环氧树脂灌浆材料的制备及其性能研究

史东升

摘 要：现如今，环氧树脂灌浆材料在结构补强修补领域被广泛使用，在干燥和潮湿环境中的裂缝修补越来越常见，在某些水电工程的地基基础加固领域也有所应用。它作为一种修补材料，具有粘度小、可灌性好的优点，而且可以根据实际情况调节浆液的胶凝以及固化时间，具有较高的物理力学指标，因此被广泛使用。基于此，本文介绍了环氧树脂灌浆材料的制备，阐述了试验方法和方案，并对结果进行了分析。

关键词：环氧树脂；灌浆材料；力学指标

环氧树脂灌浆材料的制备

1.1 材料与仪器

本文选用的实验材料包括：江苏无锡树脂厂生产的双酚A型环氧树脂E51，其环氧值为0.51；广州晨易化工有限公司生产的刚性固化剂T31，它的胺值为475mgKOH/g，在25℃的条件下，其黏度为2740mPa·s；由北京香山联合助剂厂生产的胺值为390mgKOH/g黏度为1892mPa·s的柔性固化剂聚酰胺651以及由安徽恒远化工有限公司生产的黏度为2mPa·s的活性稀释剂501。

1.2 试验方法与方案

由于环氧树脂灌浆材料的影响因素较多，因此在本文的试验中，我们测试了4种条件因素，分别为T31和651的质量共混比、非活性稀释剂丙酮和501的质量共混比、促进剂的加入量以及活性增韧剂的加入量，将它们分别用A、B、C、D来表示，根据正交设计，我们对环氧树脂灌浆材料的工作性能和力学指标进行了测试。

2 结果与讨论

2.1 结果

环氧树脂灌浆材料的工作性能可以通过初始黏度以及可操作时间两个指标来评估，两个指标的实验结果可从表1和表2中看出。

通过对实验结果的观察和分析，我们得知A对灌浆材料初始黏度的影响最大，其次是D、C、B。显然A和D是主导因素，当651的比例不断变大时，环氧树脂灌浆材料的初始黏度在一直变小，由此可知聚酰胺651和环氧树脂的相容性要优于刚性固化剂T31，这可能是由固化剂651自身的黏度低而引起的。此外，灌浆材料的初始浓度随着刚性固化剂T31与651的比值增大而增大，随着活性增韧剂加入量的增多而减小，这就说明了活性增韧剂对灌浆材料有稀释的作用，而且非活性稀释剂丙酮和501的比值对灌浆材料的初始浓度作用较小，说明二者对灌浆材料的稀释作用大致相同。

2.2 性能分析

环氧树脂灌浆材料的物理力學指标主要包括压缩强度、抗拉强度、压缩模量等等，实验结果及分析由表3所示。

经过分析以上结果我们得知，首先，对环氧树脂灌浆材料压缩强度和抗拉强度影响最大的因素是促进剂加入量，这两个力学指标会随着促进剂加入量的增大而增大，且当稀释剂中丙酮相对量减小时，压缩强度和抗拉强度会减小；其次，固化剂和聚酰胺的比例以及促进剂加入量对灌浆材料干粘接强度影响较大；再者，增韧剂加入量对灌浆材料的湿粘接强度的影响作用最大，当加入量为10%时，环氧树脂灌浆材料的是粘接强度最高；最后，T31和651的比例对材料的压缩模量的影响作用最大，压缩模量随着651的相对比例的增大而减小，说明硬化体的韧性得到了增强。

参考文献

[1]于腾，李悦.改性环氧树脂灌浆材料的研究进展[J].建材世界，2014，（6）：11-14.

[2]黄金明.环氧树脂灌浆材料的配制及其改性研究与应用[D].湖南大学，2006.

（作者单位：装甲兵工程学院）