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浅谈新型水泥基复合材料ECC的趋势

浅谈新型水泥基复合材料ECC的趋势 君江科技
2024-07-08
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作者:金鑫

上海君江新材料销售有限公司

销售总监、高级工程师

01

地坪行业现状

STATUS ANALYSIS


随着我国地坪铺设要求的不断提升,当今地坪材料已经不仅限于“可用”、“美观”、“净味”这些简单的要求了。越来越多的终端用户,已经提出更高的“延展性”、“耐久性”、“可持续性”等方向,如高强耐磨,防脆开裂,阻燃防火,安全环保,大众通用的第三代以人为本的安全地坪。

目前,油转水已经逐渐成为涂料行业默认的未来健康发展趋势。在这个油转水的趋势中,地坪涂料行业也在转型。其中水性环氧地坪、水性聚氨酯地坪、水性砂浆地坪已经成为地坪油转水的主流。

02

不一样的中涂:ECC

DIFFERENT MIDDLE PAINT

今天我们先聊一下水性环氧地坪中的中涂/垫层部分。环氧地坪中涂层,是环氧地坪中不可或缺的环节。环氧地坪中涂层,主要的作用是为地坪提高承重能力,在施工完成并投入使用后,可以通行车辆以及其他重物的碾压。因此环氧地坪中涂层的作用也相当明显,它是提高工程质量,为客户提供更好服务的重要涂层。

油性环氧地坪中涂层材料,会用到大量有机溶剂,带来的显著问题是无法完善VOC排放,以及无法达到阻燃防火要求。如今在水性化的进程中,VOC问题已经得到了极大的改善,但阻燃防火要求,依然是环氧地坪行业的痛点之一。集合以往经验,我们需要环氧地坪中涂材料具备更低有机化合物挥发、更低价格成本、更高阻燃防火、更高工作强度的要求。

混凝土材料是工程建设中,用量非常大的建筑材料之一,具备非常好的阻燃防火特性。然而混凝土的抗拉强度低、韧性差等问题,局部限制了混凝土在地坪行业中的全面应用。为了确保人造设施和自然环境的和谐共处,我们需要混凝土体系材料满足高延展性、高耐久性、可持续性的要求。

结合上述两类材料的特点和需求,我们发现,如果将两者有效的组合,加上通过纤维杂向分布,成为一种高强水泥基复合材料。这种高强的水泥基复合材料,具备良好的物理力学性能,可以在安全性、持久性、通用性、净味性等方面有着杰出的优异表现。同时可以解决传统混凝土的松散易脆、弱延展性、耐磨性差的问题。在桥梁路基、建筑补强、无尘净化等方面有广泛的应用前景。这种纤维增强型环氧水泥基复合材料,如今我们称之为Engineered Cementitious Composites,简称ECC

ECC地坪结构示意图

03

ECC有哪些有优势

ADVANTAGE

ECC与普通混凝土相比,首先,有个明显特征,那就是具备非常好的抗拉性能。反应到建筑上,就是具备非常好的抗开裂效果。在初始裂缝形成后,ECC先期进入塑性变形阶段,其中的应变和硬化过程伴随着微裂缝的不断生成和增加,最终极限应变量超过5%,超过普通混凝土的500倍。后期纵使进一步增加载荷量,也只是在初始裂缝基础上不断生成新的裂缝数量和恢复裂缝宽度。其次ECC的抗压性能是非常值得关注的点,因为与普通环氧地坪地面不同的是,ECC已经可以达到通行重载车辆的强度了。其抗压强度可以达到30~80兆帕。一般14-28天可以达到ECC的目标重载值,3个月左右达到最终抗压强度。在后期使用过程中,随着重压过程的不断重复作业,由于环氧树脂与纤维的增强增韧作用,达到最高荷载量后,ECC基材周围会出现一定的凸出。但与普通混凝土不同的是,他不会出现被压碎的现象。

图:ECC刮涂现场

所以由于ECC的优异表现,所以国外往往都是用在地面的修复和翻新,同时应用于抗震结构、地下建筑、混凝土管道、高耐久性保护层、耐久性修复材料等领域。而国内目前重要用于结净要求的地面铺装或者地坪垫层。在使用方面,ECC材料也是非常便捷的可以使用泵送、自密实,也可以喷射,从而提升工作效率,缩短工期,达到非常关键的降本要求。

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展望总结

SUMMERY

ECC材料作为一种具有经济且优异性能的新型复合材料,受到广泛的关注,拥有非常广泛的发展前景。目前ECC在欧美国家以及日本、新加坡等发达国家有大量的实际应用和研究。

我们国内的ECC材料处于起步阶段。结合国内市场对新型材料的需求,我们君江也是通过20年环氧材料的研究发展,不断吸收和引入国外先进成果,对ECC材料进行相关研究开发,目前已经发展到:乳液优化的第53个配方“WEP-51(53)”、固化剂优化的第3代产品“D3287”、高强砂调配的第5份方案“君江C”,解决了水泥基材料的流平性差的问题。同时层间附着力可以达到3.8兆帕、抗压强度28D达到65兆帕、拉升强度达到6.6兆帕。对于未来,我司将进一步优化三个组分核心材料,争取在更多领域中获得更大突破。


君江ECC配方



 乳液推荐:DE355NB、DE365NB、WEP-5153
如需了解更多产品信息或索样,可联系我司市场部陶女士:13761939776(微信同号)。欢迎留言评论!

- THE END -

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