環氧樹脂砂漿在混凝土修補中的運用范文
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《廣東建材雜志》2014年第十期
環氧樹脂砂漿是一種良好的混凝土修補材料，除環氧樹脂外，還包括稀釋劑、固化劑、增韌劑、填料等組成成分。選擇合適的組成成分，可提高其施工性能、強度和耐老化性。
1.1稀釋劑環氧樹脂的粘度較高，流動性差，不加稀釋劑會造成施工不變，還會使填料摻量降低，增加成本。可用于稀釋環氧樹脂，增加其流動性的稀釋劑分為非活性稀釋劑和活性稀釋劑。非活性稀釋劑不參與固化反應，最終會揮發掉；活性稀釋劑是可參與固化反應，作為組成成分存在于環氧樹脂固化物中。非活性稀釋劑有丙酮、苯甲醇、甲苯、乙酯、丁酯等，活性稀釋劑是糠醛/丙酮復合稀釋劑，或含有一個或多個環氧基團的化合物，如丁基縮水甘油醚（501）等。非活性稀釋劑價格較低；糠醛/丙酮復合稀釋劑主要用于配制超低粘度裂縫膠，用于修補細微的結構裂縫，如大壩等；含環氧基團的活性稀釋劑稀釋穩定性好，各種用途都可使用，但價格較高。要根據實際使用用途或工藝選擇合適的稀釋劑。對于薄層表面修補，或要求不高的小裂縫修補，可以使用丙酮、乙酯等非活性稀釋劑；對于較大體積的混凝土修補，使用非活性稀釋劑容易造成發氣空鼓，特別是在氣溫較高時，體積可膨脹30%，此時為控制質量，最好使用含環氧基團的活性稀釋劑。
1.2固化劑環氧樹脂為分子量不高的線型高分子化合物，常溫不能直接使用，需要加入固化劑才形成空間網狀結構，形成較高的強度。用于環氧樹脂砂漿的固化劑是胺類化合物，即具有胺基的化合物。通常施工方使用較多的固化劑乙二胺，它有刺激臭味，毒性較大，揮發性大，在空氣中形成煙霧，其與環氧樹脂固化產物較脆，抗沖擊能力差，加入增塑劑鄰苯二甲酸二丁脂能增加環氧的韌性，但它也是有毒物質，且不會參與反應，對環氧樹脂砂漿的韌性提高不大。可采用多胺化合物或聚酰胺，多胺雖然貴，但粘度低，稀釋度高，粉料摻量高，故成本更低。
1.3增韌劑環氧樹脂固化體強度高，但脆性大，表現為韌性不足，抗沖擊強度不高，抗疲勞性差等。需要加入增韌劑進行改性。環氧樹脂體系的增韌劑較多，較常用的有液體丁腈橡膠、聚硫橡膠，還有清華大學開發的奇士增韌劑等。環氧樹脂砂漿對韌性要求不高，簡單經濟的方法可以使用雙環氧基團的稀釋劑，既可以作為稀釋劑，又有一定的增韌效果。此外，使用聚酰胺固化劑也可使環氧樹脂砂漿具有一定的韌性。增塑劑鄰苯二甲酸二丁脂不能算做增韌劑。
1.4填料填料可以提高環氧樹脂砂漿的強度、降低成本。使用合適的填料，還可達到其他性能。可用于環氧樹脂砂漿的填料很多，可分為粉料和砂料，粉料和砂料配合使用。較易得到、經濟的粉料有石英粉、水泥、粉煤灰、滑石粉、重鈣粉等；砂有石英砂、河砂、金剛砂等。使用水泥后，環氧砂漿顏色呈黑色。當需要保持與混凝土顏色相近時，可以滑石粉或重鈣粉為主，摻加少量水泥或粉煤灰，配以河砂或石英砂來作為環氧樹脂砂漿的填料。總之，環氧樹脂砂漿雖然只是簡單的多組分復配，但要用好的話，需要對各組分有一定的了解，優選合適的原材料。下面給出一個推薦的配方(表1)：該配方經濟適用，可滿足各種修補用途。其性能如下：抗壓強度80MPa以上，抗折＞23MPa，彈性模量12GPa左右，收縮0.04%，與C30混凝土粘結強度＞4MPa，且為混凝土破壞。
2環氧砂漿施工及質量控制
使用環氧砂漿修補加固混凝土結構時，應根據氣候條件、工程特點及施工進度合理組織施工。施工一般分這幾個步驟：舊混凝土切割或鑿除→除灰→鋼筋除銹→涂刷鋼筋防銹劑→涂刷環氧基液界面劑→配制環氧砂漿→環氧砂漿修補→養護。其中需要注意的幾個方面是：⑴基底處理為確保環氧砂漿與基底混凝土具有良好的粘結，需要對開裂或破壞的混凝土基面進行切割或鑿除處理，切割最好切成矩形，如基面松動嚴重，應采用人工鑿毛方法，鑿掉破損的混凝土，使基底露出堅硬、牢固的混凝土面，必須按照設計深度鑿除。如果鋼筋銹蝕外露，還應對鋼筋表面進行除銹，并涂刷鋼筋防銹劑。對鑿除的混凝土表面，采用高壓風槍將碎屑、灰塵吹干凈，并保持表面干燥，當表面有滲水時，應選用水性環氧砂漿進行施工。⑵環氧砂漿的配制環氧砂漿的配制應就地配制，即配即用，在其規定的適用期內使用完畢，否則會固化，造成材料浪費，如推薦的配比夏季適用期15min左右，2h即有較高的強度。配制環氧砂漿時，各組分的稱量誤差不能太大，否則會嚴重影響其性能。
平面斜坡施工或立面、仰面施工時應適當調整配方，使配制的砂漿稠一些，避免流淌。⑶環氧砂漿修補施工使用環氧砂漿修補施工時，要分情況組織施工。當修補面深度較小或者為立面、仰面施工時，應在混凝土基底涂刷一層界面劑，避免基底吸水，將環氧樹脂吸走，造成砂漿性能較大的偏差。在平面施工時，如道路修補，可以不用界面劑。修補面深度較大時應分層施工，每層5cm以下，待上一層固化后再進行下一層施工。
3結語
環氧樹脂砂漿的配方是否合理，對其性能及成本有很大影響。一個好的配方能使各組分有機結合，從而使材料的性能得以充分地發揮。實際工程的施工應根據設計要求選擇、調整配方，并建立良好的施工組織方案，只有這樣才能成分發揮環氧樹脂砂漿的優勢，做出一個優質工程。
作者：楊春單位：中鐵十八局集團軌道交通工程公司