理论教育 环氧砂浆和混凝土应用于桥梁工程施工与加固改造技术

环氧砂浆和混凝土应用于桥梁工程施工与加固改造技术

时间:2023-09-26 理论教育 版权反馈
【摘要】:凡含有环氧基团的高分子化合物,统称为环氧树脂。将环氧胶液与填料拌和均匀则成环氧砂浆。在填料中适量减少石英粉、水泥、砂子,然后加入石子即成环氧混凝土。

环氧砂浆和混凝土应用于桥梁工程施工与加固改造技术

1.环氧砂浆及环氧混凝土的组成成分

(1)环氧树脂。

凡含有环氧基团的高分子化合物,统称为环氧树脂。土建工程使用的环氧树脂一般为双酚A型环氧树脂,属热塑性高分子化合物。其分子量不大,使用时,可通过加入固化剂使它进一步交联成体型结构的巨大分子,从而固化成不溶不熔的硬质产物。

由于环氧树脂具有良好的工艺性能,可在常温下固化,黏结性能很强,收缩性较小,膨胀系数也较小,具有良好的耐腐蚀性能,机械强度高,吸水率很低等,环氧树脂得到广泛的应用。

(2)固化剂。

环氧树脂在使用时,必须加入固化剂,使线型结构交联成体型结构。固化剂的种类很多,常用的有胺类(如乙二胺、二乙烯三胺等)、酸酐类及合成树脂类化合物。

(3)增韧剂。

增韧剂的主要作用是提高环氧树脂的韧性,增强抗弯、抗冲击能力。增韧剂分为非活性增韧剂和活性增韧剂两类。非活性增韧剂不带活性基因,不参与固化反应,只起添加物作用,又称增塑剂,如邻苯二甲酸二丁酯等。活性增韧剂能参与环氧树脂的固化反应,共同组成体型结构,常用的有低分子量的聚酰胺树脂、聚硫橡胶和丁腈橡胶等。

(4)稀释剂。(www.daowen.com)

稀释剂的作用是降低浆材黏度,以利于施工操作。稀释剂也分为非活性稀释剂和活性稀释剂两类。非活性稀释剂只起稀释作用而不参与环氧树脂的固化反应,如丙酮、甲苯、氯苯及二甲苯等。这些材料在环氧树脂固化及使用过程中逐渐挥发,因而使环氧树脂的黏结力降低,收缩率增加,甚至降低热变形温度、冲击韧性抗弯强度。活性稀释剂在环氧树脂中既起稀释作用,又参与环氧树脂的固化反应。应当注意的是,由于活性稀释剂中有环氧基的存在,为使之参与固化作用,应适当增加固化剂的用量。

(5)填料。

使用填料的目的是减少环氧树脂用量,降低成本,提高强度、硬度和耐磨性能,增加导热系数,减少收缩率、膨胀系数,改善变形性能等。

填料的品种很多,可以根据要求选用。为了提高环氧树脂的冲击韧性与抗拉、抗弯强度,宜用石棉纤维和玻璃纤维;为了提高环氧树脂的抗压强度和硬度,宜用滑石粉、石英粉、水泥、砂子;为了降低环氧树脂的弹性模量和提高抗开裂能力,可加橡胶粉;为了提高环氧树脂的耐磨性,可用石墨粉和铸石砂;为了提高环氧树脂的耐热性,可用石棉粉;为了提高环氧树脂的导热性,可用铝粉或铜粉。此外,选用的填料应与被黏结物的性质相同或近似,如用于金属的黏结,宜用铝粉或其他金属粉末;用于黏结修补混凝土,宜用水泥、铸石粉、石英粉、铸石砂及石子等。填料用量根据施工要求的黏度及其他技术指标确定,并应使所有的填料都能被环氧树脂润湿。

将环氧胶液与填料拌和均匀则成环氧砂浆。在填料中适量减少石英粉、水泥、砂子,然后加入石子即成环氧混凝土。

2.环氧砂浆的施工

当环氧砂浆配合比方案确定后,除称料要准确外,还必须严格按配料工艺流程进行配料,并注意各流程的温度控制。环氧固化反应是放热反应,树脂导热性能又差,每次配料不仅要保持各种材料的比例,拌和总量亦应根据试验确定的数量进行,否则温度变化及固化时间还是难以确定,甚至影响固化树脂的质量。对于要修补或保护的材料,应对其表面进行处理。要求表面坚固、平整、清洁及干燥(用水性环氧固化剂的除外)。表面处理好后,先刷一薄层环氧胶液,然后填铺拌和好的环氧砂浆,并将其压实抹平,最后按要求的固化条件养护至规定的龄期。

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