環(huán)氧樹脂在橋梁維修中的應用

王新芳， 楊吉霆

安陽市市政建設維護管理處（455000）

1 橋梁現(xiàn)狀

目前，我處橋梁管理站共管轄各類大小橋梁七十二座，多修建于2000年以前，隨著使用年限的增加，由于行車荷載、環(huán)境作用、混凝土自身等因素引起混凝土強度下降，導致混凝土表面出現(xiàn)各種裂縫和混凝土結構斷面受損出現(xiàn)碎裂、冷坑現(xiàn)象，極大的影響了橋梁的行車安全。

近年來，我處管轄橋梁的病害日益增多，主要集中在混凝土結構裂縫和橋面混凝土鋪裝層碎裂、冷坑。若采用傳統(tǒng)灌注水泥砂漿、澆灌新混凝土的維修方法進行處理，其粘接度低、防水性差，且強度也得不到保證，往往前補后壞，事倍功半。從06年開始我們陸續(xù)在文峰立交橋、彰德路洪河橋、安陽橋、東風橋等橋面板維修中嘗試著應用了環(huán)氧樹脂，經(jīng)過幾年來的實踐證明效果良好。

2 環(huán)氧樹脂材料

環(huán)氧樹脂材料性能優(yōu)越、改性途徑較多，具有強度高、粘結性好、耐磨性強、價廉等特點，且與水泥混凝土粘結性很好。近年來，添加了環(huán)氧樹脂的環(huán)氧樹脂砂漿和環(huán)氧樹脂混凝土在混凝土領域的應用發(fā)展較快，多應用于橋梁工程、飛機跑道、公路修造的混凝土結構粘接和修補。

環(huán)氧樹脂品種繁多,主要有環(huán)氧氯丙烷—雙酚A型樹脂、環(huán)氧氯丙烷—醇類環(huán)氧樹脂、雙鍵液相氧化制環(huán)氧樹脂、酚醛環(huán)氧樹脂、聚酯環(huán)氧樹脂、多元酚環(huán)氧樹脂等幾十種。結合我們橋梁維修工程的實際情況,我們通常采用具有高環(huán)氧值（＞0.40）的樹脂 6101。

使用環(huán)氧樹脂時要和添加物一起使用。通常我們采用的添加物有以下幾種:①增韌劑；②固化劑；③稀釋劑；④填料及其它。

1）增韌劑:主要起塑化作用，通常我們采用二丁脂。

2）固化劑:固化劑是必不可少的添加物，起固化作用，無論是作粘接劑、涂料、澆筑料都需添加固化劑，否則環(huán)氧樹脂不能固化。常用環(huán)氧樹脂固化劑有脂肪胺、脂環(huán)胺、芳香胺、聚酰胺、酸酐、樹脂類、叔胺，另外在光引發(fā)劑的作用下紫外線或光也能使環(huán)氧樹脂固化。常溫或低溫固化一般選用胺類固化劑，加溫固化則常用酸酐、芳香類固化劑。通常我們采用乙二胺。

3）稀釋劑:其作用是降低粘度，改善樹脂的滲透性。稀釋劑可分惰性及活性兩大類，用量一般不超過30%。通常我們采用二甲苯、苯、丙酮等。

4）填料:其作用是改善制品的一些性能，并改善樹脂固化時的散熱條件，用了填料也可以減少環(huán)氧樹脂的用量，降低成本。我們結合工程實際情況，通常采用砂、普通硅酸鹽水泥、立德粉、碎石等做填充料。

3 環(huán)氧樹脂混合物的配合比

3.1 環(huán)氧樹脂膠基液

首先要配制環(huán)氧樹脂膠對混凝土修補面進行涂刷，保證修補部位與原混凝土面切實粘結。參考配比如下（實際使用時按比例配制）:環(huán)氧樹脂:100g；二甲苯:20cc；二丁脂:15 cc；乙二胺:6g 或 7cc。

3.2 環(huán)氧樹脂砂漿

環(huán)氧樹脂砂漿是一種凝固快、粘度高的混合砂漿灌漿料,具有高強、早強、粘附性強、收縮性低等特點。主要用來修補局部較小體積的混凝土破損和底面混凝土缺陷。參考配比如下:環(huán)氧樹脂:100g；二甲苯:20g；二丁脂:10cc；乙二胺:10 cc；砂:375g；425#水泥:300g；石棉:100g。

3.3 環(huán)氧樹脂混凝土

當修補局部較大體積的混凝土破損時，需要采用環(huán)氧樹脂混凝土。環(huán)氧樹脂混凝土是以環(huán)氧樹脂為主料,摻入適量的固化劑、增塑劑、稀釋劑及填料作為膠粘劑;以砂、石作為骨料,經(jīng)混合、成型、固化而成的一種復合材料,是聚合物混凝土的一種。其參考配比如下:環(huán)氧樹脂:100g；二甲苯:30 g；二丁脂:10cc；乙二胺:10cc；石子:600g；砂:600g；425#水泥:110g；立德粉:150g。

4 施工方法

4.1 基層處理

1）對于混凝土裂縫:用小錘及鋼釬沿裂縫鑿成寬15mm左右、深12～15mm的V形槽，利用皮老虎和鋼刷將槽內(nèi)的浮渣、碎屑吹干凈。

2）對于混凝土碎裂、冷坑等破損：人工鑿除表面松散的混凝土,并剔除由于清除松散混凝土而遭損傷的混凝土表面，把混凝土碎塊和污圬清理后,用皮老虎把表面的粉塵吹干凈。

4.2 修補材料的拌制

1）環(huán)氧樹脂基液的拌制:用一個容器先將環(huán)氧樹脂和二丁脂與二甲苯攪拌均勻，然后再加入乙二胺拌勻。

2）環(huán)氧樹脂混合料的拌制:①拌制填料:把潔凈、干燥的砂、石子、水泥、立德粉按比例混合攪拌均勻，摻加立德粉只是為了調(diào)色，讓修補后的面層色澤與原混凝土色澤近似，不至顏色反差太大；②拌制環(huán)氧樹脂膠:先將環(huán)氧樹脂和二丁脂與二甲苯攪拌均勻；然后再加入乙二胺拌勻；③將拌制好的環(huán)氧樹脂膠體倒入拌制好的填料中,一起攪拌均勻，即得到環(huán)氧樹脂混合料。

4.3 修補

1）混凝土裂縫的修補:先用刷子把環(huán)氧樹脂膠基液均勻的刷涂在修補面，力求薄而勻，靜停15min，待基液滲入混凝土結構內(nèi)，再進行后續(xù)工作；用抹子將配制好的環(huán)氧樹脂砂漿抹入V形槽內(nèi)，并將其趕平壓光。

2）混凝土碎裂、冷坑的修補:先用刷子把環(huán)氧樹脂膠基液均勻的刷涂在修補面，力求薄而勻，要用刷子反復搓刷，使表面完全涂上基液，增強其粘結力。然后填入環(huán)氧樹脂混凝土，用抹子反復碾壓、趕平壓光，使其密實；過一段時間在樹脂混凝土適當硬化后再次用抹子進行趕壓、擠碾，以保證其內(nèi)部密實，表面光潔。

4.4 養(yǎng)生

在暖季采用自然養(yǎng)生即可，養(yǎng)護溫度以20±5℃為宜，切勿灑水養(yǎng)護。一般在24小時后即可達到強度的80%，就可以放行通車。

4.5 冬季施工措施

1）室外溫度較低時，砂石材料可用文火加熱，溫度應控制在35～40℃。

2）配制環(huán)氧樹脂基液對樹脂加熱至60℃即可，以能流動為度，不要用明火直接燒烤。

3）水泥、立德粉等材料不需要進行加熱。

4）冬季養(yǎng)生時可以采用棉被覆蓋和加溫養(yǎng)生。

5 注意事項

1）配制混合料時，要用計量工具準確計量。

2）砂、石子必須潔凈、干燥，若含水量較大，一定要事先曬干或是烘干。

3）乙二胺加入后，盡可能立即施工，以防環(huán)氧固結；環(huán)氧樹脂基液和混合料一次不能配制太多，視拌制工作量而定，環(huán)氧砂漿一次一般不要超過1㎏，環(huán)氧混凝土一次一般不要超過10㎏?；旌狭吓渲仆瓿傻绞褂猛戤厱r間不應超過兩小時。

4）基層一定要處理干凈，無粉塵，必要時可以用水進行沖洗，但沖洗后必須晾干。

5）乙二胺、二甲苯等化學物質(zhì)均有一定的毒性且屬易燃物，易揮發(fā)，施工時要注意勞動保護，做好防火、防毒工作。操作人員需戴口罩和橡膠手套，接觸皮膚后應及時洗凈，如濺入眼內(nèi)應立即用大量清水沖洗。

6）維修適宜在常溫下作業(yè)，當室外溫度低于3℃時，不可使用。

7）施工過程中要做好廢棄物的回收和處理工作，不允許把使用過的器具以及殘液隨便拋棄或投入河中,防止污染環(huán)境和發(fā)生中毒事故。

6 結語

添加了環(huán)氧樹脂的砂漿和混凝土,具有強度高、韌性好、抗沖擊強度大、良好的耐化學腐蝕、耐磨、耐水和抗凍性能，固化后的環(huán)氧樹脂砂漿和環(huán)氧樹脂混凝土對大氣、潮濕、化學介質(zhì)、細菌等都有很強的抵抗力。經(jīng)過幾年來的維修實踐證明，環(huán)氧樹脂混合料在橋梁維修中具有良好的應用價值。