玻璃纖維增強(qiáng)耐腐蝕樹(shù)脂地坪的工藝探討
2009年09月04日
一，原材料的選擇
耐腐蝕樹(shù)脂地坪的增強(qiáng)基材，一般選用中堿或無(wú)堿無(wú)捻玻璃布。兩種玻璃布耐腐蝕性對(duì)比見(jiàn)表l。
表 1 玻璃布的耐腐蝕性能(室溫30天)
介 質(zhì) 拉伸強(qiáng)度變化率（%）
中堿玻璃纖維布 無(wú)堿玻璃纖維布
鹽酸 (36% 濃度) －13 －85.5
硫酸 (98% 濃度) －36.3 －23.1
氫氧化鈉(28% 濃度) －4.8 －1.3
苯 ＋38.7 ---
二，樹(shù)脂的選擇
從耐腐蝕性來(lái)看，二甲苯樹(shù)脂、乙烯基樹(shù)脂、環(huán)氧樹(shù)脂和不飽和聚酯樹(shù)脂都有較好的耐酸、堿性，尤其對(duì)酸性介質(zhì)更為適用，不飽和聚酯樹(shù)脂耐酸性略差，但耐堿性?xún)?yōu)異。從耐溫性來(lái)看，環(huán)氧樹(shù)脂或酚醛型環(huán)氧樹(shù)脂較不飽和聚酯樹(shù)脂好。從粘接力來(lái)看，環(huán)氧樹(shù)脂最高，酚醛型環(huán)氧樹(shù)脂次之。從固化收縮率來(lái)看二甲苯樹(shù)脂最小，環(huán)氧樹(shù)脂次之，不飽和聚酯樹(shù)脂最高。從流動(dòng)性看，不飽和聚酯樹(shù)脂較環(huán)氧樹(shù)脂好。綜合這些分析，我們采用二甲苯樹(shù)脂和乙烯基樹(shù)脂制作玻璃纖維增強(qiáng)地坪的面層鋼層，以環(huán)氧樹(shù)脂或酚醛型環(huán)氧樹(shù)脂價(jià)格作底涂層。
三，填料
根據(jù)耐腐蝕地坪的特點(diǎn)，我們?cè)谶x擇填料時(shí)，著重點(diǎn)在填料的耐腐蝕性、耐磨性及收縮 率，并結(jié)合考慮其它因素，其中以輝綠巖粉，鑄石粉，瓷粉和立德粉采用較多。
四，耐腐蝕地坪的應(yīng)力分析及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
耐腐蝕地坪是在硬化后的水泥基層表面先鋪覆玻璃布并浸漬樹(shù)脂，而樹(shù)脂在固化中有一定的熱收縮，地坪在使用中也存在熱脹冷縮現(xiàn)象。這些因素導(dǎo)致樹(shù)脂玻璃纖維增強(qiáng)層與水泥基層之間界面產(chǎn)生剪切應(yīng)力。如果界面的粘接力小于剪切應(yīng)力，則樹(shù)脂玻璃纖維增強(qiáng)層會(huì)與水泥基層分層或開(kāi)裂。反過(guò)來(lái)如果水泥基層的強(qiáng)度小于剪切力，則水泥基層就會(huì)開(kāi)裂。因此我們要求界面粘結(jié)力和基層的強(qiáng)度都大于剪應(yīng)力。實(shí)際上水泥基層的強(qiáng)度一般都高于剪切力，我們主要考慮，保證界面粘結(jié)力要大于界面剪切力。根據(jù)這一點(diǎn)，我們一般選擇粘結(jié)力較高的環(huán)氧樹(shù)脂或酚醛型環(huán)氧樹(shù)脂作為界面粘結(jié)劑(底涂層)。做為環(huán)氧樹(shù)脂底涂層還同時(shí)填滿水泥基層表面的微孔和裂紋，形成一層均勻致密的樹(shù)脂層，以阻止介質(zhì)對(duì)基層的侵蝕。
玻璃纖維增強(qiáng)樹(shù)脂層，采用0.2～O.4mm中堿布或無(wú)堿玻璃纖維布，以取得較高的機(jī)械力學(xué)強(qiáng)度，緩沖地坪面層與水泥基層之間的應(yīng)力作用，同時(shí)也起防止介質(zhì)侵蝕作用。
面層是樹(shù)脂地坪防腐蝕、防滲的第一道防線，一般采用O.10～O.16mm厚的平紋玻璃纖維布，該布的樹(shù)脂滲透性較好，表面能形成富樹(shù)脂層。對(duì)于腐蝕性很強(qiáng)的介質(zhì)，也可采用表面玻璃纖維氈，樹(shù)脂含量可達(dá)90％以上，大大提高面層的防腐蝕防滲能力。
五，施工工藝
(1)水泥基層的處理 水泥基層的處理直接影響界面粘結(jié)效果，在施工前應(yīng)檢查水泥基層表面，除去松散部分，對(duì)凹凸不平處用樹(shù)脂膩?zhàn)友a(bǔ)平，基層含水量要控制在6％以下，不然應(yīng)進(jìn)行干燥處理，但要注意避免表干里濕現(xiàn)象及由此造成的界面粘結(jié)差和玻璃纖維樹(shù)脂增強(qiáng)層的固化不良等問(wèn)題。
(2)刷底涂環(huán)氧樹(shù)脂層 將基層表面用丙酮擦干凈后，涂刷底，厚度控制在O.1～0.2mm，注意涂層均勻，不可漏涂或積膠。
(8)貼玻璃纖維布 底涂環(huán)氧樹(shù)脂層固化后，按一般手糊藝鋪覆玻璃纖維布。其中第一層宜用0.1～0.2mm平紋布，以便滲透樹(shù)脂，與底涂層接觸面積大，有利于提高界面粘結(jié)效果。第二層以上采用O.4mm無(wú)捻玻璃纖維布，玻璃纖維布幅間搭接量在30mm左右，搭縫要錯(cuò)開(kāi)，一般二層布錯(cuò)1/2，三層布錯(cuò)1/3，四層布錯(cuò)l／4或3／4。貼布時(shí)注意不可打皺、缺膠、起泡等。
貼布分間隙法和連續(xù)法兩種。間隙法是每貼完一層后進(jìn)行修整，固化后用膩?zhàn)庸纹?，然后再貼第二層，以此類(lèi)推貼至規(guī)定厚度。此法質(zhì)量較好，但施工周期長(zhǎng)。連線法則是一次貼至規(guī)定厚度，然后固化。其優(yōu)點(diǎn)是速度較快，但質(zhì)量不易控制。在實(shí)際施工中，一般介于兩者之間即對(duì)于三層以下的采用連續(xù)法，三層以上的則一次貼二層布，固化并用膩?zhàn)庸纹胶笤儋N二層布，以此類(lèi)推至規(guī)定厚度。
(4)面層制作 結(jié)構(gòu)層固化后，檢查并修補(bǔ)表面，然后刮膩?zhàn)?—2遍以提高密實(shí)性。貼O.1～O.16mm的平紋玻璃纖維布一層并保證樹(shù)脂浸透。固化后，再涂1～2遍樹(shù)脂。厚度控制在0.1～O.2mm。
(5)固化 固化分常溫和加熱固化兩種，根據(jù)施工速度要求及樹(shù)脂性能而定。常溫固化時(shí)應(yīng)盡量保證環(huán)境溫度不低于15℃。加熱固化時(shí)，其固化制度可采用常溫24小時(shí)＋60℃/12小時(shí)＋80℃/6小時(shí)。注意防止局部過(guò)熱。在固化過(guò)程中要注意不要接觸水或腐蝕性介質(zhì)。
由于玻璃布不耐磨，因此在以上底層上面還需加砂，再覆漿層，表層及罩光層。
六，玻璃纖維增強(qiáng)樹(shù)脂地坪的應(yīng)用
熱電站化水車(chē)間泵房地面存在工業(yè)鹽酸(濃度30％左右)的腐蝕問(wèn)題，經(jīng)綜合考慮，決定采用玻璃纖維增強(qiáng)樹(shù)脂地坪。在施工前，根據(jù)介質(zhì)情況，我們決定采用二甲苯樹(shù)脂作為玻璃纖維增強(qiáng)層用樹(shù)脂，環(huán)氧樹(shù)脂和改性芳香胺作為底涂材料，輝綠巖粉作為填料。玻璃纖維增強(qiáng)結(jié)構(gòu)層采用0.4mm無(wú)捻中堿玻璃纖維布四層，面層采用O.2mm中堿玻璃纖維平紋布，界面也采用了0.1mm中堿玻璃纖維平紋布。常溫固化，施工工藝如上所述。該玻璃纖維增強(qiáng)樹(shù)脂地坪經(jīng)過(guò)二年多使用，至今仍完好無(wú)損。
七，結(jié)語(yǔ)
綜上所述，我們認(rèn)為：
(1)在腐蝕性環(huán)境條件下，采用玻璃纖維增強(qiáng)樹(shù)脂地坪，只要配方設(shè)計(jì)優(yōu)選，原材料選擇適當(dāng)，結(jié)構(gòu)和工藝設(shè)計(jì)合理，是完全可行的。
(2)玻璃纖維增強(qiáng)樹(shù)脂地坪的底涂層與水泥基層的界面粘結(jié)好壞，對(duì)玻璃纖維增強(qiáng)樹(shù)脂地坪的質(zhì)量和使用壽命至關(guān)重要，應(yīng)注意水泥基層表面的嚴(yán)格處理并選用適當(dāng)?shù)慕缑嬲辰Y(jié)劑(底涂層)的配方。
(3)對(duì)于腐蝕嚴(yán)重的地坪，玻璃纖維增強(qiáng)樹(shù)脂地坪的表面層增強(qiáng)材料最好采用玻璃纖維氈。
