混凝土修復(fù)材料固化時(shí)間影響因素分析.doc

混凝土修復(fù)材料固化時(shí)間影響因素分析 冀有明（中鐵十二局集團(tuán)第一工程有限公司） 摘要：在篩選出環(huán)氧樹脂、乙二胺、丙酮作為快速修復(fù)材料的膠凝材料體系的基礎(chǔ)上，通過對(duì)修復(fù)材料的組成設(shè)計(jì)確定了各組分用量比例關(guān)系，研究了各組分用量對(duì)固化時(shí)間的影響。在大量實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，確定了快速修復(fù)混凝土膠凝材料組分比例為環(huán)氧樹脂：乙二胺：丙酮=1：0.06：0，配置好的混凝土4小時(shí)強(qiáng)度達(dá)到50MPa以上，完全達(dá)到強(qiáng)度要求。 關(guān)鍵詞：快速修復(fù)環(huán)氧樹脂固化 1概述 混凝土建筑物或構(gòu)件破壞以后，目前常用的修復(fù)辦法是采用早強(qiáng)水泥、噴涂聚合物水泥砂漿、粘貼玻璃纖維布、粘鋼加固等，因?yàn)橐鉀Q新老混凝土的結(jié)合和修補(bǔ)混凝土的快速凝固問題，修復(fù)一般比較困難。聚合物混凝土(砂漿)是用高分子聚合物與骨料配制而成的一種性能優(yōu)良的特種混凝土，其中樹脂無機(jī)復(fù)合膠凝材料基混凝土在建筑物及構(gòu)件修復(fù)領(lǐng)域應(yīng)用比較廣泛，其無機(jī)組分具有良好的耐久性，且本身結(jié)構(gòu)比較致密，外界侵蝕介質(zhì)很難進(jìn)入材料內(nèi)部，其抗環(huán)境介質(zhì)侵蝕能力比較強(qiáng)，非常符合建筑物或構(gòu)件的修補(bǔ)要求。因此，本文著重研究樹脂-無機(jī)復(fù)合膠凝材料的各個(gè)組分的用量對(duì)其固化時(shí)間的影響。 2實(shí)驗(yàn)材料 根據(jù)樹脂無機(jī)復(fù)合膠凝材料基混凝土的配置原理及組分，選擇膠體環(huán)氧樹脂、固化劑乙二胺、稀釋劑丙酮和填充料石子、砂和水泥等原材料。 3實(shí)驗(yàn)安排 3.1快速修復(fù)材料組成設(shè)計(jì)?？焖傩迯?fù)材料組成設(shè)計(jì)包括集料設(shè)計(jì)和膠凝材料組分比例設(shè)計(jì)。 3.1.1集料設(shè)計(jì)。通過致密堆積的方法設(shè)計(jì)快速修復(fù)材料集料組成，按照1m3設(shè)計(jì)快速修復(fù)材料各組分比例，如表1所示。 表1快速修復(fù)材料組成比例(單位院kg) 試驗(yàn)表明在不加入稀釋劑丙酮的情況下，環(huán)氧樹脂與乙二胺能在4小時(shí)內(nèi)完全固化，且在一定的摻量范圍內(nèi)，固化時(shí)間隨乙二胺摻量的增加而減少。 環(huán)氧樹脂、乙二胺和丙酮4小時(shí)固化試驗(yàn)。由表3可知，環(huán)氧樹脂在丙酮與環(huán)氧樹脂質(zhì)量比為0.15時(shí)，乙二胺與環(huán)氧樹脂質(zhì)量比為0.15時(shí)，固化速度快，在4小時(shí)內(nèi)完全固化，且摻入丙酮后，材料的固化時(shí)間有所延遲。下一步試驗(yàn)選用乙二胺與環(huán)氧樹脂質(zhì)量比為0.15試驗(yàn)。 試驗(yàn)表明溫度在40、45、50時(shí)，乙二胺與環(huán)氧樹脂質(zhì)量比在0.100.15之間，膠凝材料均能在4h內(nèi)完全固化，且溫度45時(shí)，固化時(shí)間最短，固化速度最快。膠凝材料和砂4小時(shí)固化試驗(yàn)。試驗(yàn)用砂在試驗(yàn)前都在養(yǎng)護(hù)溫度下預(yù)熱，通過上面的試驗(yàn)，減少丙酮用量，丙酮與環(huán)氧樹脂用量比為0.05。 表5膠凝材料與砂配合比 注：試件尺寸70.7mm70.7mm70.7mm。 試驗(yàn)試件強(qiáng)度為68MPa，達(dá)到快速修復(fù)材料的時(shí)間和強(qiáng)度要求。 膠凝材料、砂和石子4小時(shí)固化試驗(yàn)。 表6膠凝材料堯砂和石子固化試驗(yàn) 注：試件尺寸70.7mm70.7mm70.7mm。 3.2環(huán)氧樹脂與乙二胺配比設(shè)計(jì)。根據(jù)試驗(yàn)過程需要進(jìn)行如下試驗(yàn)設(shè)計(jì)，見表7。 以上試驗(yàn)可得出乙二胺與環(huán)氧樹脂質(zhì)量之比范圍為0.05-0.07，丙酮與環(huán)氧樹脂B質(zhì)量之比范圍為0-0.03，丙酮用量越少，快速修復(fù)材料4小時(shí)強(qiáng)度越高，但是丙酮 用量對(duì)快速修復(fù)材料的流動(dòng)性有影響，加入丙酮的快速修復(fù)材料成型比較容易，試件密實(shí)。 4試驗(yàn)結(jié)果與分析 4.1乙二胺對(duì)快速修復(fù)材料固化時(shí)間影響。不加入稀釋劑丙酮的情況下，環(huán)氧樹脂與乙二胺能在4小時(shí)內(nèi)完全固化，且在一定的摻量范圍內(nèi)，固化時(shí)間隨乙二胺摻量的增加而減少。 4.2丙酮對(duì)快速修復(fù)材料固化時(shí)間影響。丙酮在環(huán)氧樹脂膠凝材料中起稀釋環(huán)氧樹脂作用，對(duì)固化時(shí)間影響很大，試驗(yàn)表明，丙酮用量對(duì)固化時(shí)間的影響是線性的影響關(guān)系，丙酮用量越多，固化時(shí)間越長。 4.3集料對(duì)快速修復(fù)材料固化時(shí)間影響。集料不參與環(huán)氧樹脂的固化反應(yīng)，對(duì)固化時(shí)間影響不大。但是對(duì)集料進(jìn)行預(yù)熱處理，能提高環(huán)氧樹脂固化環(huán)境溫度，提高固化速度，所以試驗(yàn)前對(duì)集料和填充料進(jìn)行預(yù)熱處理；但是同時(shí)對(duì)填充料和集料有要求。 4.4溫度對(duì)快速修復(fù)材料固化時(shí)間影響。試驗(yàn)表明溫度在40、45、50時(shí)，乙二胺與環(huán)氧樹脂質(zhì)量比在0.100.15之間，膠凝材料均能在4h內(nèi)完全固化，且溫度45時(shí)，固化時(shí)間最短，固化速度最快。 5結(jié)論 以環(huán)氧樹脂(E-44)、固化劑乙二胺、稀釋劑丙酮和集料所組成的快速修復(fù)材料混合料能滿足快速修復(fù)施工需要。固化時(shí)間隨乙二胺摻量的增加而減少。丙酮在環(huán)氧樹脂膠凝材料中起稀釋環(huán)氧樹脂作用，對(duì)固化時(shí)間影響很大，丙酮用量越多，固化時(shí)間越長。溫度45時(shí)，固化時(shí)間最短，固化速度最快。膠凝材料組分比例為環(huán)氧樹脂乙二胺丙酮=1(0.05-0.07)(0-0.03)，其中最佳組成為環(huán)氧樹脂乙二胺丙酮=10.060，對(duì)修復(fù)材料流動(dòng)性要求比較高時(shí)，可以在一定的范圍內(nèi)調(diào)整丙酮的用量來提高修復(fù)材料的流動(dòng)性，但必須少用。 參考文獻(xiàn)： 1忻秀卿.聚合物混凝土復(fù)合材料的技術(shù)進(jìn)展J.新型建筑材料，1991，19(2)：28-29. 2蘇志學(xué)，胡小芳.新拌高性能混凝土流動(dòng)性測(cè)試方法探討J.廣東建材，