環(huán)氧樹脂在舊橋加固中的應用

曹蔚卿

0 引言

在舊橋病害中，板底漏筋、裂縫，基礎臺身腐蝕、開裂等非結(jié)構(gòu)性病害發(fā)生較多，在橋梁養(yǎng)護、維修過程中經(jīng)常采用環(huán)氧樹脂進行加固，主要是利用了它粘附力強、固化方便、收縮性低、化學穩(wěn)定性好的特點，同時它固化后強度等力學性能好也是其經(jīng)常應用的主要因素。在舊橋加固中，環(huán)氧樹脂液和環(huán)氧樹脂砂漿是其主要的應用形式，環(huán)氧樹脂液主要用來封閉細小裂縫，粘貼其他材料，在構(gòu)件表面涂抹形成防水防腐蝕的隔離層。環(huán)氧樹脂砂漿主要用于較大的裂縫處理和鋼筋保護層缺失修補。

1 環(huán)氧樹脂應用特性

1)形式多樣。

各種樹脂、固化劑、改性劑體系幾乎可以適應各種應用對形式提出的要求，其范圍可以從極低的粘度到高熔點固體。

2)固化方便。

選用各種不同的固化劑，環(huán)氧樹脂體系幾乎可以在0℃～180℃溫度范圍內(nèi)固化。

3)粘附力強。

環(huán)氧樹脂分子鏈中固有的極性羥基和醚鍵的存在，使其對各種物質(zhì)具有很高的粘附力。環(huán)氧樹脂固化時的收縮性低，產(chǎn)生的內(nèi)應力小，這也有助于提高粘附強度。

4)收縮性低。

環(huán)氧樹脂和所用的固化劑的反應是通過直接加成反應或樹脂分子中環(huán)氧基的開環(huán)聚合反應來進行的，沒有水或其他揮發(fā)性副產(chǎn)物放出。它們和不飽和聚酯樹脂、酚醛樹脂相比，在固化過程中顯示出很低的收縮性(＜2%)。

5)力學性能。

固化后的環(huán)氧樹脂體系具有優(yōu)良的力學性能。

6)化學穩(wěn)定性。

通常，固化后的環(huán)氧樹脂體系具有優(yōu)良的耐堿性、耐酸性和耐溶劑性。像固化環(huán)氧體系的其他性能一樣，化學穩(wěn)定性也取決于所選用的樹脂和固化劑。適當?shù)剡x用環(huán)氧樹脂和固化劑，可以使其具有特殊的化學穩(wěn)定性能。

7)尺寸穩(wěn)定性。

上述的許多性能的綜合，使環(huán)氧樹脂體系具有突出的尺寸穩(wěn)定性和耐久性。

2 舊橋加固中常用環(huán)氧樹脂配比

舊橋加固中常用的環(huán)氧樹脂液一般有單組分和雙組分之分。雙組分環(huán)氧樹脂液配制較為簡單，一般由雙組分環(huán)氧樹脂+固化劑+稀釋劑組成，下面主要介紹單組分環(huán)氧樹脂液配制。單組分環(huán)氧樹脂液是由環(huán)氧樹脂+固化劑+增塑劑+稀釋劑組成，環(huán)氧樹脂砂漿由環(huán)氧樹脂液加填料組成。一般情況下選擇如下:

1)環(huán)氧樹脂:選擇分析純的6101型環(huán)氧樹脂。

2)固化劑:選擇乙二胺，比重為0.899 4，熔點為8.5 ℃，沸點為116℃，有較強的固化作用，較大的揮發(fā)性，固化時大量放熱。

3)增塑劑:選擇二丁脂，起塑化作用，比重為1.045，粘度為16.3厘泊，沸點為335℃～340℃，不溶于水，易揮發(fā)。

4)稀釋劑:稀釋劑分活性和惰性兩種，一般采用惰性稀釋劑二甲苯或丙酮。

5)填料:環(huán)氧樹脂砂漿填料為水泥和砂子。

環(huán)氧樹脂的配比應根據(jù)使用的環(huán)境和要求而有所不同，一般使用情況下它的配比是:樹脂∶乙二胺∶二丁酯∶丙酮∶水泥∶砂 =1.0∶0.16∶0.15∶0.15∶2.0∶4.0。在使用前取少量進行試驗，根據(jù)試驗結(jié)果進行適當調(diào)整。

3 環(huán)氧樹脂砂漿修補裂縫注意事項

在舊橋加固中采用環(huán)氧砂漿進行表面涂抹修理裂縫時，應滿足以下要求:

1)沿裂縫鑿槽，一般槽深 1.0 cm～2.0 cm，槽寬 5 cm～10 cm，槽面應盡量平整，并清洗干凈，要求無塵粉，無軟弱帶，堅固密實，待干燥后用丙酮擦一遍。

2)涂抹環(huán)氧砂漿前，先在槽面用毛刷涂刷一層環(huán)氧基液薄膜，要求涂刷均勻，無漿液流淌堆積現(xiàn)象;已涂刷基液的部位，應注意保護，嚴防灰塵、雜物掉入;待基液中的氣泡消除后，再涂抹環(huán)氧砂漿，間隔時間一般為30 min～60 min。

3)涂抹環(huán)氧砂漿，應分層均勻鋪攤，每層厚度一般為0.5 cm～1.0 cm，用鐵抹反復用力壓抹，使其表面翻出漿液，如有氣泡必須刺破壓實;表面用燒熱(不要發(fā)紅)的鐵抹壓實抹光，應與原混凝土面齊平，結(jié)合緊密。

4)環(huán)氧砂漿涂抹完后，應在表面覆蓋塑料布及模板，再用重物加壓，使環(huán)氧砂漿與混凝土結(jié)合完好，并應注意養(yǎng)護，控制溫度，一般養(yǎng)護溫度以(20±5)℃為宜，避免陽光直接照射。

5)環(huán)氧砂漿涂抹施工，應在氣溫15℃～40℃的條件下進行。

6)環(huán)氧砂漿的配比，應根據(jù)修理對象和條件，按設計要求配制。

7)環(huán)氧砂漿每次配制的數(shù)量，應根據(jù)施工能力確定，做到隨用隨配。

8)施工現(xiàn)場必須通風良好，施工人員必須戴口罩和橡皮手套操作，嚴禁皮膚直接接觸環(huán)氧材料;使用工具及殘液不得隨便拋棄或投入水庫中，以防水質(zhì)污染和發(fā)生中毒事故。

4 “三布四漿”防腐處理

在墩臺防腐加固處理中我分局有一種利用環(huán)氧樹脂的簡易防腐措施，相對于采用特種水泥混凝土進行防腐處理，該方法施工方便，防腐效果較好，造價相對較低，具有很好的推廣價值。具體做法是先在墩臺外側(cè)包裹一層普通混凝土裙套，混凝土外層采用環(huán)氧樹脂和玻璃纖維布配合包裹，三層布四層環(huán)氧樹脂液，利用環(huán)氧樹脂固化后的優(yōu)良的耐堿性、耐酸性和耐溶劑性，達到加固防腐目的。

5 結(jié)語

目前，我分局養(yǎng)護路段為二十世紀七八十年代修建的橋梁，由于質(zhì)量標準低，根本無法承受日益增長的大交通量和重荷載，橋梁結(jié)構(gòu)遭受著嚴重的破壞和變形，均出現(xiàn)不同程度的損壞現(xiàn)象，在全省橋梁普查中大多被檢定為三類、四類橋梁，急需維修。通過在幾年來對于此類橋梁的維修加固，環(huán)氧樹脂加固技術(shù)正在被廣泛地應用，并取得了良好的效果。

［1］姜 旸.橋梁加固工程中材料技術(shù)的應用和發(fā)展［J］.山西建筑，2009，35(9):172-173.

［2］王 宏.C50機制砂混凝土在T形梁中的應用［J］.山西建筑，2009，35(29):161-162.