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1.3 添加剂与GFRP筋原材料选择
对于GFRP筋而言,添加剂并不是必需的,只是在特定的条件或实现特定的功能时,才考虑添加剂。添加剂有颗粒状或粉状填料,还可以包含液体状。添加剂使用得当,可以改善树脂体系的加工工艺性和固化后制品的性能,如使用不当会严重影响树脂性能。
一般而言,添加剂对液体树脂体系的影响是提高黏度,产生触变,加快固化或阻滞固化,减少放热,此外还包括其他影响,下面以GFRP筋性能进行说明。
前文介绍的煤矿支护用GFRP锚杆内容,除力学性能指标外,还包括阻燃性能、抗静电性能。具有阻燃功能的环氧树脂、乙烯基酯树脂、不饱和聚酯树脂中往往含有氯、溴、氟元素等,这些树脂的价格是普通非阻燃树脂的数倍。为了降低生产成本,往往采用在普通非阻燃树脂中添加阻燃成分的方法,这些阻燃成分包括:氢氧化铝、三氧化二锑、十溴联苯等无机、有机添加剂,且这些添加剂之间具有协同关系。为了使得GFRP锚杆具有一定的抗静电功能,需要在树脂中添加炭黑,或者在成品锚杆表面涂覆炭黑以增加导电性,但炭黑会阻滞固化且同时增加树脂的可燃烧性能;显然,阻燃性能、抗静电性能相互制衡,对树脂体系的配方、固化制度、工艺条件产生影响,且影响锚杆的力学性能,在1.4节说明这些影响以及工业化有效的解决方案。
对于增强混凝土结构用的GFRP筋而言,力学性能要求远高于GFRP锚杆。由于混凝土的不可燃烧性能,因而不需要GFRP筋具有阻燃、抗静电功能,因此在GFRP筋中,往往不用添加剂。如果需要GFRP筋与钢筋颜色接近,可添加炭黑,可采用在树脂中添加或筋材表面涂覆两种方式。