玻璃纖維增強耐腐蝕樹脂地坪的工藝探討
2009年09月04日
一，原材料的選擇
耐腐蝕樹脂地坪的增強基材，一般選用中堿或無堿無捻玻璃布。兩種玻璃布耐腐蝕性對比見表l。
表 1 玻璃布的耐腐蝕性能(室溫30天)
介 質(zhì) 拉伸強度變化率（%）
中堿玻璃纖維布 無堿玻璃纖維布
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，樹脂的選擇
從耐腐蝕性來看，二甲苯樹脂、乙烯基樹脂、環(huán)氧樹脂和不飽和聚酯樹脂都有較好的耐酸、堿性，尤其對酸性介質(zhì)更為適用，不飽和聚酯樹脂耐酸性略差，但耐堿性優(yōu)異。從耐溫性來看，環(huán)氧樹脂或酚醛型環(huán)氧樹脂較不飽和聚酯樹脂好。從粘接力來看，環(huán)氧樹脂最高，酚醛型環(huán)氧樹脂次之。從固化收縮率來看二甲苯樹脂最小，環(huán)氧樹脂次之，不飽和聚酯樹脂最高。從流動性看，不飽和聚酯樹脂較環(huán)氧樹脂好。綜合這些分析，我們采用二甲苯樹脂和乙烯基樹脂制作玻璃纖維增強地坪的面層鋼層，以環(huán)氧樹脂或酚醛型環(huán)氧樹脂價格作底涂層。
三，填料
根據(jù)耐腐蝕地坪的特點，我們在選擇填料時，著重點在填料的耐腐蝕性、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
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脂，而樹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)致樹脂玻璃纖維增強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，則樹脂玻璃纖維增強層會與水泥基層分層或開裂。反過來如果水泥基層的強度小于剪切力，則水泥基層就會開裂。因此我們要求界面粘結(jié)力和基層的強度都大于剪應(yīng)力。實際上水泥基層的強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，我們一般選擇粘結(jié)力較高的環(huán)氧樹脂或酚醛型環(huán)氧樹脂作為界面粘結(jié)劑(底涂層)。做為環(huán)氧樹脂底涂層還同時填滿水泥基層表面的微孔和裂紋，形成一層均勻致密的樹脂層，以阻止介質(zhì)對基層的侵蝕。
玻璃纖維增強樹脂層，采用0.2～O.4mm中堿布或無堿玻璃纖維布，以取得較高的機械力學強度，緩沖地坪面層與水泥基層之間的應(yīng)力作用，同時也起防止介質(zhì)侵蝕作用。
面層是樹脂地坪防腐蝕、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，該布的樹脂滲透性較好，表面能形成富樹脂層。對于腐蝕性很強的介質(zhì)，也可采用表面玻璃纖維氈，樹脂含量可達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，對凹凸不平處用樹脂膩子補平，基層含水量要控制在6％以下，不然應(yīng)進行干燥處理，但要注意避免表干里濕現(xiàn)象及由此造成的界面粘結(jié)差和玻璃纖維樹脂增強層的固化不良等問題。
(2)刷底涂環(huán)氧樹脂層 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無捻玻璃纖維布，玻璃纖維布幅間搭接量在30mm左右，搭縫要錯開，一般二層布錯1/2，三層布錯1/3，四層布錯l／4或3／4。貼布時注意不可打皺、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行修整，固化后用膩子刮平，然后再貼第二層，以此類推貼至規(guī)定厚度。此法質(zhì)量較好，但施工周期長。連線法則是一次貼至規(guī)定厚度，然后固化。其優(yōu)點是速度較快，但質(zhì)量不易控制。在實際施工中，一般介于兩者之間即對于三層以下的采用連續(xù)法，三層以上的則一次貼二層布，固化并用膩子刮平后再貼二層布，以此類推至規(guī)定厚度。
(4)面層制作 結(jié)構(gòu)層固化后，檢查并修補表面，然后刮膩子1—2遍以提高密實性。貼O.1～O.16mm的平紋玻璃纖維布一層并保證樹脂浸透。固化后，再涂1～2遍樹脂。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)施工速度要求及樹脂性能而定。常溫固化時應(yīng)盡量保證環(huán)境溫度不低于15℃。加熱固化時，其固化制度可采用常溫24小時＋60℃/12小時＋80℃/6小時。注意防止局部過熱。在固化過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，玻璃纖維增強樹脂地坪的應(yīng)用
熱電站化水車間泵房地面存在工業(yè)鹽酸(濃度30％左右)的腐蝕問題，經(jīng)綜合考慮，決定采用玻璃纖維增強樹脂地坪。在施工前，根據(jù)介質(zhì)情況，我們決定采用二甲苯樹脂作為玻璃纖維增強層用樹脂，環(huán)氧樹脂和改性芳香胺作為底涂材料，輝綠巖粉作為填料。玻璃纖維增強結(jié)構(gòu)層采用0.4mm無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。該玻璃纖維增強樹脂地坪經(jīng)過二年多使用，至今仍完好無損。
七，結(jié)語
綜上所述，我們認為：
(1)在腐蝕性環(huán)境條件下，采用玻璃纖維增強樹脂地坪，只要配方設(shè)計優(yōu)選，原材料選擇適當，結(jié)構(gòu)和工藝設(shè)計合理，是完全可行的。
(2)玻璃纖維增強樹脂地坪的底涂層與水泥基層的界面粘結(jié)好壞，對玻璃纖維增強樹脂地坪的質(zhì)量和使用壽命至關(guān)重要，應(yīng)注意水泥基層表面的嚴格處理并選用適當?shù)慕缑嬲辰Y(jié)劑(底涂層)的配方。
(3)對于腐蝕嚴重的地坪，玻璃纖維增強樹脂地坪的表面層增強材料最好采用玻璃纖維氈。
