環(huán)氧樹(shù)脂混凝土在結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)中的應(yīng)用

◎ 廣東省第四建筑工程公司 劉遠(yuǎn)袖

一、結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)的前景

近年來(lái)大量使用商品混凝土，因?yàn)椴簧倩炷凉緸楣?jié)省成本，雖保證了商品混凝土的強(qiáng)度要求，但往往忽視了商品混凝土的和易性或者混凝土中途運(yùn)輸時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，超過(guò)混凝土初凝時(shí)間而繼續(xù)使用，加上隨著建筑工人薪水的快速提升，不少技術(shù)不熟練的新面孔加人建筑行業(yè)中來(lái)，再者由于種種原因建設(shè)單位或者施工單位盲目追求施工進(jìn)度，三種因素之一或者部分疊加使得在建工程混凝土中出現(xiàn)不少蜂窩、孔洞、裂縫甚至出現(xiàn)局部混凝土強(qiáng)度偏低等結(jié)構(gòu)問(wèn)題；隨著我國(guó)人口紅利的消失，大規(guī)模建設(shè)階段即將消逝，建筑市場(chǎng)規(guī)模不斷縮小，我國(guó)大量的建筑從業(yè)人員將有面臨失業(yè)風(fēng)險(xiǎn)，而前期部分老舊建筑物出現(xiàn)老化，急需維護(hù)，部分建筑從業(yè)人員將不得不從事老舊建筑物的維護(hù)工作，以謀求生存。這些就涉及到建筑結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)。為此本文簡(jiǎn)單介紹一下環(huán)氧樹(shù)脂混凝土在結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)中的應(yīng)用。

二、環(huán)氧樹(shù)脂混凝土主要成分及特點(diǎn)

（一）環(huán)氧樹(shù)脂混凝土主要成分

1、環(huán)氧樹(shù)脂

一種含有環(huán)氧基的高分子聚合物，由環(huán)氧氯丙烷及二酚基丙烷在堿的作用下凝聚成的液體樹(shù)脂。環(huán)氧樹(shù)脂是線性結(jié)構(gòu)的熱塑性聚合物，加熱呈塑性，本身不會(huì)硬化，當(dāng)加入一定劑量的硬化劑后，經(jīng)室溫放置或加熱處理后，與固化劑發(fā)生關(guān)聯(lián)固化反應(yīng)，變成不溶于水的堅(jiān)固體型網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的巨大分子高聚物，其性能隨之由熱塑性變?yōu)闊峁绦浴９袒箫@示強(qiáng)度高，粘結(jié)力大，收縮性小及化學(xué)穩(wěn)定等特點(diǎn)。由于環(huán)氧樹(shù)脂在固化過(guò)程中不析出低分子物，具有很小的收縮率，所以常用來(lái)配制成無(wú)溶劑型膠粘劑，作為粘結(jié)劑的常用低分子樹(shù)脂。在實(shí)際應(yīng)用中，一般選擇常溫下是液態(tài)的樹(shù)脂，以保證混凝土攪拌物施工要求的流動(dòng)性，方便成型。常用的幾種環(huán)氧樹(shù)脂：6101號(hào)(E44)、634號(hào)(E42)、618 號(hào) (E51)。

2、固化劑

硬化劑的主要功能是使熱塑性、線型環(huán)氧樹(shù)脂交聯(lián)成體型網(wǎng)狀巨大分子，變成不溶于水的硬化產(chǎn)物。工程中常應(yīng)用的胺類硬化劑有T31、乙二胺(EDA)。

3、增塑劑及增韌劑

硬化后的環(huán)氧樹(shù)脂雖然強(qiáng)度高，但比較脆，抗沖擊力也不強(qiáng)，加放增塑劑或增韌劑主要是為了增加環(huán)氧樹(shù)脂的韌度，提高抗彎強(qiáng)度和抗沖擊性能等。

增塑劑不參與固化反應(yīng)，只起到潤(rùn)滑的效果，并隨時(shí)間的延長(zhǎng)而揮發(fā)掉，將失去韌性作用，常用的有：鄰苯二甲酸二丁脂、鄰苯二甲酸二辛脂、磷酸三丁脂等。增韌劑參與固化反應(yīng)，如聚酰胺、丁晴橡膠、聚硫橡膠等。

4、稀釋劑

添加稀釋劑是為了降低環(huán)氧樹(shù)脂的粘稠度，便于膠粘劑浸透骨料、基層表面，提高粘結(jié)力度，增加其體積和填料的含量，還可以控制環(huán)氧樹(shù)脂與固化劑的反應(yīng)熱，延長(zhǎng)使用生命周期。常用的稀釋劑有丙酮、甲苯、二甲苯等。

5、填充料

填充料的用途不但能減少環(huán)氧樹(shù)脂用量，還能降低使用成本，而且能改善環(huán)氧樹(shù)脂膠粘劑的性能，從而減少膠粘劑的熱脹系數(shù)、收縮率、放熱溫度，增加熱導(dǎo)率和粘結(jié)力，從而提高其穩(wěn)定性，消除固化物中的成型應(yīng)力，避免發(fā)生裂縫，改善粘結(jié)性能，降低吸水性，延長(zhǎng)使用壽命。常用的中性或弱堿性填充料有砂、碎石、鋁粉、石墨粉等。

（二）環(huán)氧樹(shù)脂混凝土的特點(diǎn)

環(huán)氧樹(shù)脂混凝土具有強(qiáng)度大、韌性好、抗沖擊力強(qiáng)的特點(diǎn)。耐化學(xué)腐蝕、耐磨、耐水和抗凍性能良好。此外，與金屬和非金屬材料粘結(jié)度高、電絕緣性好的特點(diǎn)，彌補(bǔ)了水泥混凝土抗拉強(qiáng)度低、抗拉應(yīng)變小、抗裂性難、脆性大的缺點(diǎn)。固化后的環(huán)氧樹(shù)脂混凝土對(duì)大氣、潮濕、化學(xué)物質(zhì)、細(xì)菌等都有很強(qiáng)的抵抗力，因此，適宜于在較為惡劣的環(huán)境中。因成本高（目前大約1萬(wàn)到3萬(wàn)元/立方米），大量使用受到制約。

三、 環(huán)氧樹(shù)脂混凝土在梁孔洞補(bǔ)強(qiáng)中的應(yīng)用

（一）施工工藝流程

梁的卸載與支撐——混凝土結(jié)構(gòu)面處理——配制環(huán)氧膠漿——配制環(huán)氧混凝土——在原砼面涂環(huán)氧膠漿——用環(huán)氧混凝土填塞梁孔洞、蜂窩、麻面——檢測(cè)——驗(yàn)收。

（二）主要施工方法

1、梁的卸載與支撐

盡量移除梁上的物體，必要時(shí)梁底用鋼管或型鋼支撐牢固。

2、混凝土結(jié)構(gòu)面處理

用人工或電動(dòng)鏟將原混凝土結(jié)構(gòu)面的破碎混凝土及不符合設(shè)計(jì)要求的混凝土層鑿除，露出原砼面，并用毛刷、風(fēng)筒等除去表面粉塵或者水分。

3、配制環(huán)氧膠漿

按配合比分別用容器稱出（按一次應(yīng)用量）配制環(huán)氧膠漿。然后放在一起攪拌，直到膠干稀均勻，色調(diào)一致為止，攪拌好的環(huán)氧膠漿一定要固化前用完，已經(jīng)固化的結(jié)構(gòu)膠不得再應(yīng)用到施工中。

4、配制環(huán)氧混凝土

將已配制好的環(huán)氧膠漿按配合比加入水泥、砂（無(wú)泥無(wú)雜質(zhì)干砂）、石子，然后放在一起攪拌，直到均勻，色調(diào)一致為止，攪拌好的環(huán)氧混凝土一定要固化前用完，已經(jīng)固化的環(huán)氧混凝土不得再應(yīng)用到施工中。

5、在原砼面涂環(huán)氧膠漿

原砼面經(jīng)將表面粉塵除去后，方可在原砼面刷一層(厚1mm)環(huán)氧膠漿。

6、用環(huán)氧混凝土填塞梁孔洞、蜂窩、麻面

原砼面經(jīng)涂刷一層環(huán)氧膠漿后，即將已配制好的環(huán)氧混凝土填塞梁孔洞、蜂窩，填塞過(guò)程用竹竿或鋼筋插實(shí)，直至塞滿孔洞、蜂窩為止。麻面用環(huán)氧砂漿（環(huán)氧膠漿按配合比加入水泥、砂）批蕩。在施工過(guò)程中任意抽取一批環(huán)氧樹(shù)脂混凝土按要求做試壓件若干組，并做好施工記錄。在施工工程中應(yīng)該注意模板不宜直接與環(huán)氧樹(shù)脂混凝土接觸，宜用表面光滑的塑料薄膜使環(huán)氧樹(shù)脂混凝土與模板隔離，否則由于環(huán)氧樹(shù)脂混凝土的超強(qiáng)粘聚性使模板剝離時(shí)留下很多木屑極難清理。梁孔洞頂面容易因環(huán)氧樹(shù)脂混凝土不夠飽滿而出現(xiàn)縫隙，為解決這一問(wèn)題可在梁的頂或者側(cè)面隔30～50cm鉆一小孔灌同配比環(huán)氧膠漿。

7、按要求做檢測(cè)或試驗(yàn)，一般相關(guān)檢測(cè)或試驗(yàn)有混凝土試件試壓、超聲波檢測(cè)、靜載試驗(yàn)等。

8、檢測(cè)或試驗(yàn)合格后組織驗(yàn)收。

（三）環(huán)氧樹(shù)脂混凝土配比

環(huán)氧混凝土：環(huán)氧混凝土為高強(qiáng)度材料，按不同配合比可配制強(qiáng)度等級(jí)為C60～C80環(huán)氧混凝土；

表1 環(huán)氧膠漿(混凝土、砂漿)配合比

四、 柱節(jié)點(diǎn)梁底節(jié)點(diǎn)處混凝土酥松處理方法

（一）施工工藝流程

柱部位梁端的卸載與支撐——按柱子分4次混凝土結(jié)構(gòu)面處理——配制環(huán)氧膠漿——配制環(huán)氧混凝土——在原砼面涂環(huán)氧膠漿——分4次用環(huán)氧混凝土填塞、修補(bǔ)——檢測(cè)——驗(yàn)收。

（二）主要施工方法

柱節(jié)點(diǎn)梁底節(jié)點(diǎn)處混凝土酥松處理主要施工方法與梁孔洞處理方法大同小異。主要不同之處有兩點(diǎn)：

1、柱部位梁端的卸載與支撐

由于需要補(bǔ)強(qiáng)的薄弱構(gòu)建是柱子，豎向受力較大，必要時(shí)卸載點(diǎn)部位下連續(xù)2到3層的梁板均應(yīng)設(shè)立桿，防止梁板強(qiáng)度不足而破壞。

2、混凝土表面處理應(yīng)該按不同立面分4次打鑿處理，每次打鑿深度為對(duì)應(yīng)柱厚度的1/3左右，不宜過(guò)多，并應(yīng)該通過(guò)計(jì)算驗(yàn)證，防止倒塌。每次打鑿深處理完后均按配制環(huán)氧膠漿——配制環(huán)氧混凝土——原砼面涂環(huán)氧膠漿——用環(huán)氧混凝土填塞、修補(bǔ)——混凝土表面處理的順序循環(huán)進(jìn)行直至第4次完成方可進(jìn)入檢測(cè)階段。

五、 補(bǔ)強(qiáng)工程質(zhì)量控制措施

（一）保證質(zhì)量組織措施

1、貫徹質(zhì)量目標(biāo)責(zé)任制：建立以項(xiàng)目技術(shù)負(fù)責(zé)人責(zé)任的質(zhì)量責(zé)任保證體系，使工程質(zhì)量始終處于有效的監(jiān)督和控制狀態(tài)；

2、執(zhí)行“三檢制”：堅(jiān)持“自檢、交接檢、專檢”三檢制，隱蔽工程必須經(jīng)監(jiān)理檢驗(yàn)合格后，方可組織下道工序施工。

（二）保證質(zhì)量的材料管理措施

1、嚴(yán)格材料質(zhì)量檢查驗(yàn)收制：材料進(jìn)場(chǎng)應(yīng)有合格證和質(zhì)檢報(bào)告，需經(jīng)甲方和監(jiān)理檢驗(yàn)確實(shí)，不合格、不符合設(shè)計(jì)或規(guī)范要求的材料不適用于工程；

2、對(duì)進(jìn)場(chǎng)材料進(jìn)行四驗(yàn)：“驗(yàn)品種、驗(yàn)規(guī)格、驗(yàn)質(zhì)量、驗(yàn)數(shù)量”，按不同規(guī)格、型號(hào)分類堆放，以免混用、錯(cuò)用；

3、現(xiàn)場(chǎng)配制的材料應(yīng)嚴(yán)格計(jì)量、準(zhǔn)確配比、充分?jǐn)嚢琛?/p>

（三）保證質(zhì)量的技術(shù)措施

1、切實(shí)作好技術(shù)交流：開(kāi)工前施工負(fù)責(zé)人組織對(duì)現(xiàn)場(chǎng)操作人員進(jìn)行設(shè)計(jì)圖紙、工藝規(guī)程、質(zhì)量目標(biāo)、檢驗(yàn)制度等技術(shù)交底，做到施工人員人人了解；

2、嚴(yán)格質(zhì)量檢驗(yàn)：按照驗(yàn)收規(guī)范進(jìn)行驗(yàn)收、上道工序不合格，決不進(jìn)行下道工序施工，將質(zhì)量缺陷消滅在施工過(guò)程中。

六、保證安全生產(chǎn)和文明施工措施

（一）安全組織措施

1、樹(shù)立嚴(yán)密的安全制度：確保安全施工，以此作為項(xiàng)目經(jīng)理的主要考核目標(biāo)；

2、實(shí)行安全生產(chǎn)目標(biāo)控制管理：在布置施工任務(wù)的同時(shí)布置安全生產(chǎn)指標(biāo)和要求，考核工作成績(jī)的同時(shí)也考核安全指標(biāo)的完成情況；

3、進(jìn)行安全教育：對(duì)所有進(jìn)場(chǎng)的職工，必須進(jìn)行安全生產(chǎn)的消防意識(shí)的教育工作，堅(jiān)持特種作業(yè)持證上崗的制度；

4、項(xiàng)目設(shè)兼職安全員：賦予他們安全一票否決權(quán)嚴(yán)格制止違章指揮和違章作業(yè)，加強(qiáng)對(duì)安全生產(chǎn)檢查和考評(píng)工作，凡發(fā)現(xiàn)安全隱患，必須及時(shí)整改；

5、認(rèn)真編制安全生產(chǎn)措施：在各分項(xiàng)工程施工前，班組長(zhǎng)必須進(jìn)行書面的安全技術(shù)交底，做到交底內(nèi)容明確，針對(duì)性和實(shí)用性要強(qiáng)，操作人員必須按交底要求和安全操作規(guī)程進(jìn)行施工。

（二）安全技術(shù)措施

1、凡是進(jìn)場(chǎng)的施工人員必須戴好安全帽，現(xiàn)場(chǎng)內(nèi)嚴(yán)禁穿拖鞋、高跟鞋、硬地鞋，更不能赤腳上工地，作業(yè)前嚴(yán)禁喝酒；

2、高空作業(yè)要系好安全帶，大霧、刮風(fēng)、下雨時(shí)不準(zhǔn)高空作業(yè)；

3、不準(zhǔn)在施工現(xiàn)場(chǎng)打鬧，不準(zhǔn)從高空擲物，非有關(guān)人員不準(zhǔn)進(jìn)入危險(xiǎn)區(qū)域內(nèi)；

4、未經(jīng)施工負(fù)責(zé)人批準(zhǔn)，不準(zhǔn)任意拆除架設(shè)設(shè)施等安全裝置；

5、施工用電不準(zhǔn)私搭亂接，必須由甲方或經(jīng)得甲方同意后派專人負(fù)責(zé)，嚴(yán)格遵守供電規(guī)則和操作規(guī)程；

6、易燃易爆物品應(yīng)離開(kāi)火源，且不能長(zhǎng)時(shí)間在太陽(yáng)下暴曬。

（三）文明施工的技術(shù)組織措施

1、遵守施工措施；

（1）控制施工噪聲，盡量做到施工不擾民；

（2）危險(xiǎn)施工區(qū)域派專人值班，并懸掛警示牌。若晚間施工應(yīng)掛警示燈；

（3）人人要講究施工場(chǎng)地衛(wèi)生，禁止隨地大小便。

2、場(chǎng)地整齊措施

（1）現(xiàn)場(chǎng)要做到文明、整潔，垃圾、雜物應(yīng)及時(shí)清掃并倒指定地點(diǎn)，不得隨地亂倒亂扔；

（2）施工時(shí)所用的腳手架、工具、機(jī)械和管線及其它材料應(yīng)按管理人員所指定的區(qū)域、位置擺放整齊，不得亂擺放，影響車輛出入與人員通行，現(xiàn)場(chǎng)動(dòng)用火源應(yīng)先征得甲方同意，并配備滅火器材。

3、工完料清措施

根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，劃分文明施工責(zé)任區(qū)，落實(shí)責(zé)任人，做到文明施工有人管，有人抓。操作工人每日下班前，都必須將自身操作環(huán)境進(jìn)行清理，做到工完場(chǎng)清。