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2005-07-07 00:00 【大 中 小】【打印】【我要糾錯】
裂縫和脫層現象表明,在聚合物砂漿內、聚合物砂漿與水泥混凝土界面區存在較高的殘余應力,一旦這種殘余應力超過(guò)水泥混凝土抗剪強度或聚合物砂漿的抗拉強度,就會(huì )出現上述現象。殘余應力產(chǎn)生的原因和聚合物砂漿整體地面的應力狀態(tài)又是如何呢?聚合物砂漿是由無(wú)機和有機材料組成的多相復合材料。無(wú)機材料一般為硅質(zhì)或碳質(zhì)材料,主要用作砂漿中的惰性填料;有機材料則以環(huán)氧、不飽和聚酯、乙烯基酯等熱固性樹(shù)脂為主,用作砂漿中的膠結材料。以環(huán)氧、聚酯、乙烯基酯為代表的聚合物的硬化過(guò)程是放熱反應過(guò)程,放熱峰值一般都在100℃以上,放熱反應所產(chǎn)生的熱量使砂漿溫度上升,長(cháng)度略有增長(cháng),隨后聚合物砂漿慢慢冷卻并收縮。此外樹(shù)脂內線(xiàn)性分子要交聯(lián)形成網(wǎng)狀高分子而產(chǎn)生聚合收縮,貫穿于整個(gè)硬化過(guò)程。據測算聚合物砂漿收縮率一般都在1×10、6×10之間,遠遠大于水泥混凝土的收縮率(約在3×10~5×10 ),因此收縮是聚合物砂漿硬化過(guò)程的必然結果。聚合物砂漿整體地面的澆注是在早已硬化的水泥混凝土基層上進(jìn)行,間隔時(shí)間一般在28天或更長(cháng)。水泥混凝土基層厚度比聚合物砂漿面層厚度大得多,一般在30~60倍之間,而此時(shí)的水泥混凝上的硬化收縮基本完成,可以認定水泥混凝土是無(wú)變形的剛性體,粘結層中不產(chǎn)生任何相對變形,亦即聚合物砂漿面層變形與水泥混凝土協(xié)調一致;由于面層剛度遠遠小于基層剛度,而且聚合物砂漿彈性模量比水泥混凝土要小5~10倍,因而面層的收縮變形對基層影響甚微,完全受到基層控制,變形幾乎為零。
因此,聚合物砂漿整體地面系統中,面層的變形滯后受阻。硬化初期,在聚合物砂漿變熱期問(wèn),由于此時(shí)材料彈性模量較小,應力松馳較大,在聚合物砂漿面層產(chǎn)生較小的收縮應力;而在硬化后期,聚合物砂漿要冷卻,聚合收縮增大,此時(shí)彈性模量增大,應力松馳減小,在聚合物砂漿面層將產(chǎn)生較大的拉伸應力,而與水泥混凝土的界面區將產(chǎn)生剪應力。收縮變形越大,彈性模量越大,應力也就越大。一旦這種應力超過(guò)混凝上的抗剪強度,就會(huì )產(chǎn)生裂縫、起殼和脫層的現象.
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