环氧树脂材料在钢筋混凝土工程中的应用

2021-09-10 06:32孙长军
交通科技与管理 2021年12期
关键词:环氧树脂钢筋混凝土应用

孙长军

摘 要:环氧树脂材料是由环氧树脂加入适量固化剂、增韧剂、稀释剂及填充材料组成的一种高分子复合材料,具有强度高、粘结力大、收缩性小、化学稳定性好的优点。因此,环氧树脂材料在水工建筑物及地下建筑物混凝土修补、粘结、隔水、防渗等方面广泛应用。

关键词:环氧树脂;钢筋混凝土;隔水防渗;应用

1 概述

环氧树脂材料是由环氧树脂加入适量固化剂、增韧剂、稀释剂及填充材料组成的一种高分子复合材料,具有强度高、粘结力大、收缩性小、化学稳定性好的优点。因此,环氧树脂材料在水工建筑物及地下建筑物混凝土修补、粘结、隔水、防渗等方面广泛应用。

我国很多涵闸均为上世纪50年代至70年代修建的建筑物,由于年代久远,洞身、翼墙、闸门等经常处于干湿交替、冻融循环环境中,混凝土表面碳化、老化严重,部分存在混凝土剥落、钢筋外露现象,影响建筑物工程的安全运用。现许多房屋建筑的地下停车场由于在施工过程中处理不到位,有的部位会出现渗水现象。上世纪八、九十年代建的民房因使用楼板(预制板),由于楼板接缝没处理好,房顶存在漏水、渗水现象,既影响美观又影响使用。对于上述存在的问题,将表层剥落、松动的混凝土剔除,将需要处理的部位进行清洁表面,用环氧砂浆填堵孔洞,再涂抹环氧煤焦油水泥浆进行保护。

2 维护方案

在实践工作中,我县淮淠河堤防上有两座中型涵闸均为上世纪50年代至70年代建成的穿堤建筑物,由于年代久远,其洞身、闸门等混凝土存在不同程度的碳化、老化和混凝土剥落、钢筋外露等现象,影響到涵闸的安全运行,为保证涵闸安全,对洞身、翼墙、闸门面板表面进行维护处理。由于处理、维护水工混凝土表面碳化、老化方法还不是很多,鉴于该两座涵闸混凝土表面有剥落现象,亟待维护,确定的处理方案为:用环氧砂浆填堵孔洞,再涂抹环氧煤焦油水泥浆进行保护。

3 材料选择与配制

根据材料的化学成份和适用性,选择6101#环氧树脂、邻苯二甲酸二丁脂、乙二胺、丙酮作为处理混凝土建筑物进行防渗、隔水、修补的主要材料,煤焦油和水泥作为辅助材料。E-44型环氧树脂(产品牌号6101﹟)属二酚基丙烷型,具有良好的粘结性,环氧值0.41~0.47当量/100克;用乙二胺固化的环氧树脂耐碱性较好;邻苯二甲酸二丁脂增韧作用好,且属非活性增韧剂,易施工;掺入煤焦油,不但降低成本,而且又起到憎水剂的作用;丙酮作为稀释剂,水泥作为填充材料。

上述材料分别配制成环氧砂浆,用于填堵孔洞;环氧基液,用于涂刷底层;环氧煤焦油水泥浆,用于表层保护。根据其流动性、固化时间,需经过多次试调试用实验,确定其具体的配方。

以环氧树脂重量作为基数配制环氧砂浆、环氧基液和环氧煤焦油水泥浆,配比为:(1)环氧砂浆配制(重量比):环氧树脂6101#100、乙二胺10、邻苯二甲酸二丁脂10、丙酮20、水泥PO42.5为300~400。水泥用量可以根据配出的砂浆稀稠适当调整。(2)环氧基液配制(重量比):环氧树脂6101#100、乙二胺8、邻苯二甲酸二丁脂20、丙酮20。(3)环氧煤焦油水泥浆配方(重量比):环氧树脂6101#100、乙二胺10、邻苯二甲酸二丁脂15、煤焦油25、水泥PO42.5为225~250。环氧煤焦油水泥浆中的水泥掺入量在涂抹仰面时取250%,涂刷立面时取225%,施工时可以根据实际情况也可以增加,但一般不超过300%;煤焦油也可以根据实际情况酌情增加。

环氧基液配制程序:(1)在配制环氧基液前,先将环氧树脂隔水加热,使环氧树脂融化变稀,边加热边搅动,使加热均匀,加热至40℃~60℃时移出加热器。(2)加入邻苯二甲酸二丁脂和丙酮,并充分拌合均匀后放置旁边降温冷却。(3)待降温冷却至30℃时,加入乙二胺并搅拌均匀后,立即使用。

环氧砂浆配制程序:在环所基液配制好后,加入已经预热至20℃~25℃的水泥拌合均匀即可使用。

环氧煤焦油配制程序:(1)先将环氧树脂隔水加热,使环氧树脂融化变稀,边加热边搅动,使加热均匀,加热至40℃~60℃时移出加热器。(2)加入邻苯二甲酸二丁脂及煤焦油后的混合液,在整个加料配制过程中不断搅拌至均匀后放置旁边降温冷却。(3)待降温冷却至30℃时,加入乙二胺并搅拌均匀。(4)加入填料水泥,不断搅拌使环氧煤焦油浆液充分包裹浸润水泥颗粒,待充分包裹浸润水泥颗粒后即可使用。

值得注意的是煤焦油在使用前需加热脱水。煤焦油加热脱水后,视其含杂质情况进行过滤,若不含杂质,即不需要过滤,待冷却后可直接加入。

4 施工工艺及养护

在实际施工过程中,首先用铲子、凿子、螺丝刀等工具将剥落、松动的混凝土、石子等风化物剔除,孔洞表面进行凿毛,再使用钢丝刷将混凝土表面的泥砂、苔藓、污垢等杂物杂质清除干净,为防止在清除过程中灰尘太大可边用水冲洗边刷,待干燥后,再检查有无钢筋外露,如有外露钢筋用砂纸除锈,清理浮尘后,马上涂一层环氧基液加以保护。待表面全部清理干净后边刷环氧基液边用环氧砂浆填堵孔洞,填堵孔洞前也要先用环氧基液涂刷湿润洞壁。刷环氧基液不需要求厚,但求均匀,只刷一层,厚度0.5 mm~1.0 mm。其上涂抹环氧煤焦油水泥浆两度,每度厚度2.0 mm~3.0 mm,涂抹时做到不流淌,不堆积,每层涂抹间隔时间一般在24小时左右。

环氧材料养护主要是控制温度,如果是冬季进行涵洞施工,涵洞内养护需要采用在涵洞两端挂厚保温帘,洞内生炉子的办法,使洞内温度不低于15℃。翼墙和闸门涂抹环氧材料一般选择在中午气温较高时施工,待固化后及时在施工面上加盖厚保温帘,尽量保持温度。养护期一般为7~10天,至少不能低于7天。养护期内处理过的表面不能有水。

5 施工注意事项

(1)环氧材料配制的过程中必须严格按照配制程序进行配制,并严格控制配合比和温度。每次配制环氧树脂不宜超过1 kg,并及时使用,以防固化报废,要做到随用随配。

(2)煤焦油在配制前要单独熬制,以脱去水份,熬制温度控制在180℃~200℃,待煤焦油表面无气泡溢出后降温冷却,若有杂质,再用60目钢丝网筛滤去杂质后待用。

(3)环氧材料各组合成份,大都易挥发,且有毒、易燃。因此,施工现场必须通风,施工人员在施工过程中要佩戴口罩和橡皮手套。人体与环氧材料接触后,只可用酒精、肥皂等清洗,严禁用有机溶剂清洗,以免有机溶剂将环氧材料稀释,更易渗入到皮肤。

(4)在清理基层时若用水冲刷时,一定要待晾干后再涂抹环氧基液,否则,环氧基液涂刷后会出现一种白色的凝状物,对下步工序不利。

(5)涂抹环氧基液后的表面,一定要注意保护,严防杂物、灰尘掉落在上面。

6 结束语

该两座涵闸施工完成后,通过近十年观察处理过后的混凝土表面,环氧煤焦油涂抹的混凝土表面已经过多次干湿交替、冻融循环,未发现混凝土表面出现老化、龟裂现象,混凝土表面得到了很好地保护,处理效果十分显著。由此可以看出环氧树脂材料在水工建筑物及地下建筑物混凝土修补、粘结、隔水、防渗等方面具有广泛应用的前景。

参考文献:

[1]王玉锁,叶跃忠.改性环氧树脂在混凝土构件缺陷处理中的应用[J].铁道建筑技术,2003(2):61-63.

[2]池商林.环氧树脂涂层钢筋在沿海地区建筑工程的应用研究[J].福建建材,2017(7):60-61.

[3]朱瑞芹.环氧树脂砂浆在工业建筑中的应用[J].山东建材,2006,27(3):38-39.

猜你喜欢
环氧树脂钢筋混凝土应用
新型绿色硼-氮有机阻燃剂的制备及性能测试
从供给侧改革角度看我国环氧树脂市场发展现状、问题及对策
环氧树脂改性双马来酰亚胺树脂动力学研究
房屋建筑钢筋混凝土预制桩的施工技术
GM(1,1)白化微分优化方程预测模型建模过程应用分析
煤矿井下坑道钻机人机工程学应用分析
气体分离提纯应用变压吸附技术的分析
会计与统计的比较研究
环氧树脂混凝土