环氧树脂砂浆在混凝土修补中的运用范文

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《广东建材杂志》2014年第十期

1环氧树脂砂浆的组成成分的选择

环氧树脂砂浆是一种良好的混凝土修补材料，除环氧树脂外，还包括稀释剂、固化剂、增韧剂、填料等组成成分。选择合适的组成成分，可提高其施工性能、强度和耐老化性。

1.1稀释剂环氧树脂的粘度较高，流动性差，不加稀释剂会造成施工不变，还会使填料掺量降低，增加成本。可用于稀释环氧树脂，增加其流动性的稀释剂分为非活性稀释剂和活性稀释剂。非活性稀释剂不参与固化反应，最终会挥发掉；活性稀释剂是可参与固化反应，作为组成成分存在于环氧树脂固化物中。非活性稀释剂有丙酮、苯甲醇、甲苯、乙酯、丁酯等，活性稀释剂是糠醛/丙酮复合稀释剂，或含有一个或多个环氧基团的化合物，如丁基缩水甘油醚（501）等。非活性稀释剂价格较低；糠醛/丙酮复合稀释剂主要用于配制超低粘度裂缝胶，用于修补细微的结构裂缝，如大坝等；含环氧基团的活性稀释剂稀释稳定性好，各种用途都可使用，但价格较高。要根据实际使用用途或工艺选择合适的稀释剂。对于薄层表面修补，或要求不高的小裂缝修补，可以使用丙酮、乙酯等非活性稀释剂；对于较大体积的混凝土修补，使用非活性稀释剂容易造成发气空鼓，特别是在气温较高时，体积可膨胀30%，此时为控制质量，最好使用含环氧基团的活性稀释剂。

1.2固化剂环氧树脂为分子量不高的线型高分子化合物，常温不能直接使用，需要加入固化剂才形成空间网状结构，形成较高的强度。用于环氧树脂砂浆的固化剂是胺类化合物，即具有胺基的化合物。通常施工方使用较多的固化剂乙二胺，它有刺激臭味，毒性较大，挥发性大，在空气中形成烟雾，其与环氧树脂固化产物较脆，抗冲击能力差，加入增塑剂邻苯二甲酸二丁脂能增加环氧的韧性，但它也是有毒物质，且不会参与反应，对环氧树脂砂浆的韧性提高不大。可采用多胺化合物或聚酰胺，多胺虽然贵，但粘度低，稀释度高，粉料掺量高，故成本更低。

1.3增韧剂环氧树脂固化体强度高，但脆性大，表现为韧性不足，抗冲击强度不高，抗疲劳性差等。需要加入增韧剂进行改性。环氧树脂体系的增韧剂较多，较常用的有液体丁腈橡胶、聚硫橡胶，还有清华大学开发的奇士增韧剂等。环氧树脂砂浆对韧性要求不高，简单经济的方法可以使用双环氧基团的稀释剂，既可以作为稀释剂，又有一定的增韧效果。此外，使用聚酰胺固化剂也可使环氧树脂砂浆具有一定的韧性。增塑剂邻苯二甲酸二丁脂不能算做增韧剂。

1.4填料填料可以提高环氧树脂砂浆的强度、降低成本。使用合适的填料，还可达到其他性能。可用于环氧树脂砂浆的填料很多，可分为粉料和砂料，粉料和砂料配合使用。较易得到、经济的粉料有石英粉、水泥、粉煤灰、滑石粉、重钙粉等；砂有石英砂、河砂、金刚砂等。使用水泥后，环氧砂浆颜色呈黑色。当需要保持与混凝土颜色相近时，可以滑石粉或重钙粉为主，掺加少量水泥或粉煤灰，配以河砂或石英砂来作为环氧树脂砂浆的填料。总之，环氧树脂砂浆虽然只是简单的多组分复配，但要用好的话，需要对各组分有一定的了解，优选合适的原材料。下面给出一个推荐的配方(表1)：该配方经济适用，可满足各种修补用途。其性能如下：抗压强度80MPa以上，抗折＞23MPa，弹性模量12GPa左右，收缩0.04%，与C30混凝土粘结强度＞4MPa，且为混凝土破坏。

2环氧砂浆施工及质量控制

使用环氧砂浆修补加固混凝土结构时，应根据气候条件、工程特点及施工进度合理组织施工。施工一般分这几个步骤：旧混凝土切割或凿除→除灰→钢筋除锈→涂刷钢筋防锈剂→涂刷环氧基液界面剂→配制环氧砂浆→环氧砂浆修补→养护。其中需要注意的几个方面是：⑴基底处理为确保环氧砂浆与基底混凝土具有良好的粘结，需要对开裂或破坏的混凝土基面进行切割或凿除处理，切割最好切成矩形，如基面松动严重，应采用人工凿毛方法，凿掉破损的混凝土，使基底露出坚硬、牢固的混凝土面，必须按照设计深度凿除。如果钢筋锈蚀外露，还应对钢筋表面进行除锈，并涂刷钢筋防锈剂。对凿除的混凝土表面，采用高压风枪将碎屑、灰尘吹干净，并保持表面干燥，当表面有渗水时，应选用水性环氧砂浆进行施工。⑵环氧砂浆的配制环氧砂浆的配制应就地配制，即配即用，在其规定的适用期内使用完毕，否则会固化，造成材料浪费，如推荐的配比夏季适用期15min左右，2h即有较高的强度。配制环氧砂浆时，各组分的称量误差不能太大，否则会严重影响其性能。

平面斜坡施工或立面、仰面施工时应适当调整配方，使配制的砂浆稠一些，避免流淌。⑶环氧砂浆修补施工使用环氧砂浆修补施工时，要分情况组织施工。当修补面深度较小或者为立面、仰面施工时，应在混凝土基底涂刷一层界面剂，避免基底吸水，将环氧树脂吸走，造成砂浆性能较大的偏差。在平面施工时，如道路修补，可以不用界面剂。修补面深度较大时应分层施工，每层5cm以下，待上一层固化后再进行下一层施工。

3结语

环氧树脂砂浆的配方是否合理，对其性能及成本有很大影响。一个好的配方能使各组分有机结合，从而使材料的性能得以充分地发挥。实际工程的施工应根据设计要求选择、调整配方，并建立良好的施工组织方案，只有这样才能成分发挥环氧树脂砂浆的优势，做出一个优质工程。

作者：杨春单位：中铁十八局集团轨道交通工程公司