金玉杰 康 力

(1:吉林建筑工程學(xué)院土木工程學(xué)院，長春 130118;2:吉林省上營森林經(jīng)營局，舒蘭 132600)

0 引言

聚合物混凝土包括聚合物浸漬混凝土簡稱PIC(Polymer impregnated Concrete)、聚合物改性混凝土簡稱PMC(Polymer modified Concrete)、樹脂混凝土簡稱PC(Polymer concrete)三類［1－3］.樹脂混凝土即聚合物混凝土.常見的樹脂混凝土為環(huán)氧樹脂混凝土.環(huán)氧樹脂是一種環(huán)氧低聚物，分子結(jié)構(gòu)中含有環(huán)氧基，環(huán)氧基具有與雙鍵類似的反應(yīng)活性，易受含有活潑氫的化合物作用而開環(huán)，當(dāng)與固化劑反應(yīng)便可以形成三維網(wǎng)狀的熱固性塑料.環(huán)氧樹脂固化物的粘接性好、耐熱性好、耐化學(xué)藥品性，以及機械性能和電氣性能優(yōu)良，是熱固性樹脂中應(yīng)用量較大的一個品種，缺點是耐候性和韌性差.環(huán)氧樹脂混凝土是用環(huán)氧樹脂膠粘劑，摻入適量固化劑、增塑劑、稀釋劑及填料作為膠粘劑，以砂、石作為骨料，經(jīng)混合、成型、固化而成的一種復(fù)合材料，是聚合物混凝土中的一種.環(huán)氧樹脂混凝土具有強度高，抗沖擊強度大，良好的耐化學(xué)腐蝕、耐磨、耐水和抗凍性能，并且與金屬和非金屬材料粘結(jié)強度高、電絕緣性好，彌補了水泥混凝土抗拉強度低，抗拉應(yīng)變小，抗裂性小，脆性大等缺點.固化后的環(huán)氧樹脂混凝土對大氣、潮濕、化學(xué)介質(zhì)、細菌等都有很強的抵抗能力.對聚合物砂漿性能的改性研究，人們在各個領(lǐng)域都進行了許多探討.因此，本文主要研究聚酯纖維摻量對聚合物混凝土力學(xué)性能的影響.

1 實驗部分

1.1 實驗材料

環(huán)氧樹脂:采用WSR 6101(E－44)雙酚A型環(huán)氧樹脂;固化劑:選用乙二胺;稀釋劑:選用異丁醇;增韌劑:采用鄰苯二甲酸二丁酯;聚硫橡膠:選用JLY－124液體聚硫橡膠;聚酯纖維:主要性能指標(biāo)見表1;微集料:P.O 42.5水泥;細集料:普通中砂，級配好，干燥.

表1 聚酯纖維性能指標(biāo)

1.2 試樣制備

聚合物砂漿基本配合比是，環(huán)氧樹脂∶乙二胺∶異丁醇∶二丁酯∶中砂∶聚硫橡膠∶水泥 =1∶0.08∶0.15∶0.1∶5∶0.01∶1.15，其中，異丁醇根據(jù)拌和物的和易性可以適當(dāng)變動.

把拌和均勻的聚合物砂漿澆筑到標(biāo)準(zhǔn)試模40 mm×40 mm×160 mm中成型.20℃自然養(yǎng)護，1 d后拆模，再自然養(yǎng)護6 d進行力學(xué)性能檢測.

2 結(jié)果與討論

2.1 聚酯纖維摻量對聚合物砂漿力學(xué)性能的影響

聚合物砂漿基本配合比中聚酯纖維摻量以環(huán)氧樹脂質(zhì)量百分比計算，分別為0%，0.4%，0.8%，1.2%，1.6%，考察聚酯纖維摻量對聚合物砂漿性能的影響.7 d后測得各組試件的抗折強度、抗壓強度及折壓比見表2和圖1～圖3所示.

表2 聚酯纖維摻量對聚合物砂漿力學(xué)性能的影響

圖1 聚脂纖維摻量對PC抗折強度的影響

圖2 聚脂纖維摻量對PC抗壓強度的影響

圖3 聚脂纖維摻量對PC折壓比的影響

從圖1～圖3中可以看出，隨著聚酯纖維摻量的增加，無論是抗折強度還是抗壓強度，總的趨勢是先上升后下降.當(dāng)聚酯纖維摻PC量為0.8%與未加入聚酯纖維相比，PC的抗折強度提高17%，抗壓強度提高5%，提高的幅度都不大，但PC的抗折強度、抗壓強度及折壓比波動都很小.聚合物性能相對穩(wěn)定，在實際中正需要這種性能.

2.2 改性環(huán)氧樹脂砂漿微觀結(jié)構(gòu)圖

從圖4和圖5中可看出，聚酯纖維纖維的表面較光滑，沒有明顯的附著物，說明聚丙烯纖維表面與聚合物混凝土之間結(jié)合比較疏松.

圖4 聚合物砂漿的顯微結(jié)構(gòu)

圖5 摻聚酯纖維聚合物砂漿的顯微結(jié)構(gòu)

3 結(jié)論

綜上所述，聚酯纖維的加入能夠提高樹脂混凝土的抗壓和抗折強度［4－5］.聚酯纖維加入到環(huán)氧樹脂混凝土中，不但能有效阻止PC原生裂紋的產(chǎn)生，而且能使PC在固化后內(nèi)部的缺陷減少，從而提高了PC的強度［4，6］.但加入量過多時，會導(dǎo)致抗折、抗壓強度降低.

［1］肖力光，周建成.聚合物水泥混凝土復(fù)合材料結(jié)構(gòu)形成機理及性能［J］.吉林建筑工程學(xué)院學(xué)報，2001(9):33－46.

［2］Yoshihiko Ohama.polymer－ based Admixtures［J］.cement and concrete composites，1998(20):189 －212.

［3］肖力光，金玉杰.“Preparation and properties of a new composite of epoxy emulsion(EEM)modified cement”［J］.Journal of wuhan University of Technology(SCI檢索)，2009(10):843－845.

［4］金玉杰.改性環(huán)氧樹脂混凝土(砂漿)及應(yīng)用研究［D］.長春:吉林建筑工程學(xué)院，2010.

［5］肖力光，金玉杰.“Study on the Material of Epoxy Resin Concrete Modified and Its Application”［J］.Proceedings of the 6th Asian Symposium on Polymers in Concrete，2009(10):447 －452.

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