增韌劑影響環(huán)氧混凝土粘結(jié)強(qiáng)度

隨著新型環(huán)氧材料的出現(xiàn)，環(huán)氧樹脂材料在水利水電、工民建等各領(lǐng)域的工程應(yīng)用也越來越多，由于環(huán)氧樹脂和混凝土收縮和變形性能存在很大差異，在固化過程中產(chǎn)生的應(yīng)力因受制于混凝土而往往開裂、脫空。為改善其脆性常常在其中摻加一些增韌劑，增韌劑分活性增韌劑和非活性增韌劑，2類材料雖然都能夠增加體系的柔韌性，但增韌機(jī)理截然不同。為論證增韌劑對界面粘結(jié)力的影響，在其它材料和配比相同的條件下，中國環(huán)氧樹脂行業(yè)協(xié)會(huì)專家分別選用活性增韌劑912，和常用的非活性增韌劑鄰苯二甲酸二丁脂做對照試驗(yàn)。

試驗(yàn)結(jié)果表明，隨著齡期的增長摻加非活性增韌劑EM的粘結(jié)強(qiáng)度逐漸降低，而摻加活性增韌劑EM的粘結(jié)強(qiáng)度略有增加。中國環(huán)氧樹脂行業(yè)協(xié)會(huì)(www.epoxy-e.cn)專家介紹說，這是因?yàn)椋悍腔钚栽鲰g劑雖能夠與環(huán)氧樹脂互相混溶，降低環(huán)氧樹脂分子之間的相互作用力，對于短期內(nèi)改善EM固化體系的脆性起一定作用，但是并不與固化劑發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，只是摻和在環(huán)氧樹脂高分子骨架之間呈流動(dòng)的液態(tài)。當(dāng)固化后的EM受到外力壓縮或拉伸時(shí)，環(huán)氧樹脂高分子骨架間的二丁酯液滴就會(huì)流向壓力較小的空間，致使環(huán)氧樹脂高分子骨架之間形成空隙，造成固化體系抵御外力的能力下降。

另外，EM中沒有參與反應(yīng)的液態(tài)增韌劑會(huì)慢慢溢出EM固化體系并揮發(fā)掉，時(shí)間愈長溢出就愈多，隨著液滴的溢出固化體系骨架之間就會(huì)形成空隙，造成EM固化體系的薄弱環(huán)節(jié)，致使EM機(jī)械性能下降的矛盾更加突出，進(jìn)一步降低EM的粘結(jié)性能，并使其熱變形溫度下降，固化收縮率增大等。而活性增韌劑的分子兩端各有一個(gè)反應(yīng)性的活性基團(tuán)，能夠與固化劑發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，將增韌劑分子鏈段——旋轉(zhuǎn)活化能很低的柔性鏈，參與到環(huán)氧樹脂的三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中去。當(dāng)受到外力而變形時(shí)，交聯(lián)點(diǎn)之間的增韌劑柔性鏈段就會(huì)產(chǎn)生塑性變形，吸收消耗外力能量、提高抗沖擊能力，受外力沖擊或溫度應(yīng)力時(shí)，固化結(jié)構(gòu)就會(huì)產(chǎn)生屈服，減弱體系的內(nèi)部應(yīng)力集中，利于提高粘結(jié)性能。