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环氧树脂修复水泥基材料微裂缝的渗透机理（二）修复CA）随时间的基材变化图

时间: 2025-05-15 05:28:02 来源: 56213.hrtwrk.com 作者: 娱乐

3 结果与分析

3.1 接触角

接触角作为衡量液体润湿能力的环氧重要量化指标，具有时变性，树脂水泥因此需考虑接触角随时间的修复变化情况。图 2 为 20℃条件下，基材E-51 环氧树脂、料微裂缝理荧光 E-51 环氧树脂（Fluorescent E-51 epoxy resin，透机FS/E-51）、环氧E-44 环氧树脂及荧光 E-44 环氧树脂（Fluorescent E-44 epoxy resin，树脂水泥FS/E-44）四种试样与水泥基材料接触角（Contact Angle，修复CA）随时间的基材变化图。图 3 为光学接触角测量仪拍摄的料微裂缝理 0～300s 时 E-51 环氧树脂与水泥基材料接触角光学变化图。

20℃不同试样与水泥基材料接触角随时间变化图 20℃环氧树脂与水泥基材料接触角随时间变化光学图

由图 2、透机图 3 可知，环氧在 20℃条件下，树脂水泥四种试样与水泥基材料接触角均随时间增加而减小，修复稳定后角度远低于 90°，说明环氧树脂对水泥基材料表面具有良好润湿性，这为试样在水泥基材料微裂缝中的渗透提供了理论基础。接触角均在 300s 后开始趋于稳定，因此为使试样在水泥基材料表面能充分润湿，两者接触时间应不小于 5min。E-51 环氧树脂和 FS/E-51 环氧树脂最终接触角度要小于 E-44 环氧树脂和 FS/E-44 环氧树脂，表明添加荧光素钠将使环氧树脂接触角增大。

图 4 为 20～60℃条件下 E-51、FS/E-51、E-44 及 FS/E-44 四种环氧树脂修复剂与水泥基材料的接触角随温度变化图。图中所测接触角均为修复剂在水泥基材料表面充分铺展后的稳定接触角度。

不同试样与水泥基材料接触角随温度变化图

由图 4 可知，四种试样与水泥基材料接触角随温度升高均有不同程度减小。原因是温度升高，分子内能增加、运动加快，从而试样流动性增强，越易在水泥基材料表面润湿铺展。其接触角大小关系为：E-51 环氧树脂<FS/E-51 环氧树脂<E-44 环氧树脂<FS/E-44 环氧树脂。

3.2 表面张力

表面张力大小同样是衡量试样在水泥基材料表面润湿能力的一个重要量化指标。图 5 为四种试样在温度为 20～60℃时表面张力(Surface Tension，ST)变化图。

不同试样表面张力随温度变化图

根据图 5 可知，四种试样表面张力均随温度增高而减小。且温度每升高 10℃，表面张力减小约 1.2mNm-1。原因是温度升高，分子热运动剧烈，试样内部分子间距变大，对表面层分子的引力减弱，从而表面张力下降。此外，添加荧光素纳将使环氧树脂表面张力增大。

3.3 粘度

粘度时衡量液体流动能力的一个重要量化指标，粘度越大，液体在流动过程中需克服的阻力就越大。图 6 为 20～60℃条件下，四种试样动力粘度随温度的变化图。

不同试样粘度随温度变化图

由图 6 可知，20℃时，E-44 环氧树脂粘度约为 E-51 环氧树脂两倍。随着温度升高，四种试样粘度急剧下降，且当温度大于 50℃时，粘度趋于稳定，其中 E-51 环氧树脂 60℃时动力粘度为 128.6mP·s，FS/E-51 环氧树脂 60℃时动力粘度为 181.54mP·s。添加荧光素纳后环氧树脂粘度将增大，原因可能是添加荧光染料后，试样内存在微小液滴，内部摩擦力增大导致试样粘度增加。

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