5 W = 25 以上 R = 60 以上

R W

G

F t

接 頭 t = 原厚度 F = 60  0.5 G = 50  0.5 W = 25 以上 R = 60 以上

 若芯材列入強度計算時，則試片平行部 份之中央處，應包含接頭。

 夾具夾緊部份應予加強。

5 片

- 29 -

I.2 2.10.4 試驗程序應依據下列。

(a) FRP 積層板 (i) 模造厚度

五片彎曲試片及五片拉伸試片之厚度分別量測之。

(ii) 巴可爾硬度

試驗程序適用 2.8.2(e)之規定。

(iii) 玻璃纖維含量 (重量比)

(1) 坩鍋置於電爐 (650  20 °C) 中乾燥直到其重量安定後，放在乾燥器內冷卻，再量測坩鍋 重量 (W1)。

(2) 放置試片 (2 g 或較重如上述 2.10.2 規定) 入坩鍋，並量測重量 (W2)。

(3) 以一本生燈或一電爐加熱使試片適當地繼續燃燒。

(4) 完全燃燒後，復於電爐中加熱至 625 °C 使碳含量完全消失。

(5) 試片殘留物置於乾燥器冷卻 30 分鐘，並量測重量 (W3)。

(6) 玻璃纖維含量之值由下列公式計得：

W3-W1

W2-W1 ×100 (%)

(iv) 彎曲強度及彎曲彈性模數 (1) 試片應依照表 I 2-6 所示。

(2) 試驗程序適用 2.7.2(d)之規定。

(v) 抗拉強度及抗拉彈性模數 (1) 試片應依照表 I 2-6 所示。

(2) 試驗程序適用 2.7.2(f)之規定。

(b) 夾芯構造 (i) 模造厚度

剪切試驗試片及抗拉試驗試片應量其厚度。

(ii) 抗拉強度

(1) 試片應依照表 I 2-6 所示。

(2) 標準拉伸速度應為 5 mm/min。

(3) 試片於標距外側斷裂，則該次試片測試所得之值判定為不可接受，發生此情況時，另取 一試片測試。

(4) 抗拉強度之值由下列公式計得：

f c c

f E

A E A

P

 N/mm²

式中：

P = 斷裂荷重 (N) Ac = 芯材之截面積 (mm²)

Af = FRP 積層板之截面積 (mm²)

Ec = 第 I 篇 2.5.2 試驗所得芯材之抗拉彈性模數 (N/mm²)

- 30 -

I.2

Ef = 上述(a)試驗所得積層板之抗拉彈性模數 (N/mm²) (iii) 剪切強度

(1) 試片應依照表 I 2-6 所示。

(2) 試驗程序，適用 2.9.2 (a)(vii)之規定。FRP 積層板較厚一側作為壓縮側。

2.10.5 試驗結果之可接受標準應不小於表 I 2-7 所列之值

表 I 2-7

FRP 強度試驗可接受標準

試驗項目 可接受標準

模造厚度 供參考用

巴可爾硬度 平均值不小於 40

玻璃纖維含量 供參考用但應符合下列設計標準值

彎曲強度 不小於設計標準值

彎曲彈性模數 不小於設計標準值

剪切強度 不小於設計標準值

剪切彈性模數 不小於設計標準值

抗拉強度 不小於設計標準值

抗拉彈性模數 不小於設計標準值

- 31 -

I.3

第 3 章 造船廠

3.1 通則

3.1.1 擬建造 FRP 船舶之船廠應依據本章所規定申請認可

3.1.2 申請工廠認可，船廠應提供詳細資料及文件以介紹工場、設備、產品及品質管制系統等。工場設備、

材料儲存及品質管制系統應受本中心查驗合格。

3.1.3 在工廠認可程序中，必要時應作一次試片之合格試驗，該試片由船廠以生產實際產品之材料及製程於 環境條件下製作。試驗之條件及結果應依據第二章之積層規定辦理。

3.2 原材料之儲存

3.2.1 原材料之儲存設施應構造堅固及符合合理標準，以達成材料供應商對儲存及運送之要求。

3.2.2 玻璃纖維材料應儲存於清潔而乾躁之處所。

3.2.3 樹酯、促進劑、硬化劑及膠殼等應儲存於陰冷之處所並避免日光直射。儲存溫度及期限應依據材料供 應商之要求。聚酯原料槽應安排使能每日攪拌槽內原料。

3.2.4 芯材應儲存於乾躁處所以防止損壞。

3.3 模造工場

3.3.1 模造工場應建造成為免於風吹、灰塵、水氣等之侵襲。其佈置應考慮材料運送，積層製程及硬化條件 之合理化。

3.3.2 模造工場之溫度控制，於積層時應保持適當，並考慮使用之樹酯之混合比率。其溫度應不低於 18°C，

另有規定者不在此限。 模造過程中之溫度，建議其變異控制在  3°C 間。若有需要，工場應設有溫控設施。

3.3.3 空氣之相對濕度應保持不低於 60 %，且不高於 80 %，以避免發生水汽冷凝 。若使用噴佈法模造時，

空氣之相對濕度應不低於 40 %。若有需要，工場應設有除濕機，以降低濕度。

3.3.4 空氣溫度及相對濕度應定時記錄。工場內儀表之數量及位置應能自然表示環境條件。

3.3.5 通風設備之安排應適合於積層板硬化過程，而無不良影響。

3.3.6 工場內之照明應適當，避免加速樹酯硬化。天窗及窗戶應有適當遮蔽設施以免積層及硬化過程受到日 光直射。

- 32 -

I.3

3.3.7 應安置充分之鷹架，以免積層施工時工人站於積層表面上。

3.4 品質管制

3.4.1 船廠應有良好品質管制系統以確保產品品質符合特定要求。

3.4.2 品質管制系統應透過下列事項達成之：

(a) 品質管制之組織及職責

(b) 生產指引及工藝

(c) 檢驗及試驗程序

(d) 所有品質活動之文件及紀錄

3.4.3 品質管制系統至少應包含下列經常性檢查及管制：

(a) 原材料之取得及品質

(b) 原材料之儲存

(c) 建造中之環境條件

(d) 生產程序

(e) 工藝

(f) 符合規範書及圖說

(g) 試驗

(h) 最終檢查

3.4.4 品質管制系統亦應包括矯正措施，作為產品與規定標準有偏離時之處理準則。

- 33 -

I.4

第 4 章 模造

4.1 通則

4.1.1 本章規定適用於手積法及噴佈法 FRP 模造技術，若模造方式非為上述者須另由本中心審核認可。

4.1.2 FRP 模造由合格之工人於適宜之環境條件下施工。並依據核可之程序及適當之監督下建造。

4.1.3 建議構件與船殼積層板於硬化進行前模造成一体。但構件亦可分開模造，並經適當之設計及處理與船 殼積層板結合。

4.2 模造工場之環境條件

FRP 模造期間，應依據 3.3 所規定之環境條件。

4.3 膠殼

4.3.1 膠殼樹酯塗佈成為一均勻約 0.5mm 之薄模，其得為一或二層由噴槍、刷子或滾輪塗佈構成。

4.3.2 第一層、第二層膠殼及依次之強化積層間之施工間隔應在材料供應商規定之時間內施工。建議各層間 之施工時間間隔儘量接近，不得有不適當之延遲。

4.4 手工積層

4.4.1 積層板不可有缺陷，如空洞、水泡、層離、樹酯不足以及不當樹酯積聚。

4.4.2 玻璃纖維材料儘可能以最少接縫安排之，同層之接縫，其搭接部份不可小於 50mm；不同層之接縫其 相鄰之搭接部份相距不可小於 100mm。

4.4.3 各層玻璃纖維之樹酯塗佈應使該層完全浸透。樹酯內及積層內之氣泡應以滾輪、橡膠刮板去除。各層 施工時之滾壓應小心以保持適當之玻璃纖維含量。並不需要過度將樹酯擠出，在受限區域，尖端角落及接續部 位均應避免樹酯過多。

4.4.4 積層中，(以重量計)之玻璃纖維之含量，若使用切股氈時約為 30%，若使用紗束布時約為 50%。

4.4.5 硬化劑之數量及每層強化玻璃纖維塗佈之時間間隔均應依據材料供應商之規定。對較厚之積層板，每 層塗佈時間間隔應小心控制以避免過熱情況發生。

4.4.6 積層板之最後一層需以適當的方法使表面能完全硬化。

- 34 -

I.4

4.5 噴佈模造

4.5.1 FRP 模造以噴佈法係以樹酯及玻璃纖維同時噴佈施工。模造過程以此方式施行時應經本中心認可。

4.5.2 模造以噴佈法施工，其設備能製造成玻璃纖維含量及機械性質均一之積層板，並由熟練之工人施工。

4.5.3 模造以噴佈法施工，積層至某一厚度時，表面應定期以滾輪適當滾壓之，並去除氣泡。4.5.4 構 件 以手積法及噴佈法施工時，應確保積層板強度之連續性。

4.6 夾芯構造

4.6.1 夾芯構材係由芯材及積層板結合而成，以濕潤狀態之積層板與芯材結合或以塗膠方式結合芯材與已硬 化之積層板。

4.6.2 芯材與積層板結合、芯材塊之間之結合均應有效以承受剪力或拉力。所有接頭均以樹酯、膠水或填料 填充。非結構板材之芯材，其接縫得不結合，但應錯開。

4.6.3 夾芯構材結合積層板，以一層濕潤狀態之玻纖切股氈強化料構成，平面表面使用質量為 450 g/m³者，

曲面表面使用質量為 600 g/m³者。另外預製積層板塗膠以結合芯材時，需有措施以去除兩面間之空氣。

4.6.4 夾芯構材與相鄰實体積層板間其厚度不宜突然改變或任何強度之不連續，夾芯構材厚度改變以不小於 1 比 3 之比例處理之。

4.7 硬化及脫模

4.7.1 模造施工後至少保持 48 小時，在最低+18°C 環境條件下以達成有效硬化。擬縮短硬化時間，而升高溫 度，其工作程序應經本中心認可。

4.7.2 模造結構物於滿意之硬化情況下方可脫模以避免變形。脫模作業需小心執行以避免永久變形或損及積 層板。剛脫模之積層板需有適當之支撐以使受力均勻。

- 35 -

I.5

第 5 章 接著與固著

5.1 通則

5.1.1 船殼板、甲板、艙櫃、隔艙壁及構件等均由積層板構成，其間採一次結合或二次結合方式連接則視模 造構件尺寸及工作程序而定。積層板盡可能以連續製程製成。接連兩積層間之施工應減少遲延。

5.1.2 內部加強材、結構隔艙壁等，通常以二次結合與船殼板連接。二次結合係指積層施工於業已硬化之結 構表面。

5.1.3 各個模造構件之組成以及任一屬具連接主構件，可採接頭結合、機械固著或兩者皆用方式。

5.2 切股氈連接

5.2.1 積層板之表層需二次結合時，結合積層之第一層一般應使用紗蓆。二次結合處業已硬化表面應打磨且 適當處理之以免附有油、污點、臘及灰塵。足量之樹酯塗於業已硬化表面後覆蓋第一層紗蓆再施以樹酯。該結 合應小心進行以免發熱效應造成收縮或變形。

5.2.2 T 形接頭一般用於構件間以氈合結合者，接頭雙邊角偶處應適度增加積層。若 T 形接頭之另一邊因通 路困難無法施工，則可採用 L 形接頭，但應適度增加角偶處積層之寬度及厚度。

5.2.3 氈合積層板之總厚度及 T 形接頭搭接尺寸應依圖 I 5-1A 至 5-1C 所示者。為減少縮收之影響，在加強 材與積層板之間預留一小空隙，以樹酯補土或可壓縮材料予以填充。

5.2.4 其他氈合之 T 形接頭例如圖 I 5-2A 至 5-2E 所示。該等圖示適用於單板結構或夾芯積層板以及內構材 之三夾板及木材。

(a) 圖 I 5-2A 所示為一承受重荷或震動構件之標準連接方式，如主機桁材、隔艙壁等。船殼板應以追加 積層方式於連接處增加厚度及分攤負荷，構件安置於濕潤之加強材上，必要時填加適當量之樹酯。

(b) 非(a)所述之構件其連接方式如圖 I 5-2B 及 I 5-2C 所示。低密度芯材或樹酯糊應使用於角偶處。

(c) 對三夾板及木材構件而言，為增加連接之品質，於切股氈積層前在結合面先塗一層薄樹酯。並沿著 結合區域以適當間距鑽洞將加強料填滿該等孔洞以形成固著作用，如圖 I 5-2D 所示。

(d) 圖 I 5-2E 所示為構件栓在雙角材之 T 接頭。先以適當模板積層結合成一角型，移開後，另一角型以 第一個角型為基礎積層之。

5.2.5 船殼板積層不允許對接，甲板積層之接頭或修補時得局部以對接處理，接頭之設計樹酯結合因受剪力，

故搭接處最好有較大結合面積，搭接得加鋪加強料以改善承受力。接頭若承受拉力時，建議使用嵌接方式，如 使用對接，則接頭之一面應加強積層或最好接頭之兩面均應加強積層。

- 36 -

I.5

5.3 機械固著

5.3.1 機械固著可用於積層板間之連接或金屬屬具安裝於積層板上。固著材料如螺桿、螺釘、鉚釘等並為防 蝕金屬製成或經適當之防蝕處理。

5.3.2 金屬固著儘可能垂直於積層板，固著孔應塗上樹酯。

5.3.3 螺桿直徑接近積層板厚度。螺桿孔中心與積層板邊緣之距離不小於孔徑之三倍。螺桿與螺帽之裝配於 積層板兩邊應有墊片。

5.3.4 對輕負荷構件而言，若該構件無法採用較佳連結方式時，可採用自攻牙螺絲結合。若積層板無法提供 足夠之穿透性及固著力，則螺絲應固著於有牙之金屬條板或同等物件。

5.3.5 積層板以冷作鉚合之鋼質、合金或銅質鉚釘固著時，鉚釘頭及鉚釘鉚頭之下方均應置放與鉚釘同材質 之墊片或條板。

5.3.6 夾芯嵌板若由硬質塑膠發泡材構成，以螺桿、螺絲、鉚釘等連接穿透嵌板，該作法事先應以自然充分 乾燥之木板或三夾板插入。

5.3.7 機械固著處，若需要水密時，則需採取適當措施以確保水密性。

5.4 金屬屬具安裝

5.4.1 金屬屬具得以傳統方式以螺栓固定於積層板上或以加強積層方式接合並氈合之。

5.4.2 應儘量避免螺栓貫通船殼板或減至最少，若不能避免時則該孔大小僅供螺栓適當通過，並沾上流體樹 酯。

5.4.3 金屬板可模造至結構積層板內或於結構反面氈合之以承受屬具之重荷。該金屬板應切成斜面並有充分 之表面積與積層接觸。

5.4.4 甲板屬具如繫纜柱、眼板、甲板承座等，其鄰近之積層板將承受可觀之重荷，故需增加其板厚以防止 重荷之損害。屬具應以軟性密封劑或合成橡膠墊片安裝，以保持水密。

5.4.5 漁撈設備之安裝及加強材應予以特別考慮。

- 37 -

I.5 T > t

不小於 6t 或 40 不小於 8t 取大者

T t'

t'

t

不小於6t或40 取大者不小於8t

t' 為搭接厚度，但不小於 t/2 圖 I 5-1A

T-接頭搭接之尺寸

樹脂補土 使圓滑

不小於 25 mm 不小於 25 mm 不小於

25 mm

(a) 實線表示切股氈；虛線表示紗束布 (b) 紗束布不可搭接

(c) 第一層及最後一層為切股氈積層 圖 I 5-1B

使用切股氈及紗束布接合情況

- 38 -

I.5

樹脂補土 使圓滑

不小於 25 mm 不小於

25 mm

圖 I 5-1C 使用切股氈情況

於構件連接處船殼 板應積層增加厚度

圖 I 5-2A

考慮承受負載及震動情況

- 39 -

I.5 積層板與構件間插

入塑膠發泡材等

切股氈搭接

氈合

圖 I 5-2B T-接頭標準型

以樹脂補土等填充

圖 I 5-2C T-接頭標準型

- 40 -

I.5

三夾板或木材

填充加強料

填以樹脂補土

圖 I 5-2D 典型結構材之氈合

構件栓在雙角材 不小於 3 倍

螺桿直徑

圖 I 5-2E 典型結構材之氈合

玻璃纖維強化塑膠船舶建造與入級規範 2018 第 II 篇 ─ 船體結構

2018年4月

對玻璃纖維強化塑膠船舶建造與入級規範 2017 第 II 篇 內容重大增修表

Nil.

玻璃纖維強化塑膠船舶建造與入級規範 2018

第 II 篇 船體結構

目 錄

第 1 章 總則 ... 1 1.1 構造及佈置 ... 1 1.2 寸法 ... 1 1.3 強化玻璃纖維重量及其板厚 ... 2 1.4 服務限制船舶寸法之減量 ... 3

第 2 章 縱向強度 ... 5 2.1 適用 ... 5 2.2 剖面模數 ... 5 2.3 剖面慣性矩 ... 5 2.4 橫剖面模數之計算法... 5 2.5 強度船材之連續性 ... 6

第 3 章 船殼板 ... 7 3.1 通則 ... 7 3.2 龍骨 ... 7 3.3 舯部船殼板 ... 8 3.4 艏艉部船殼板 ... 9 3.5 船艛側外板積層 ... 10 3.6 外板積層局部補強 ... 10

第 4 章 甲板 ... 13 4.1 通則 ... 13 4.2 甲板積層板之最小厚度 ... 13 4.3 甲板之局部補強 ... 14

第 5 章 肋骨 ... 16 5.1 通則 ... 16 5.2 構造 ... 16