English
簡體中文
環(huán)氧樹脂經(jīng)固化后有許多突出的優(yōu)異性能，加入不同的輔助材料可起到不同的作用。在工程建設(shè)中，由環(huán)氧樹脂與輔助材料按一定的配料工藝配制而成的環(huán)氧砂漿與環(huán)氧混凝土等，可對混凝土裂縫、預(yù)制混凝土的斷裂部分進行補強處理。環(huán)氧樹脂材料在施工中應(yīng)注意的事項。
1 概述
環(huán)氧樹脂是一種高分子合成材料。經(jīng)固化后的環(huán)氧樹脂有許多突出的優(yōu)異性能，如對各種材料特別是對金屬的黏著力很強、有很強的耐化學(xué)腐蝕性、力學(xué)強度很高、電絕緣性好等。此外，環(huán)氧樹脂在未固化前是呈熱塑性的線型結(jié)構(gòu)，使用時必須加入固化劑，只有通過固化才能形成固體高分子，才能顯示出它的特性，同時它可以在相當(dāng)寬的溫度范圍內(nèi)固化，而且固化時體積收縮小。故廣泛應(yīng)用于各個工程部門，諸如機械、電氣、交通、化工、土木及國防工程等。環(huán)氧樹脂的種類繁多，常用的是雙酚A 型環(huán)氧樹脂。
目前，環(huán)氧樹脂已廣泛應(yīng)用于工程建設(shè)中，因其制成品具有良好的物理機械性能，在實際應(yīng)用中，根據(jù)不同用途加入一定數(shù)量的不同輔助材料( 如增韌劑、稀釋劑、促凝劑等) ，可提高環(huán)氧樹脂的性能和擴大它的應(yīng)用范圍。在工程建設(shè)中主要是將環(huán)氧樹脂配制成環(huán)氧砂漿、環(huán)氧混凝土、環(huán)氧膠泥、環(huán)氧涂料以及環(huán)氧樹脂灌漿材料等，用于混凝土裂縫修補、新老混凝土黏結(jié)、防滲、防沖刷、防腐、固結(jié)巖石裂縫、填補混凝土的缺陷( 如蜂窩或溝洞等) 。
2 環(huán)氧樹脂在工程建設(shè)中的應(yīng)用
數(shù)十年來，隨著我國石油化工工業(yè)的發(fā)展及環(huán)氧樹脂品種的增多，它在工程實際中的應(yīng)用范圍也逐漸擴大。下面詳細介紹兩個環(huán)氧樹脂在工程建設(shè)中的應(yīng)用實例。
2．1 用環(huán)氧砂漿對混凝土裂縫進行補強處理
2008 年，三電工程一泵站混凝土防水側(cè)墻發(fā)生裂縫，導(dǎo)致泵房內(nèi)滲水，縫長2．54m，經(jīng)擬定采用環(huán)氧樹脂砂漿進行補強處理，具體操作程序如下。
2．1．1 環(huán)氧砂漿的配合比與配制方法
先我們根據(jù)有關(guān)試驗成果選一組環(huán)氧砂漿的配合比，例如取E—42#環(huán)氧樹脂100g、690#活性稀釋劑20g、304#聚酯樹脂30g、間苯二胺16g、砂600g、石英粉200g。先將環(huán)氧樹脂與間苯二胺分別隔水加溫至70℃～ 80℃。然后將融化了的間苯二胺倒入環(huán)氧樹脂熱流體中，拌和均勻。于此同時，將690#活性稀釋劑與304#聚酯樹脂進行拌和攪勻，后將兩者混合，并攪拌均勻，即成環(huán)氧基液。將所配制的環(huán)氧基夜倒入含有已拌勻的填料( 石英粉與黃砂) 的拌和鍋中，并進行充分拌和，直至每個填料顆粒包含環(huán)氧基液為止，即成環(huán)氧砂漿。此環(huán)氧砂漿的3 天抗壓強度640kg /cm2、抗拉強度77kg /cm2。
2． 1． 2 混凝土裂縫的修補
( 1) 老混凝土的處理
用環(huán)氧材料修補混凝土裂縫時，老混凝土面應(yīng)先進行鑿毛處理，以增加黏結(jié)力，為此沿縫鑿嵌槽，并與鑿毛工藝結(jié)合進行。嵌槽系用人工手釬，要求平整而粗糙，嵌槽的形狀多為“V”形，其深度和寬度視裂縫大小而定。嵌槽鑿好后，用鋼絲刷刷去石粉、混凝土面的松動顆粒及污泥，然后用清水沖洗凈。( 若混凝土內(nèi)有油污，則可用丙酮、甲苯、二甲苯等有機溶劑洗凈) ，后將嵌槽進行干燥，鑒于蝸殼內(nèi)潮濕且嵌槽內(nèi)局部地方有滲水，故用噴燈、高溫?zé)襞莸群嬖锕ぞ邔⑶恫蹆?nèi)水分烘干、吹燥。對有滲水地方，則用水泥水玻璃阻水，然后干燥，否則將影響?zhàn)そY(jié)力。
( 2) 修補工藝
老混凝土處理后即進行修補工藝，先在槽內(nèi)用油漆刷涂刷一道環(huán)氧基液( 即不加填料的環(huán)氧膠黏劑) 其厚度控制在1mm 之內(nèi)，涂刷基液要求均勻全面，洼洞及槽側(cè)不可疏忽，然后在槽內(nèi)回填環(huán)氧砂漿。回填時要注意充分搗實抹平，后再涂刷一道環(huán)氧基液。由于環(huán)氧砂漿自重大，且部分嵌槽處于立面或頂面位置，往往發(fā)生回填材料的蠕動或流淌現(xiàn)象。為此，用貼有塑料薄膜或廢紙的木板加以支撐穩(wěn)定，待硬化拆模后，再涂一層環(huán)氧基液。
為了增加修補面的黏結(jié)強度、抗拉強度及耐水流沖刷能力，用環(huán)氧基液黏貼玻璃絲布1 ～ 2 層，玻布的黏貼寬度: 15 ～ 45cm。黏貼的方法分二種: 無模板支撐的在回填環(huán)氧砂漿后即進行黏貼，有模板支撐的在拆模后進行黏貼，如硬化后的回填砂漿面不平整，就在砂漿面上涂抹一層2 ～ 3mm 的環(huán)氧水泥再行黏貼。黏貼時先在砂漿面涂一道環(huán)氧基液，然后黏貼一層玻布，再涂一道環(huán)氧基液。如要黏貼第二層玻布，則在已涂刷環(huán)氧基液的玻布面下黏貼第二層玻布，后再涂刷一層環(huán)氧基液。黏貼玻布的寬度必須大于回填砂漿面。黏貼玻布時要注意貼實、括平，避免玻布內(nèi)存有氣泡。
( 3) 養(yǎng)護
裂縫采用環(huán)氧膠黏劑修補后，要進行養(yǎng)護硬化。環(huán)氧砂漿的硬化較快，室溫下24h 可達強度的80% ～90%，3 ～ 7d 即可硬化完全。硬化時間與溫度有關(guān)，溫度高，硬化時間短，反之硬化時間長; 在較高溫度下養(yǎng)護硬化，能保證樹脂的機械強度與各種性能。一般的養(yǎng)護溫度控制在15 ～ 35℃。養(yǎng)護硬化時應(yīng)避免雨、水侵入，以免影響施工質(zhì)量。
2． 2 用環(huán)氧混凝土修復(fù)斷裂的混凝土預(yù)制件
西電工程堿溝渡槽在施工吊裝中有個別單排架發(fā)生斷裂，針對環(huán)氧樹脂材料具有強度高、黏結(jié)力大、工期短和施工方便等特點，采用環(huán)氧混凝土修補斷裂的排架。具體施工方法如下:
( 1) 環(huán)氧混凝土的配合比
修補所采用的環(huán)氧混凝土配合比為: E—42#環(huán)氧樹脂100g、二丁酯25g、已二胺12g、水泥150g、砂子450g、石子120g。配合比中所采用的砂石料均經(jīng)過篩洗，砂子的粒徑為0． 3 ～ 0． 6mm，石子的粒徑為10 ～30mm，并進行烘炒干燥。
( 2) 涂抹前工作面的處理
先將老混凝土斷裂部位的松散混凝土全部鑿除，并開挖成倒梯嵌槽，槽底的寬度為3 ～ 5cm，深為7～ 15cm。槽口的寬度視斷裂情況而定，一般為5～ 10cm。
鑿好后嵌槽要吹洗干凈，并將水氣烘干。在排架混凝土肢柱側(cè)向或地面嵌補時，為防止流淌，用內(nèi)壁貼墊塑料薄膜或涂上脫摸劑的模板支撐，以利脫摸。
( 3) 修補方法
先按上述配合比稱取E—42#環(huán)氧樹脂，然后加入二丁酯，并攪拌均勻，后加入已二胺硬化劑，再攪拌均勻至乳白色環(huán)氧基液。在已配好的基液中摻入拌勻的水泥和砂石料混合物，并攪拌均勻，即成環(huán)氧混凝土。
修補時先將環(huán)氧基液用刷子或毛筆均勻的涂抹在修補面上，涂刷要注意凹凸不平處的占漿，不可漏涂，涂層的厚度不宜過厚，否則在澆搗上層環(huán)氧混凝土?xí)r易產(chǎn)生氣泡和流淌。凡已涂抹環(huán)氧基液的修補面，必須及時澆搗環(huán)氧混凝土，否則基液即將固化，影響?zhàn)そY(jié)力。然后分層澆搗環(huán)氧混凝土。在澆搗時必須邊回填邊搗壓密實，直至冒漿。
補強的排架在常溫20 ～ 25℃下干燥養(yǎng)護3d，拆模后即行吊裝，現(xiàn)已運行多年，經(jīng)現(xiàn)場觀察未發(fā)現(xiàn)異常，效果良好。
3 環(huán)氧樹脂材料在施工中應(yīng)注意的事項
環(huán)氧樹脂是一種新型的粘結(jié)材料，其原材料種類較多，操作方法上較一般材料復(fù)雜，在物理性能與施工質(zhì)量上又受外界條件的影響，特別是所采用的原材料均是化學(xué)品，對人體均有不同程度的刺激性與影響。因此，在施工時必須注意各個程序的操作，以保證施工質(zhì)量，減少材料浪費和確保人生安全。為此，應(yīng)注意如下幾點:
( 1) 環(huán)氧材料一般為化工產(chǎn)品，不同用量及不同外界條件會產(chǎn)生不同結(jié)果，故必須嚴格控制稱量。尤其應(yīng)注意環(huán)氧樹脂與固化劑的用量比例。此外，在操作時還應(yīng)注意控制材料溫度、操作程序和拌和的均勻性。
( 2) 配料時所采用的原材料應(yīng)貼有標(biāo)簽，且勿搞亂，否則造成浪費或質(zhì)量事故，操作過程中嚴格注意材料的純潔，且勿使油、水等雜質(zhì)混入，以免影響質(zhì)量。
( 3) 環(huán)氧樹脂當(dāng)加入硬化劑時，隨之開始化學(xué)反應(yīng)，并產(chǎn)生熱量。反應(yīng)中所產(chǎn)生的熱量如難于散發(fā)會進一步促進反應(yīng)，甚至迅速聚凝與暴聚。因此，配料時所采用器皿宜廣口淺底，易于散熱，并不斷攪拌，同時，每次備料不應(yīng)太大，應(yīng)小于500g 環(huán)氧樹脂的配料，視工程量大小隨配隨用。已配制好的料要在一定時間內(nèi)用完，一般室溫下可使用1 ～ 2h 左右，否則逐漸硬化，影響?zhàn)そY(jié)力。
( 4) 除了水下黏結(jié)和摻有親水材料的配合比可用于潮濕面粘結(jié)外，其他所配制的環(huán)氧材料都應(yīng)于干操環(huán)境中進行施工，否則將影響?zhàn)そY(jié)力，工作面的表面處理不應(yīng)馬虎，否則會同樣影響施工質(zhì)量。
( 5) 施工操作必須注意人生安全，凡施工操作者必須戴用勞保用品( 工作服、口罩、手套等) ，避免與環(huán)氧材料直接接觸。手套宜用塑料薄膜制品及橡膠制品，以免藥物滲透。人體與環(huán)氧材料接觸后，可用工業(yè)酒精、肥皂與清水多次洗凈，嚴禁用甲苯、丙酮等有機溶劑清洗，施工中，凡有皮膚過敏，或其他不良現(xiàn)象( 嘔吐、頭昏、食欲不良) 者，應(yīng)立即停止操作，并應(yīng)到醫(yī)療部門進行檢查。
( 6) 環(huán)氧原材料均系有機化合物，并易于揮發(fā)。因此施工操作現(xiàn)場必須通風(fēng)，避免有害氣體的影響。同時所采用原材料大都是易燃品，故嚴禁煙火，并應(yīng)嚴格注意防火。
更多信息請關(guān)注復(fù)合材料信息網(wǎng)http://cnfrp.net
