環(huán)氧樹脂砂漿在混凝土修補(bǔ)中的運(yùn)用范文

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《廣東建材雜志》2014年第十期

1環(huán)氧樹脂砂漿的組成成分的選擇

環(huán)氧樹脂砂漿是一種良好的混凝土修補(bǔ)材料，除環(huán)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(qiáng)度和耐老化性。

1.1稀釋劑環(huán)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?？捎糜谙♂尛h(huán)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(yīng)，最終會揮發(fā)掉；活性稀釋劑是可參與固化反應(yīng)，作為組成成分存在于環(huán)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(fù)合稀釋劑，或含有一個(gè)或多個(gè)環(huán)氧基團(tuán)的化合物，如丁基縮水甘油醚（501）等。非活性稀釋劑價(jià)格較低；糠醛/丙酮復(fù)合稀釋劑主要用于配制超低粘度裂縫膠，用于修補(bǔ)細(xì)微的結(jié)構(gòu)裂縫，如大壩等；含環(huán)氧基團(tuán)的活性稀釋劑稀釋穩(wěn)定性好，各種用途都可使用，但價(jià)格較高。要根據(jù)實(shí)際使用用途或工藝選擇合適的稀釋劑。對于薄層表面修補(bǔ)，或要求不高的小裂縫修補(bǔ)，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(bǔ)，使用非活性稀釋劑容易造成發(fā)氣空鼓，特別是在氣溫較高時(shí)，體積可膨脹30%，此時(shí)為控制質(zhì)量，最好使用含環(huán)氧基團(tuán)的活性稀釋劑。

1.2固化劑環(huán)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(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，形成較高的強(qiáng)度。用于環(huán)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(fā)性大，在空氣中形成煙霧，其與環(huán)氧樹脂固化產(chǎn)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(huán)氧的韌性，但它也是有毒物質(zhì)，且不會參與反應(yīng)，對環(huán)氧樹脂砂漿的韌性提高不大?？刹捎枚喟坊衔锘蚓埘０?，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(huán)氧樹脂固化體強(qiáng)度高，但脆性大，表現(xiàn)為韌性不足，抗沖擊強(qiáng)度不高，抗疲勞性差等。需要加入增韌劑進(jìn)行改性。環(huán)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(xué)開發(fā)的奇士增韌劑等。環(huán)氧樹脂砂漿對韌性要求不高，簡單經(jīng)濟(jì)的方法可以使用雙環(huán)氧基團(tuán)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(huán)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(huán)氧樹脂砂漿的強(qiáng)度、降低成本。使用合適的填料，還可達(dá)到其他性能?？捎糜诃h(huán)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(jīng)濟(jì)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(huán)氧砂漿顏色呈黑色。當(dāng)需要保持與混凝土顏色相近時(shí)，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(huán)氧樹脂砂漿的填料?？傊?，環(huán)氧樹脂砂漿雖然只是簡單的多組分復(fù)配，但要用好的話，需要對各組分有一定的了解，優(yōu)選合適的原材料。下面給出一個(gè)推薦的配方(表1)：該配方經(jīng)濟(jì)適用，可滿足各種修補(bǔ)用途。其性能如下：抗壓強(qiáng)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(jié)強(qiáng)度＞4MPa，且為混凝土破壞。

2環(huán)氧砂漿施工及質(zhì)量控制

使用環(huán)氧砂漿修補(bǔ)加固混凝土結(jié)構(gòu)時(shí)，應(yīng)根據(jù)氣候條件、工程特點(diǎn)及施工進(jìn)度合理組織施工。施工一般分這幾個(gè)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(huán)氧基液界面劑→配制環(huán)氧砂漿→環(huán)氧砂漿修補(bǔ)→養(yǎng)護(hù)。其中需要注意的幾個(gè)方面是：⑴基底處理為確保環(huán)氧砂漿與基底混凝土具有良好的粘結(jié)，需要對開裂或破壞的混凝土基面進(jìn)行切割或鑿除處理，切割最好切成矩形，如基面松動嚴(yán)重，應(yīng)采用人工鑿毛方法，鑿掉破損的混凝土，使基底露出堅(jiān)硬、牢固的混凝土面，必須按照設(shè)計(jì)深度鑿除。如果鋼筋銹蝕外露，還應(yīng)對鋼筋表面進(jìn)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(fēng)槍將碎屑、灰塵吹干凈，并保持表面干燥，當(dāng)表面有滲水時(shí)，應(yīng)選用水性環(huán)氧砂漿進(jìn)行施工。⑵環(huán)氧砂漿的配制環(huán)氧砂漿的配制應(yīng)就地配制，即配即用，在其規(guī)定的適用期內(nèi)使用完畢，否則會固化，造成材料浪費(fèi)，如推薦的配比夏季適用期15min左右，2h即有較高的強(qiáng)度。配制環(huán)氧砂漿時(shí)，各組分的稱量誤差不能太大，否則會嚴(yán)重影響其性能。

平面斜坡施工或立面、仰面施工時(shí)應(yīng)適當(dāng)調(diào)整配方，使配制的砂漿稠一些，避免流淌。⑶環(huán)氧砂漿修補(bǔ)施工使用環(huán)氧砂漿修補(bǔ)施工時(shí)，要分情況組織施工。當(dāng)修補(bǔ)面深度較小或者為立面、仰面施工時(shí)，應(yīng)在混凝土基底涂刷一層界面劑，避免基底吸水，將環(huán)氧樹脂吸走，造成砂漿性能較大的偏差。在平面施工時(shí)，如道路修補(bǔ)，可以不用界面劑。修補(bǔ)面深度較大時(shí)應(yīng)分層施工，每層5cm以下，待上一層固化后再進(jìn)行下一層施工。

3結(jié)語

環(huán)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(gè)好的配方能使各組分有機(jī)結(jié)合，從而使材料的性能得以充分地發(fā)揮。實(shí)際工程的施工應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)要求選擇、調(diào)整配方，并建立良好的施工組織方案，只有這樣才能成分發(fā)揮環(huán)氧樹脂砂漿的優(yōu)勢，做出一個(gè)優(yōu)質(zhì)工程。

作者：楊春單位：中鐵十八局集團(tuán)軌道交通工程公司