環(huán)氧樹脂材料在鋼筋混凝土工程中的應(yīng)用

孫長軍

摘 要：環(huán)氧樹脂材料是由環(huán)氧樹脂加入適量固化劑、增韌劑、稀釋劑及填充材料組成的一種高分子復(fù)合材料，具有強(qiáng)度高、粘結(jié)力大、收縮性小、化學(xué)穩(wěn)定性好的優(yōu)點(diǎn)。因此，環(huán)氧樹脂材料在水工建筑物及地下建筑物混凝土修補(bǔ)、粘結(jié)、隔水、防滲等方面廣泛應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：環(huán)氧樹脂;鋼筋混凝土;隔水防滲;應(yīng)用

1 概述

環(huán)氧樹脂材料是由環(huán)氧樹脂加入適量固化劑、增韌劑、稀釋劑及填充材料組成的一種高分子復(fù)合材料，具有強(qiáng)度高、粘結(jié)力大、收縮性小、化學(xué)穩(wěn)定性好的優(yōu)點(diǎn)。因此，環(huán)氧樹脂材料在水工建筑物及地下建筑物混凝土修補(bǔ)、粘結(jié)、隔水、防滲等方面廣泛應(yīng)用。

我國很多涵閘均為上世紀(jì)50年代至70年代修建的建筑物，由于年代久遠(yuǎn)，洞身、翼墻、閘門等經(jīng)常處于干濕交替、凍融循環(huán)環(huán)境中，混凝土表面碳化、老化嚴(yán)重，部分存在混凝土剝落、鋼筋外露現(xiàn)象，影響建筑物工程的安全運(yùn)用?，F(xiàn)許多房屋建筑的地下停車場由于在施工過程中處理不到位，有的部位會出現(xiàn)滲水現(xiàn)象。上世紀(jì)八、九十年代建的民房因使用樓板（預(yù)制板），由于樓板接縫沒處理好，房頂存在漏水、滲水現(xiàn)象，既影響美觀又影響使用。對于上述存在的問題，將表層剝落、松動的混凝土剔除，將需要處理的部位進(jìn)行清潔表面，用環(huán)氧砂漿填堵孔洞，再涂抹環(huán)氧煤焦油水泥漿進(jìn)行保護(hù)。

2 維護(hù)方案

在實(shí)踐工作中，我縣淮淠河堤防上有兩座中型涵閘均為上世紀(jì)50年代至70年代建成的穿堤建筑物，由于年代久遠(yuǎn)，其洞身、閘門等混凝土存在不同程度的碳化、老化和混凝土剝落、鋼筋外露等現(xiàn)象，影響到涵閘的安全運(yùn)行，為保證涵閘安全，對洞身、翼墻、閘門面板表面進(jìn)行維護(hù)處理。由于處理、維護(hù)水工混凝土表面碳化、老化方法還不是很多，鑒于該兩座涵閘混凝土表面有剝落現(xiàn)象，亟待維護(hù)，確定的處理方案為：用環(huán)氧砂漿填堵孔洞，再涂抹環(huán)氧煤焦油水泥漿進(jìn)行保護(hù)。

3 材料選擇與配制

根據(jù)材料的化學(xué)成份和適用性，選擇6101#環(huán)氧樹脂、鄰苯二甲酸二丁脂、乙二胺、丙酮作為處理混凝土建筑物進(jìn)行防滲、隔水、修補(bǔ)的主要材料，煤焦油和水泥作為輔助材料。E-44型環(huán)氧樹脂（產(chǎn)品牌號6101﹟）屬二酚基丙烷型，具有良好的粘結(jié)性，環(huán)氧值0.41～0.47當(dāng)量/100克;用乙二胺固化的環(huán)氧樹脂耐堿性較好;鄰苯二甲酸二丁脂增韌作用好，且屬非活性增韌劑，易施工;摻入煤焦油，不但降低成本，而且又起到憎水劑的作用;丙酮作為稀釋劑，水泥作為填充材料。

上述材料分別配制成環(huán)氧砂漿，用于填堵孔洞;環(huán)氧基液，用于涂刷底層;環(huán)氧煤焦油水泥漿，用于表層保護(hù)。根據(jù)其流動性、固化時間，需經(jīng)過多次試調(diào)試用實(shí)驗(yàn)，確定其具體的配方。

以環(huán)氧樹脂重量作為基數(shù)配制環(huán)氧砂漿、環(huán)氧基液和環(huán)氧煤焦油水泥漿，配比為：（1）環(huán)氧砂漿配制（重量比）：環(huán)氧樹脂6101#100、乙二胺10、鄰苯二甲酸二丁脂10、丙酮20、水泥PO42.5為300～400。水泥用量可以根據(jù)配出的砂漿稀稠適當(dāng)調(diào)整。（2）環(huán)氧基液配制（重量比）：環(huán)氧樹脂6101#100、乙二胺8、鄰苯二甲酸二丁脂20、丙酮20。（3）環(huán)氧煤焦油水泥漿配方（重量比）：環(huán)氧樹脂6101#100、乙二胺10、鄰苯二甲酸二丁脂15、煤焦油25、水泥PO42.5為225～250。環(huán)氧煤焦油水泥漿中的水泥摻入量在涂抹仰面時取250%，涂刷立面時取225%，施工時可以根據(jù)實(shí)際情況也可以增加，但一般不超過300%;煤焦油也可以根據(jù)實(shí)際情況酌情增加。

環(huán)氧基液配制程序：（1）在配制環(huán)氧基液前，先將環(huán)氧樹脂隔水加熱，使環(huán)氧樹脂融化變稀，邊加熱邊攪動，使加熱均勻，加熱至40℃～60℃時移出加熱器。（2）加入鄰苯二甲酸二丁脂和丙酮，并充分拌合均勻后放置旁邊降溫冷卻。（3）待降溫冷卻至30℃時，加入乙二胺并攪拌均勻后，立即使用。

環(huán)氧砂漿配制程序：在環(huán)所基液配制好后，加入已經(jīng)預(yù)熱至20℃～25℃的水泥拌合均勻即可使用。

環(huán)氧煤焦油配制程序：（1）先將環(huán)氧樹脂隔水加熱，使環(huán)氧樹脂融化變稀，邊加熱邊攪動，使加熱均勻，加熱至40℃～60℃時移出加熱器。（2）加入鄰苯二甲酸二丁脂及煤焦油后的混合液，在整個加料配制過程中不斷攪拌至均勻后放置旁邊降溫冷卻。（3）待降溫冷卻至30℃時，加入乙二胺并攪拌均勻。（4）加入填料水泥，不斷攪拌使環(huán)氧煤焦油漿液充分包裹浸潤水泥顆粒，待充分包裹浸潤水泥顆粒后即可使用。

值得注意的是煤焦油在使用前需加熱脫水。煤焦油加熱脫水后，視其含雜質(zhì)情況進(jìn)行過濾，若不含雜質(zhì)，即不需要過濾，待冷卻后可直接加入。

4 施工工藝及養(yǎng)護(hù)

在實(shí)際施工過程中，首先用鏟子、鑿子、螺絲刀等工具將剝落、松動的混凝土、石子等風(fēng)化物剔除，孔洞表面進(jìn)行鑿毛，再使用鋼絲刷將混凝土表面的泥砂、苔蘚、污垢等雜物雜質(zhì)清除干凈，為防止在清除過程中灰塵太大可邊用水沖洗邊刷，待干燥后，再檢查有無鋼筋外露，如有外露鋼筋用砂紙除銹，清理浮塵后，馬上涂一層環(huán)氧基液加以保護(hù)。待表面全部清理干凈后邊刷環(huán)氧基液邊用環(huán)氧砂漿填堵孔洞，填堵孔洞前也要先用環(huán)氧基液涂刷濕潤洞壁。刷環(huán)氧基液不需要求厚，但求均勻，只刷一層，厚度0.5 mm～1.0 mm。其上涂抹環(huán)氧煤焦油水泥漿兩度，每度厚度2.0 mm～3.0 mm，涂抹時做到不流淌，不堆積，每層涂抹間隔時間一般在24小時左右。

環(huán)氧材料養(yǎng)護(hù)主要是控制溫度，如果是冬季進(jìn)行涵洞施工，涵洞內(nèi)養(yǎng)護(hù)需要采用在涵洞兩端掛厚保溫簾，洞內(nèi)生爐子的辦法，使洞內(nèi)溫度不低于15℃。翼墻和閘門涂抹環(huán)氧材料一般選擇在中午氣溫較高時施工，待固化后及時在施工面上加蓋厚保溫簾，盡量保持溫度。養(yǎng)護(hù)期一般為7～10天，至少不能低于7天。養(yǎng)護(hù)期內(nèi)處理過的表面不能有水。

5 施工注意事項(xiàng)

（1）環(huán)氧材料配制的過程中必須嚴(yán)格按照配制程序進(jìn)行配制，并嚴(yán)格控制配合比和溫度。每次配制環(huán)氧樹脂不宜超過1 kg，并及時使用，以防固化報廢，要做到隨用隨配。

（2）煤焦油在配制前要單獨(dú)熬制，以脫去水份，熬制溫度控制在180℃～200℃，待煤焦油表面無氣泡溢出后降溫冷卻，若有雜質(zhì)，再用60目鋼絲網(wǎng)篩濾去雜質(zhì)后待用。

（3）環(huán)氧材料各組合成份，大都易揮發(fā)，且有毒、易燃。因此，施工現(xiàn)場必須通風(fēng)，施工人員在施工過程中要佩戴口罩和橡皮手套。人體與環(huán)氧材料接觸后，只可用酒精、肥皂等清洗，嚴(yán)禁用有機(jī)溶劑清洗，以免有機(jī)溶劑將環(huán)氧材料稀釋，更易滲入到皮膚。

（4）在清理基層時若用水沖刷時，一定要待晾干后再涂抹環(huán)氧基液，否則，環(huán)氧基液涂刷后會出現(xiàn)一種白色的凝狀物，對下步工序不利。

（5）涂抹環(huán)氧基液后的表面，一定要注意保護(hù)，嚴(yán)防雜物、灰塵掉落在上面。

6 結(jié)束語

該兩座涵閘施工完成后，通過近十年觀察處理過后的混凝土表面，環(huán)氧煤焦油涂抹的混凝土表面已經(jīng)過多次干濕交替、凍融循環(huán)，未發(fā)現(xiàn)混凝土表面出現(xiàn)老化、龜裂現(xiàn)象，混凝土表面得到了很好地保護(hù)，處理效果十分顯著。由此可以看出環(huán)氧樹脂材料在水工建筑物及地下建筑物混凝土修補(bǔ)、粘結(jié)、隔水、防滲等方面具有廣泛應(yīng)用的前景。

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