dr.J.M.J.M.BijenIntron BV, Maastricht,voorheen werkzaam bijCentraal Laboratorium DSMNieuwe ontwikkeling inglasvezel-versterkt cementPolymeergemodificeerd, glasvezelversterkt cement*Bij bestudering van glasvezel-versterkt cement(in het vervolg afgekort tot GVC) blijkt dat demechanische eigenschappen, zoals buigsterk-te, treksterkte, rekcapaciteit en slagvastheid naverloop van tijd achteruitgaan, vooral bij voch-tige omstandigheden. Dit geldtzowel voor alka-libestendige (AR) glasvezels, die speciaal zijnontwikkeld voor toepassing in combinatie metcement, als voor E-glasvezels, die vooral wor-den gebruikt als versterking van kunststoffen.Met name bij AR-glas GVC kan de genoemde1Glasvezelbundel2Glasvezelbundel met een cementdeeltjegebaseerd opeen lezing uitgesproken doordr.J.Bijen op het congres 'The Developing Suc-cess of GRC', London, oktober 1979.CementXXXII (1980) nr. 3achteruitgang in eigenschappen niet het gevolgzijn van een alkalische, d.W.Z. chemische aan-tasting van de glasvezel.Door DSM zijn onderzoeken verricht naar deoorzaken die leiden tot de teruggang in degenoemde eigenschappen. Daarbij werd eenmethode gevonden voor het onderdrukken vande optredende verschijnselen. Op grond daar-van werd een nieuw produkt ontwikkeld:polymeer-gemodificeerd glasvezel- versterktHet opvulmechanisme bij GVCGVC bestaat uiteen matrix (hoofdzakelijk ce-ment) met daarin gebed glasvezelbundels. Dezebundels bestaan uit honderden filamenten meteen diameter van ca. 10 urn (foto 1). Tussendeze filamenten is slechts weinig ruimte aanwe-zig. De gemiddelde interfilamentafstand is 1-3urn, Deze ruimte is te klein om direkt bij deproduktie te worden gevuld met cementdeeltjesdie een gemiddelde diameter van 30 ? 60 urnhebben (fig. 2). Zelfs de buitenste filamentenvan de bundel die rechtstreeks aan de matrixgrenzen, hebben slechts hier en daar contact.116cement, in het vervolg afgekort tot (P)GVC.Voor dit materiaal zijn in diverse landenoctrooi-aanvragen ingediend en verleend, o.a.in de VS. De grondstoffen worden door FOR-rON, een dochteronderneming vanDSM, op demarkt gebracht.In deze publikatie worden de oorzaken van deteruggang in de eigenschappen van GVC be-sproken en wordt het nieuwe materiaal (P)GVCgepresenteerd..Aanvankelijk zijn de filamenten dan ook slechtsweinig gebonden. Dit uit zich o.a. in trek-rek-curven zoals weergegeven in figuur 3a, voorGVC na 28 dagen conditioneren bij 65% RV en20?C. De hoge rek-capaciteit is het gevolg vande geringe vezel-matrix spanningsoverdrachten van vezeluittrek.Langzaam groeit de ruimte tussen glasvezelfi-lamenten nu dicht met voornamelijkDit is de meest oplosbare cementhydratatie-component en zal daarom via pori?n- en gelwa-ter het snelst naar de open ruimten tussen enrondom de filamenten worden getransporteerd.Het gevolg is dat een harde, gesloten kristallijnelaag rondom de filamenten ontstaat. Bij vochtigeomstandigheden zoals bij onder water bewaren,kan dit opvullen van interfilamentruimten binneneen jaar voltooid zijn.Veranderingen in trek- en buigspannings-rekgedragHet gedrag van GVC na 28 dagen (fig. 3a) en na1 jaar buiten ge?xposeerd, is sterk verschillend(fig. 3b). Door de zich sterk verbeterende moge-lijkheid tot spanningsoverdracht treedteen grotevermindering van de rekcapaciteit op. Ook detreksterkte (UTS) is, daar waar men een verbe-tering zou verwachten, achteruit gegaan. Degeconstateerde vrij sterke afname in buigsterkte(MOR) is een logisch gevolg van de verminde-ring in treksterkte en vooral rekcapaciteit [6,7].Glas is een bijzonder bros materiaal dat zeergevoelig is voor wat aan het oppervlak geschiedt[8]. Krasjes van 0,5 urn diepte kunnen detreksterkte al meteen faktor 50 verlagen.Bij het overschrijden van het buigpunt (BOP)vindt scheurvorming plaats in de matrix en treedter 'debonding' op tussen vezel en matrix in deonmiddellijke omgeving van de scheur. Hierbijkan gemakkelijk beschadiging van de vezelplaatsvinden.3Trek-rek curven voor AR-glas GVC, E-glas GVCen E-glas (P)GVC;a na 28 dagen bij 20?C en 65% RVb na 1 jaar expositie aan de buitenluchttrekrichtmga) na 28 dagent --E-glas (Pl GVC (15% vlv polymeer)(MP.) "ir.k ---*- AR.glas GVC______ E-glas GVC10watercement- beter 0.3zandcement-fador 0.2bl na' jaartMP') (ft'ek10vezelgehat~ 5 ?l. v/vvezels : 26 mmexpositie d;Jn buitenluchtte