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第三节 增强材料 主讲人：曹 杨 山东省建筑科学研究院 2011.04 外墙外保温系统使用的增强材料主要有耐碱玻璃纤维网布和镀锌电焊网。下面对该两种增强材料的性能指标及检测方法分别进行介绍。 一、玻璃纤维网格布概述 玻璃纤维网格布是以玻璃纤维纱为原料，织成玻璃纤维网格布为基材，再经涂覆有机树脂（丙烯酸共聚液）烘干后而成的一种新型耐碱产品。该产品具有结构稳定，强度高，耐碱性能好，防腐，抗裂等特点。增强效果佳，而且施工简单。主要适用于建筑物墙体和其它构筑物内外表面增强、防裂。 在外墙外保温系统中，玻璃纤维网布起到应力分散的作用，与抹面胶浆一起共同组成外保温体系的防 防护面层，抵抗自然界温、湿度变化及意外撞击所引起的面层开裂。 1、玻璃纤维 玻璃纤维分为无碱玻璃纤维、中碱玻璃纤维和耐碱玻璃纤维等，其中无碱和中碱玻璃纤维是按玻璃纤维中碱金属氧化物含量的多少命名的，而耐碱玻璃纤维是按其具有的性能命名的。按照国际标准的命名方法，应分别称为：E玻纤（电绝缘性能）、C玻纤（耐化学腐蚀）和AR玻纤（耐碱腐蚀）。玻纤之所以具有不同的性能，是因为其化学组成不同，其主要化学成分见下表。 2、网格布拉伸断裂强力 拉伸断裂强力是指将单位宽度的试样拉伸至断裂时所需施加的最大力，单位为N/50mm。网格布的拉伸断裂强力的高低对外保温系统的抗冲击性能、剥离性能、粘结强度等都有较大影响。下表给出了JC561.2-2006中对以无碱和中碱玻纤为原料的网格布的拉伸断裂强力要求和JC/T841-2007中以耐碱玻纤为原料的网格布的拉伸断裂强力要求。 3、网格布断裂伸长率 网布的断裂伸长率也称为断裂应变。玻璃纤维的伸长率一般为4%左右，且无塑性伸长，在外墙外保温抹面层上使用玻璃纤维网布可以有效地抵抗抹面砂浆裂纹的伸展，阻止砂浆开裂，提高抹灰层的抗冲击强度。在相关的外墙外保温系统的标准中规定玻璃纤维网布的断裂应变应不大于5%。 4、玻纤网与抹面胶浆的相容性 在承受拉力变形时，抹面胶浆必须与玻纤网协调一致地发挥作用，两种材料必须有很好的相容性，与抹面胶浆相容性不好的网格布，强度再高还是难免裂缝在早期产生。 在防护面层开始承受拉力时，网格布应能尽快处于受力状态以发挥其抗拉性能，并使应力分散。虽然网格布无法阻止抹面胶浆在达到一定拉应变的时候产 生第一条裂缝，但能有效地延迟第一条裂缝的开展时间，和限制第一条裂缝的开展宽度，并通过其经纬向节点分布应力，使整个抹面胶浆均匀受力从而也使裂缝均布。 在欧美一般认为，宽度在0.2mm以下的裂缝为无害裂缝。对外墙外保温体系来说，更重要的并不是阻止裂缝的发生（就象钢筋无法阻止混凝土的开裂，抹面胶浆最终是否开裂取决于其开裂应变），而是尽量延迟变形时间，从而延迟开裂，同时限制单条裂缝的宽度。 与抹面胶浆相容性好的网格布应具备下列性能： （1）较高的节点强度 如果网格布受拉时节点发生滑移，则在受力初期应力就多由抹面胶浆承受而产生裂缝。 （2）较低的拉伸应变 如果网格布受拉时节点不发生滑移，而拉抻应变较大，同样会引起抹面胶浆在早期就发生开裂。 （3）较小的织丝偏斜度 网格布在编织时难免有织丝跑偏的情况发生。如果偏离得太多，导致受力时偏心，同样影响使用效果。 5、影响网格布耐久性的主要因素 5.1 纤维成分 纤维成分是保证网格布耐久性的前提，含有ZrO2的玻璃纤维能有效提高网格布的耐碱性。ZrO2的含量有一合理设定值，一般认为玻璃中Na2O/ZrO2比值在1-1.2之间能获得良好的耐碱性，减少比值，对提高耐碱性的效果并不明显，而增大比值，耐碱性则会急剧降低。 5.2 网格布涂塑量 网格布的涂塑是保护纤维免受碱性介质侵蚀的保护外衣。涂塑层是以浆料的形式被网格布吸附到表面，再经过烘焙、脱水、反应成膜、卷取等过程固化成型。涂塑量的多少并决定网格布耐碱性好坏，国内网格布的涂塑大多使用“丙烯酸+纯丙乳液”、“醋酸乳液+聚乙烯醇”或PVC乳液。 5.3 网格布加工工艺 玻璃纤维具有极高的抗拉强度，纤维越细强度越高，经丝一般在10.5-11.5μm，维丝一般在11.5-12.5μm；但玻璃纤维的抗剪切性能差，在生产过程中因设备精度、表面粗糙度等影响，极易造成纤维表面的磨损伤害。这种纤维经后期涂塑覆盖，将直接造成网格布强度和耐久性的降低。 5.4 外部应力 水泥在水化过程中因体积膨胀产生应力，这种应力对嵌入砂浆中的玻纤网造成两种分力，一是平行于纤维的拉应力，二是垂直于纤维表面的压应力。如果纤维在成型时表面已有微裂纹，则纤维在拉、压应力的作用下，势必会使其表面原有裂纹扩大，最终造成断裂。另外