Việc sử dụng lớp kết nối cho bê tông là bắt buộc vì những lý do sau đây:
Bề mặt bê tông có tính kiềm rất cao, phá hủy mặt phân giới của những vật liệu nhạy cảm đối với sự thủy phân.
Có nhiều chổ yếu, có một lớp bột trên bề mặt.
Có những vết nứt xuất hiện trên bề mặt bê tông trong thời gian bảo dưỡng.
Trong bê tông thường có độ ẩm. Độ ẩm này do nước bị giữ lại trong bê tông hoặc do thấm vào từ bên ngoài.
Bề mặt bê tông có thể thay đổi theo môi trường bên ngoài mà nó tiếp xúc tùy thuộc vào nhiệt độ và độ ẩm.
Ngoài ra bên tông là một vật liệu xốp và nó sẽ hút ẩm hay chất lỏng từ lớp sơn phủ, làm lớp sơn phủ bị khô sớm. Hầu hết các loại sơn sẽ xãy ra phản ứng hoá học trong thời gian bảo dưỡng, nó sẽ phụ thuộc vào lượng nước hay dung môi bay hơi, không bị thấp thu. Lớp kết nối sẽ giúp cho lớp sơn phủ hoàn thành chu trình bảo dưỡng. Nói chung, lớp kết nối còn có giá thành rẻ hơn từ 10% đến 75% so với vật liệu sơn phủ nên việc sử dụng lớp kết nối trước khi sơn phủ sẽ giúp làm giãm giá thành của hệ thống sơn phủ.
1.1.3. Một số chất kết nối dùng cho bê tông hiện có trên thị trường
Bảng 1.1. Các sản phẩm thương mại của Swancor
Tên thương
mại Đặc trưng Đọ nhớt động học ở250C (cps) T/gian sống (Tháng) CP 97
Nhựa polyurethane dùng cho bê tông có hàm lượng
ẩm cao 50 – 100 4
CP 99
Nhựa vinyl ester dùng làm primer cho bê tông, độ bám dính tốt với nhựa polyester và nhựa vinyl ester
150 – 300 4
CS 50 Là loại primer butyl 6
1.2. VẬT LIỆU COMPOSITE GIA CƯỜNG SỢI (FRP)
Vật liệu composite gia cường sợi (FRP) đã được sử dụng đầu tiên để gia cường cho kết cấu bê tông vào giữa những năm 1950. Ngày nay vật liệu composite gia cường sợi càng được sử dụng rộng rãi trong các công trình xây mới như làm bể chứa hóa chất, làm lớp phủ bảo vệ cho các nền nhà xưởng bằng bê tông ở những khu vực thường xuyên tiếp xúc
với hóa chất, làm lớp lót bên trong của các bể chứa, bể xử lý nước thảy được làm bằng bê tông.
1.2.1. Thành phần của vật liệu composite gia cường sợi
Vật liệu composite gia cường sợi (FRP) gồm có 2 thành phần chính:
a/ Cốt
Là pha không liên tục, đóng vai trò tạo nên độ bền cao, mođun đàn hồi cao cho composite FRP, do vậy cốt là loại phải có các đặc tính đó, đồng thời phải nhẹ để tạo nên độ bền riêng cao. Hình dạng, kích thước, mật độ và sự phân bố của sợi là những yếu tố ảnh hưởng mạnh đến tính chất cơ lý của composite. Thông thường vật liệu để làm cốt nối trong tất cả các vật liệu FRP là các sợi liên tục (sợi thủy tinh, sợi aramid (polyamide thơm) được tác dụng với nhựa nền.
b/ Nền
Nền là pha liên tục, đóng vai trò liên kết toàn bộ các phân tử cốt thành một khối composite thống nhất. Che phủ, bảo vệ cốt tránh các hư hỏng do các tác động hóa học, cơ học của môi trường. Yêu cầu của nền là phải nhẹ và có độ dẻo cao. Nhựa được sử dụng có thể là nhựa nhiệt rắn (polyester, vinyl ester,…) hoặc nhựa nhiệt dẻo như (nylon, polyethylene terephthalate).
1.2.2. Những ưu điểm của vật liệu composite FRP
Có thể sử dụng cho những kết cấu có thể tích lớn do giá thành rẻ.
Các kỹ thuật cải tiến giúp cho vật liệu có cường độ cao và khối lượng nhẹ. Kết hợp tốt bê tông và sợi thủy tinh và chất nhựa nền polyme.
Vật liệu như polyester, epoxy, vinyl ester lúc đầu ở dạng lỏng sau khi đổ khuôn và định hình có sự liên kết phân tử ở mức cao và tạo hình theo ý muốn.
Vật liệu thi công dễ dàng và không yêu cầu các thiết bị phức tạp.
1.2.3. Tính chất và ứng dụng
Vật liệu composite rất phong phú và đa dạng được sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực bởi các tính chất ưu việt sau:
• Giá thành hợp lý.
• Tỷ số năng lượng trên giá thành và tỷ số tính năng cơ lý cao hơn sắc thép.
• Phương pháp gia công chế tạo đơn giản.
• Dễ tạo hình, thay đổi và sữa chữa.
• Ít tốn kém trong bảo quản và chống ăn mòn.
• Có thể gia tăng hoặc giảm bớt tính dẫn nhiệt và dẫn điện.
Tuy nhiên vẫn có một số nhược điểm là giá thành của nguyên vật liệu không rẻ, chất lượng sản phẩm không ổn định. Mặc dù vậy vật liệu composite đang từng bước khẳng định vai trò của mình trong các lĩnh vực khoa học và đời sống, dần dần thay thế các vật liệu khác:
• Vật liệu gia dụng: lavabor, bồn tắm, bàn ghế, tấm trần, tấm cách âm…
• Vật liệu xây dựng: tấm lợp, dầm chịu lực…
• Vật liệu điện: tấm cách điện, vỏ bảo vệ…
• Vật liệu chịu hóa chất: ống dẫn, ống khói, bể chứa hóa chất, bể điện phân…
• Giao thông vận tải: vỏ xe hơi, vỏ tàu…
• Hàng không, vụ trụ, quân sự: cánh, khung máy bay, súng, áo giáp chống đạn…