CN102584109A - 一种环氧树脂混凝土材料及其微波固化制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种环氧树脂混凝土材料及其微波固化制备方法，包括环氧树脂混凝土的原材料组成、配合比、制备方法、力学性能测试等。该环氧树脂混凝土材料在微波条件下数分钟内即可固化，固化均匀、固化物强度高、界面粘结性好、路用性能优良，可应用于混凝土路面的快速修补。

Description

一种环氧树脂混凝土材料及其微波固化制备方法

技术领域

本发明涉及一种环氧树脂混凝土材料及其微波固化制备方法，可用作路面快速修补材料。

背景技术

路面快速修补材料主要包括无机、有机以及无机有机复合类材料。传统的无机类修补材料如普通硅酸盐水泥混凝土材料具有一些自身的缺点，如收缩大、强度偏低、新老界面粘结薄弱、修复及养护时间较长等。目前国内外也研制了一些新型无机类修补材料，如快硬硫铝酸盐水泥、土聚水泥、磷酸盐水泥等，土聚水泥是一种集早强、环保、高强高耐久等优点于一体的新型碱激活胶凝材料，它具有早强快硬等特点，是早些时候国际上研究非常活跃的材料之一。有机类修补材料如环氧树脂、聚氨酯、不饱和聚酯混凝土等，其优点是粘结性好、硬化快、抗渗性和抗腐蚀性好，但存在易老化、与旧混凝土膨胀系数差异较大的缺点。无机有机复合材料包括聚合物混凝土、聚合物浸渍混凝土以及聚合物水泥混凝土，这类混凝土兼具无机材料和有机材料的特点，往往能获得更好的修补效果。

环氧混凝土是其中研究较多的一种无机有机复合类修补材料，它具有强度高、耐蚀性好、与旧混凝土路面粘结强度好等诸多优点，采用适宜的固化体系也可以达到快速固化的目的。但是，快速固化的环氧体系初凝时间较短，施工不易控制。采用微波固化环氧树脂混凝土，可以采用初凝时间更长、施工更易控制的固化体系，利用微波快速固化原理缩短后期固化时间，且固化均匀，固化物性能好，因此微波固化环氧树脂混凝土更适合作为快速修补材料。

发明内容

本发明的目的是提供一种强度高、界面粘结性好、路用性能优良的环氧树脂混凝土修补材料及其微波固化制备方法。

本发明通过以下技术方案来实现：由A组分环氧树脂、稀释剂、炭黑，B组分固化剂以及石料组成，其组分按重量比计量：

A组分：环氧树脂                 100份

稀释剂                          5-20份

比表面积为100m2/g的炭黑  3-10份

B组分：固化剂

按质量比100∶10～50将A、B组分进行混合，搅拌均匀，加入石料继续搅拌均匀即得环氧树脂混凝土材料，石料与A、B组分质量和之比为20∶1-5∶1。

本发明所述的环氧树脂为双酚A型环氧树脂。

本发明所述的稀释剂为环氧丙烷丁基醚或缩水甘油醚。

本发明所述的填料为炭黑、纳米二氧化钛或纳米二氧化硅。

本发明所述的固化剂为聚酰胺固化、改性酚醛胺固化剂或聚酮胺固化剂。

本发明所述的石料为玄武岩、石灰岩碎石及矿粉。

本发明所述的环氧树脂混凝土材料的微波固化制备方法为以下制备步骤：

步骤1：按质量比将环氧树脂、稀释剂、炭黑、固化剂加入到拌和锅中，充分搅拌；

步骤2：加入石料搅拌，将混合料倒入聚四氟乙烯模具中捣实、刮平，采用可调功率微波固化法快速制备出环氧树脂凝土材料；

步骤3：放入自制微波辐射装置中采用额定功率进行固化。所述微波固化功率为140W～480W，间歇固化5～30分钟，间隔时间为10秒～1分钟。即得环氧树脂混凝土。

本发明采用微波固化法制备环氧树脂混凝土，具有固化速率快、制备工艺简单、固化过程可控等优点，所得材料具有较高的抗压抗折强度、良好的界面粘结性能，可用作路面快速修补材料。

具体实施方式

下面通过实施例对发明进行具体描述

(一)按下述配比称取原材料

A组分：双酚A环氧树脂E51                          5份

环氧丙烷丁基醚                                   0.5份

炭黑                                             2份

B组分：聚酰胺固化剂                              2.5份

石料及用量：粒径0～16mm玄武岩石料和矿粉总量      90份

(二)制备方法

1、将双酚A型环氧树脂、环氧丙烷丁基醚、炭黑加入到拌合锅中，充分搅拌3分钟即得A组分；

2、将B组分聚酰胺固化剂加入到A组分中，继续搅拌3分钟，再加入石料搅拌3分钟。

3、将拌合均匀的材料分别装入10cm×10cm×10cm以及10cm×10cm×30cm的聚四氟乙烯模具中捣实、刮平。然后放入自制发射装置中，采用480W的功率间歇固化3次，每次固化时间为3分钟，间隔时间为30秒，即得环氧树脂混凝土材料。

(三)结果测试

由此制得的环氧树脂混凝土材料力学性能如下：

试验项目	试验方法	测试结果
			抗压强度	GB50081-2002	59.6MPa
抗折强度	GB50081-2002	12.7MPa
			劈裂抗拉强度	GB50081-2002	14.1MPa
与混凝土界面粘结强度	——	不低于原混凝土抗拉强度

结论

采用微波固化方式在数分钟内即可制备出力学性能优异的环氧树脂混凝土材料，可应用于混凝土路面的快速修补。

Claims (7)

1.一种环氧树脂混凝土材料，由A组分环氧树脂、稀释剂、炭黑，B组分固化剂以及石料组成，其特征在于组分按重量比计量：

A组分：环氧树脂  100份

       稀释剂    5-20份

       填料      3-10份

B组分：固化剂

按质量比10∶1～2∶1将A、B组分进行混合，搅拌均匀，加入石料继续搅拌均匀即得环氧树脂混凝土材料，石料与A、B组分质量和之比为20∶1-5∶1。

2.根据权利要求1所述的一种环氧树脂混凝土材料，其特征在于所述环氧树脂为双酚A型环氧树脂。

3.根据权利要求1所述的一种环氧树脂混凝土材料，其特征在于所述稀释剂为环氧丙烷丁基醚或缩水甘油醚。

4.根据权利要求1所述的一种环氧树脂混凝土材料，其特征在于所述填料为炭黑、纳米二氧化钛或纳米二氧化硅。

5.根据权利要求1所述的一种环氧树脂混凝土材料，其特征在于所述固化剂为聚酰胺固化、改性酚醛胺固化剂或聚酮胺固化剂。

6.根据权利要求1所述的一种环氧树脂混凝土材料，其特征在于所述石料为玄武岩、石灰岩碎石及矿粉。

7.根据权利要求1所述的一种环氧树脂混凝土材料的微波固化制备方法，其特征在于制备步骤如下：

步骤1：按质量比将环氧树脂、稀释剂、炭黑、固化剂加入到拌和锅中，充分搅拌；

步骤2：加入石料搅拌，将混合料倒入聚四氟乙烯模具中捣实、刮平，采用可调功率微波固化法快速制备出环氧树脂凝土材料；

步骤3：放入自制微波辐射装置中采用额定功率进行固化。所述微波固化功率为140W～480W，间歇固化5～30分钟，间隔时间为10秒～1分钟。即得环氧树脂混凝土。