3.结果与讨论
3.1.抗裂性能腻子产生裂缝的原因有很多种。
对于新施工的体系而言，腻子上墙以后仍有一个干燥固化的过程，这期间可能局部受到约束，这种约束作用导致在约束部位产生孔隙或缝隙；另一种产生裂缝的原因是塑性收缩，当环境湿度低、温度高和有风的情况下，腻子表面水分迅速挥发时就会产生塑性收缩裂缝。对于施工一段时间的体系而言，干缩是产生裂缝的一个常见原因，此外，温度、风化等作用都可以造成体系中的裂缝。而纤维的应用可以阻止因渗水、离析、塑性收缩、干缩等各种原因引起的腻子材料原生裂缝的产生，减少裂缝的数量并降低裂缝的尺寸。
试验用开裂指数来表示腻子的抗裂性能，根据表面上裂缝的宽度，将裂缝分为5个等级：大于3mm、2~3mm、1~2mm、0.5~1mm和小于0.5mm。定义每一范围裂缝的度量指数分别为3、2、1、0.5和0.25，每一度量指数乘以其相应的裂缝长度，将加和的结果折算
为1m2面积的相应数值，即为该试样的开裂指数。图1给出了腻子的开裂指数随纤维添加量的变化关系，可以看出聚丙烯腈纤维的加入降低了腻子的开裂指数，并且开裂指数随纤维添加量的增加而减小。
KNP聚丙烯腈纤维经过了特殊的表面处理，其与基材的握裹力得到了极大的提高，当腻子于纤维处出现裂缝时，由于纤维与基材之间的粘结力大于裂缝扩展产生的沿纤维方向的剪切应力，从而不会出现纤维从基材中被拔出的情况。当负载进一步加大时，纤维与基材之间的黏结力依然能够保证纤维不被拔出，如果此时裂缝扩展所产生的沿纤维轴向的拉力大于纤维的强度，则纤维发生断裂。即KNP聚丙烯腈纤维增强腻子的最终破坏形式是纤维的断裂，而不是纤维从基材中拔出，如图2所示，因此，腻子的抗裂性能得到了有效的改善。
图1不同纤维添加量的腻子的开裂指数
图2腻子中断裂的聚丙烯腈纤维的SEM照片
通常认为，体系的抗裂能力随体系中纤维间距的减小而增大。根据纤维的平均间距理论，低掺量纤维在腻子中的抗裂效果与纤维的间距有直接的关系。纤维三维乱向分布时，纤维的平均间距S=1.25d/Vf，式中d为纤维的直径，Vf为纤维的体积率，S随Vf的增加和d的减小而减小。对于给定的纤维来说，其直径保持不变，纤维加入量越多，纤维的体积含量越大，从而纤维平均间距越小，因此，得到了如图1所示的腻子开裂指数随纤维添加量的增加而减小的结果。
从图1还可以看出，长度不同的三种聚丙烯腈纤维对
腻子抗裂性能增强效果的顺序为KNP192>KNP194>KNP196。腻子内部的空隙较小，纤维的长度为2mm就足以与裂缝两侧的腻子基材有良好的粘结强度。对于重量相同的纤维，长度越短，则纤维数目越多，腻子与纤维的粘结面积越大，从而腻子的抗裂性能随纤维长度的减短而增大。据此，可以认为腻子体系中KNP聚丙烯腈纤维的临界长度为2mm。
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