CN103184025B - 混凝土裂缝用灌缝胶及其应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了混凝土裂缝用灌缝胶及其应用。本发明的混凝土裂缝用灌缝胶，由独立包装的组分甲和组分乙组成，所述组分甲和组分乙的质量配比为（5-2）：1，所述组分甲由下述质量配比的原料组成：70质量份E-51双酚A型液态环氧树脂、30质量份6002双酚A型液态环氧树脂、15-30质量份增韧剂、5-15质量份苄基缩水甘油醚和5-15质量份苯甲醇组成；所述组分乙由30-65质量份固化剂、5-10质量份稀释剂和0.5质量份粘接促进剂组成；所述固化剂由30-50质量份聚醚胺固化剂和0-15质量份酚醛胺环氧树脂固化剂组成，所述稀释剂为苯甲醇。本发明混凝土裂缝用灌缝胶为无溶剂、双组份的低粘度灌缝胶，可用于混凝土裂缝的灌注，封闭混凝土裂缝。
Description
技术领域
本发明涉及一种混凝土裂缝用灌缝胶及其应用。
背景技术
目前中国已是桥梁大国，每年新建的桥梁约占世界桥梁总数的一半。2000年底，中国公路桥梁已经达到27.88万座，其中桥龄在20年以上的约占60%左右。截止2010年，已建成公路桥梁658126座，计30483094延米。我国现有的65万多座桥梁中，混凝土桥梁占到了90％以上，我国已经成为名副其实的桥梁大国。根据发达国家的经验，按照其正常的材料、设计和施工技术工艺水平来控制，混凝土桥梁在运营20－30年后，仍然会有20％－30％出现耐久性问题。我国的混凝土桥梁建设在原材料选择、结构设计和施工技术等环节均落后于西方发达国家，如按照我国目前的技术水平进行桥梁建设，可以推断这些桥梁今后所面临的耐久性问题将会比西方发达国家今天所面临的问题更为严重。另外，从近些年来我国公路桥梁普查情况看，在用混凝土桥梁的耐久性问题已开始显现出来，居高不下的危桥数量以及繁重的桥梁维修任务大多与桥梁耐久性不足有关。因此，需要维修加固改造的桥梁数量巨大。
裂缝是混凝土结构的常见病害之一。混凝土出现裂缝降低了结构的防水性和耐久性甚至承载力，给整体性和外观也造成了不良影响。但是混凝土裂缝难以避免，因此裂缝的修补技术显得十分重要。工程经验表明，绝大部分裂缝如不能及时修补，将会影响结构的原有功能，降低使用寿命。所以，混凝土裂缝修补技术具有极大的经济效益和社会效益。
混凝土裂缝修补材料最好选用与基底混凝土同类的无机材料，但是无机材料的施工性能不能满足修补要求，且干缩性能差，仅能用于裂缝宽度大于2mm的大裂缝，对于微细裂缝的修补无能为力。而按照防水要求，裂缝宽度大于0.2mm的裂缝必须修补，只有宽度在0.05mm以下的裂缝无需修补。目前多选用有机高分子树脂类材料进行微细裂缝的修补，《混凝土结构加固规范》中明确规定，裂缝宽度小于0.3mm和大于等于0.3mm的裂缝都可以选用环氧树脂浆液进行灌注修补。灌注修补是用压送设备或手工将胶液灌入缝隙中，使其扩散、凝固，从而达到防渗、堵漏、补强和加固的目的。根据注入方法和裂缝宽度的不同，对树脂浆液的粘度有一定要求。对于同一注入方法，胶液粘度越低，可灌注的裂缝越窄；对于相同的裂缝宽度，粘度越低，灌注方式越简便。所以，在综合性能和成本满足要求的前提下，胶黏剂的粘度越低越好。胶黏剂除了低粘度外，还要求较长的适用期和大于混凝土本身的强度。裂缝处理作为桥梁加固最常用的手段之一，裂缝灌注胶的应用也相当普遍，但目前市场上所有的裂缝灌注胶， 在实际使用过程中发现存在粘结性能差，渗透性差、可施工性能差等问题。在施工过程中通过取芯检验，发现存在渗透性不好，粘结性能不好，施工性能不好等问题，因此研发渗透性能好、良好的粘结性能、良好施工工艺性能的高性能裂缝灌注胶的研究迫在眉睫。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供混凝土裂缝用灌缝胶。
本发明所提供的混凝土裂缝用灌缝胶，由独立包装的组分甲和组分乙组成，所述组分甲和组分乙的质量配比为5-2：1，所述组分甲由下述质量配比的原料组成：70质量份E-51双酚A型液态环氧树脂、30质量份6002双酚A型液态环氧树脂、15-30质量份增韧剂、5-15质量份苄基缩水甘油醚和5-15质量份苯甲醇；所述组分乙由30-65质量份固化剂、5-10质量份稀释剂和0.5质量份粘接促进剂组成；所述固化剂由30-50质量份聚醚胺固化剂和0-15质量份酚醛胺环氧树脂固化剂组成，所述稀释剂为苯甲醇。
上述混凝土裂缝用灌缝胶中，所述组分甲和组分乙的质量比具体可为2：1。
上述混凝土裂缝用灌缝胶的所述组分甲中，所述增韧剂的质量份可以是15-20质量份。
上述混凝土裂缝用灌缝胶的所述组分甲中，所述苄基缩水甘油醚的质量份可以是5-10质量份。
上述混凝土裂缝用灌缝胶的所述组分甲中，所述苯甲醇的质量份可以是5-10质量份。
上述混凝土裂缝用灌缝胶的所述组分乙中，所述固化剂可由30-45质量份聚醚胺固化剂和10-15质量份酚醛胺环氧树脂固化剂组成。
上述混凝土裂缝用灌缝胶的所述组分乙中，所述固化剂可由30-38质量份聚醚胺固化剂和10-15质量份酚醛胺环氧树脂固化剂组成。
上述混凝土裂缝用灌缝胶具体可为下述1）至19）中任一种：
1）所述组分甲由下述质量配比的原料组成：70质量份E-51双酚A型液态环氧树脂、30质量份6002双酚A型液态环氧树脂、20质量份增韧剂、10质量份苄基缩水甘油醚和5质量份苯甲醇组成；所述组分乙由10质量份酚醛胺环氧树脂固化剂、38质量份聚醚胺固化剂、5质量份苯甲醇和0.5质量份所述粘接促进剂组成；
2）所述组分甲由下述质量配比的原料组成：70质量份E-51双酚A型液态环氧树脂、30质量份6002双酚A型液态环氧树脂、20质量份增韧剂、10质量份苄基缩水甘油醚和10质量份苯甲醇组成；所述组分乙由10质量份酚醛胺环氧树脂固化剂、38质量份聚醚胺固化剂、5质量份苯甲醇和0.5质量份所述粘接促进剂组成；
3）所述组分甲由下述质量配比的原料组成：70质量份E-51双酚A型液态环氧树脂、30质量份6002双酚A型液态环氧树脂、20质量份增韧剂、5质量份苄基缩水甘油醚和15质量份苯甲醇组成；所述组分乙由10质量份酚醛胺环氧树脂固化剂、38质量份聚醚胺固化剂、5质量份苯甲醇和0.5质量份所述粘接促进剂组成；
4）所述组分甲由下述质量配比的原料组成：70质量份E-51双酚A型液态环氧树脂、30质量份6002双酚A型液态环氧树脂、15质量份增韧剂、5质量份苄基缩水甘油醚和10质量份苯甲醇组成；所述组分乙由10质量份酚醛胺环氧树脂固化剂、38质量份聚醚胺固化剂、5质量份苯甲醇和0.5质量份所述粘接促进剂组成；
5）所述组分甲由下述质量配比的原料组成：70质量份E-51双酚A型液态环氧树脂、30质量份6002双酚A型液态环氧树脂、15质量份增韧剂、5质量份苄基缩水甘油醚和5质量份苯甲醇组成；所述组分乙由10质量份酚醛胺环氧树脂固化剂、38质量份聚醚胺固化剂、5质量份苯甲醇和0.5质量份所述粘接促进剂组成；
6）所述组分甲由下述质量配比的原料组成：70质量份E-51双酚A型液态环氧树脂、30质量份6002双酚A型液态环氧树脂、20质量份增韧剂、10质量份苄基缩水甘油醚和10质量份苯甲醇组成；所述组分乙由0质量份酚醛胺环氧树脂固化剂、45质量份聚醚胺固化剂、5质量份苯甲醇和0.5质量份所述粘接促进剂组成；
7）所述组分甲由下述质量配比的原料组成：70质量份E-51双酚A型液态环氧树脂、30质量份6002双酚A型液态环氧树脂、20质量份增韧剂、10质量份苄基缩水甘油醚和5质量份苯甲醇组成；所述组分乙由0质量份酚醛胺环氧树脂固化剂、45质量份聚醚胺固化剂、5质量份苯甲醇和0.5质量份所述粘接促进剂组成；
8）所述组分甲由下述质量配比的原料组成：70质量份E-51双酚A型液态环氧树脂、30质量份6002双酚A型液态环氧树脂、15质量份增韧剂、5质量份苄基缩水甘油醚和10质量份苯甲醇组成；所述组分乙由0质量份酚醛胺环氧树脂固化剂、45质量份聚醚胺固化剂、5质量份苯甲醇和0.5质量份所述粘接促进剂组成；
9）所述组分甲由下述质量配比的原料组成：70质量份E-51双酚A型液态环氧树脂、30质量份6002双酚A型液态环氧树脂、15质量份增韧剂、5质量份苄基缩水甘油醚和5质量份苯甲醇组成；所述组分乙由0质量份酚醛胺环氧树脂固化剂、45质量份聚醚胺固化剂、5质量份苯甲醇和0.5质量份所述粘接促进剂组成；
10）所述组分甲由下述质量配比的原料组成：70质量份E-51双酚A型液态环氧树脂、30质量份6002双酚A型液态环氧树脂、20质量份增韧剂、5质量份苄基缩水甘油醚和15质量份苯甲醇组成；所述组分乙由15质量份酚醛胺环氧树脂固化剂、30质量份聚醚胺固化剂、5质量份苯甲醇和0.5质量份所述粘接促进剂组成；
11）所述组分甲由下述质量配比的原料组成：70质量份E-51双酚A型液态环氧 树脂、30质量份6002双酚A型液态环氧树脂、20质量份增韧剂、10质量份苄基缩水甘油醚和10质量份苯甲醇组成；所述组分乙由15质量份酚醛胺环氧树脂固化剂、30质量份聚醚胺固化剂、5质量份苯甲醇和0.5质量份所述粘接促进剂组成；
12）所述组分甲由下述质量配比的原料组成：70质量份E-51双酚A型液态环氧树脂、30质量份6002双酚A型液态环氧树脂、20质量份增韧剂、10质量份苄基缩水甘油醚和5质量份苯甲醇组成；所述组分乙由15质量份酚醛胺环氧树脂固化剂、30质量份聚醚胺固化剂、5质量份苯甲醇和0.5质量份所述粘接促进剂组成；
13）所述组分甲由下述质量配比的原料组成：70质量份E-51双酚A型液态环氧树脂、30质量份6002双酚A型液态环氧树脂、15质量份增韧剂、5质量份苄基缩水甘油醚和10质量份苯甲醇组成；所述组分乙由15质量份酚醛胺环氧树脂固化剂、30质量份聚醚胺固化剂、5质量份苯甲醇和0.5质量份所述粘接促进剂组成；
14）所述组分甲由下述质量配比的原料组成：70质量份E-51双酚A型液态环氧树脂、30质量份6002双酚A型液态环氧树脂、15质量份增韧剂、5质量份苄基缩水甘油醚和5质量份苯甲醇组成；所述组分乙由15质量份酚醛胺环氧树脂固化剂、30质量份聚醚胺固化剂、5质量份苯甲醇和0.5质量份所述粘接促进剂组成；
15）所述组分甲由下述质量配比的原料组成：70质量份E-51双酚A型液态环氧树脂、30质量份6002双酚A型液态环氧树脂、20质量份增韧剂、5质量份苄基缩水甘油醚和15质量份苯甲醇组成；所述组分乙由10质量份酚醛胺环氧树脂固化剂、38质量份聚醚胺固化剂、10质量份苯甲醇和0.5质量份所述粘接促进剂组成；
16）所述组分甲由下述质量配比的原料组成：70质量份E-51双酚A型液态环氧树脂、30质量份6002双酚A型液态环氧树脂、20质量份增韧剂、10质量份苄基缩水甘油醚和10质量份苯甲醇组成；所述组分乙由10质量份酚醛胺环氧树脂固化剂、38质量份聚醚胺固化剂、10质量份苯甲醇和0.5质量份所述粘接促进剂组成；
17）所述组分甲由下述质量配比的原料组成：70质量份E-51双酚A型液态环氧树脂、30质量份6002双酚A型液态环氧树脂、20质量份增韧剂、10质量份苄基缩水甘油醚和5质量份苯甲醇组成；所述组分乙由10质量份酚醛胺环氧树脂固化剂、38质量份聚醚胺固化剂、10质量份苯甲醇和0.5质量份所述粘接促进剂组成；
18）所述组分甲由下述质量配比的原料组成：70质量份E-51双酚A型液态环氧树脂、30质量份6002双酚A型液态环氧树脂、15质量份增韧剂、5质量份苄基缩水甘油醚和10质量份苯甲醇组成；所述组分乙由10质量份酚醛胺环氧树脂固化剂、38质量份聚醚胺固化剂、10质量份苯甲醇和0.5质量份所述粘接促进剂组成；
19）所述组分甲由下述质量配比的原料组成：70质量份E-51双酚A型液态环氧树脂、30质量份6002双酚A型液态环氧树脂、15质量份增韧剂、5质量份苄基缩水 甘油醚和5质量份苯甲醇组成；所述组分乙由10质量份酚醛胺环氧树脂固化剂、38质量份聚醚胺固化剂、10质量份苯甲醇和0.5质量份所述粘接促进剂组成。
上述混凝土裂缝用灌缝胶中，所述增韧剂可为QS-BE增韧剂，其参数如下：外观：淡黄色透明粘稠液体，密度：1.05～1.10(25℃，g/ml)，粘度：<3500
(25℃，mPa.s)，环氧值：0.15-0.25（eq/100g）。
上述混凝土裂缝用灌缝胶中，所述粘接促进剂可为γ-氨丙基三乙氧基硅烷，其参数如下：分子量：221，外观：无色透明液体，沸点：103-108℃/13mmHg，密度：D25250.9400-0.9460，折光：n25D1.4180-1.4205，水溶性：10%水溶液（体积）不溶物≤0.4%，燃点：105℃，闪点：85℃。
上述混凝土裂缝用灌缝胶中，所述聚醚胺固化剂为聚醚胺固化剂YS1784，其性能指标如下：粘度是100-500（mPa·s），胺值是300±10（mgKOH/g），色度加式＜2，固体含量100％，凝胶时间25℃45-65（分钟）。
上述混凝土裂缝用灌缝胶中，所述酚醛胺环氧树脂固化剂可为酚醛胺环氧树脂固化剂T-31，其性能指标如下：粘度(25℃，mPa.s)1000-1600，胺值（mgKOH/g）400±20。
实验证明，上述混凝土裂缝用灌缝胶的17℃的粘度为390-695cP，钢-钢拉伸剪切强度为11.6-21.4MPa，抗拉强度为20.2-26.1MPa，伸长率可为2.50-3.62%，与混凝土正拉粘结强度为2.8-3.5Mpa，17℃可操作时间为40min，初始固化时间为12h，完全固化时间为24h，可灌注性良好。说明混凝土裂缝用灌缝胶具有足够低的粘度，具有较好的渗透性，方便施工；与混凝土结构有优良的粘接性，抗剪切强度、与混凝土正拉粘结强度均满足GB50367各项要求；断裂伸长率较大，具有较好的柔韧性；室温下具有适宜的固化速度。本发明混凝土裂缝用灌缝胶为无溶剂、双组份的低粘度灌缝胶，可用于混凝土裂缝的灌注，封闭混凝土裂缝。
附图说明
图1为本发明混凝土裂缝用灌缝胶现场应用照片。
图2为本发明混凝土裂缝用灌缝胶固化后现场取芯。
图3为不同环氧树脂在不同温度下的凝胶时间。
图4为固化剂种类对固化E-51的凝胶时间。
图5为稀释剂（苯甲醇，BA）添加量对普通环氧树脂（E-51）粘度的调节。
图6为增韧剂聚酯（JZ）、邻苯二甲酸二丁酯（DBP）和QS-BE增韧剂（简称BE）用量对E-51/8410体系弯曲强度的影响。
图7为聚酯多元醇和QS-BE增韧剂（简称BE）用量对E-51/8410体系拉伸强度的影响。
具体实施方式
以下的实施例便于更好地理解本发明，但并不限定本发明。下述实施例中的实验方法，如无特殊说明，均为常规方法。
下述实施例中所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。
下述实施例中的E-51双酚A型液态环氧树脂（简称E-51）购自蓝星化工新材料股份有限公司无锡树脂厂；6002双酚A型液态环氧树脂（简称6002）购自上海树脂厂有限公司；QS-BE增韧剂（简称BE）购自北京金岛奇士材料科技有限公司；苄基缩水甘油醚692（简称692）购自广州市荟普新材料有限公司；苯甲醇（简称BA）购自北京化学试剂公司；酚醛胺环氧树脂固化剂T-31（简称T-31）购自常州山峰化工有限公司，聚醚胺固化剂YS1784（简称1784）购自上海尧山实业有限公司；γ-氨丙基三乙氧基硅烷（简称KH-550）购自北京化学试剂公司。它们的具体参数如下：
1、E-51双酚A型液态环氧树脂的性能指标如表1：
表1.
2、6002双酚A型液态环氧树脂的的性能指标如表2：
表2.
3、QS-BE增韧剂的参数如下：
外观：淡黄色透明粘稠液体
密度：1.05～1.10(25℃，g/ml)
粘度：<3500(25℃，mPa.s)
环氧值：0.15-0.25（eq/100g）。
4、苄基缩水甘油醚（环氧丙烷苄基醚）692，结构式：C6H5CH2OCH2(CHCH2)O，其性能指标如表3：
表3.
5、聚醚胺固化剂YS1784，其型号是YS1784，粘度是100-500（mPa·s），胺值是300±10（mgKOH/g），色度加式＜2，固体含量100％，凝胶时间25℃45-65（分钟）。
6、酚醛胺环氧树脂固化剂T-31的性能指标如表4：
表4.
7、γ-氨丙基三乙氧基硅烷（简称KH-550）
化学名称：r-氨基丙基三乙氧基硅烷
化学结构：H2NCH2CH2CH2Si(OC2H5)3
技术指标：一级品：色谱纯度（GC）≥96%
分子量：221
外观：无色透明液体
沸点：103-108℃/13mmHg
密度：D25250.9400-0.9460
折光：n25D1.4180-1.4205
水溶性：10%水溶液（体积）不溶物≤0.4%
燃点：105℃
闪点：85℃。
实施例1、混凝土裂缝用灌缝胶的制备及其性能
一、混凝土裂缝用灌缝胶的制备
1、组分甲和组分乙的制备
如表5所示，本实施例的组分甲由70质量份E-51双酚A型液态环氧树脂（简称E-51）、30质量份6002双酚A型液态环氧树脂（简称6002）、15-30质量份QS-BE增韧剂（简称BE）、5-15质量份苄基缩水甘油醚（简称692）和5-15质量份苯甲醇（简称BA）组成。
表5.组分甲的组成
| 物料名称 | 质量份 | 说明 |
| E-51 | 70 | 通用型环氧树脂 |
| 6002 | 30 | 低粘度环氧树脂 |
| BE | 15-30 | 增韧剂 |
| 692 | 5-15 | 稀释剂 |
| BA | 5-15 | 稀释剂 |
如表6所示，本实施例的组分乙由0-15质量份酚醛胺环氧树脂固化剂T-31（简称T-31）、30-50质量份聚醚胺固化剂YS1784（简称1784）、5-10质量份苯甲醇（简称BA）和0.5质量份γ-氨丙基三乙氧基硅烷（简称KH-550）组成。
表6.组分乙的组成
| 物料名称 | 质量份 | 说明 |
| T-31 | 0-15 | 通用型固化剂 |
| 1784 | 30-50 | 低粘度固化剂 |
| BA | 5-10 | 稀释剂 |
| KH-550 | 0.5 | 粘接促进剂 |
通过对基本配方的设计，得到5种典型的组分甲和4种典型的组分乙，如表7。该5种组分甲均为无色透明液体，该4种组分乙为浅黄色透明液体。
表7.具体的组分甲和组分乙的组成
2、混凝土裂缝用灌缝胶的制备
将2质量份的组分甲单独包装，1质量份的组分乙单独包装，得到混凝土裂缝用灌缝胶。将表3中的5种组分甲和4种组分乙均按照2：1的质量比分别单独包装后组配在一起使用，得到表8中的20种混凝土裂缝用灌缝胶。
二、混凝土裂缝用灌缝胶的基本性能测试
使用前，粘结构件表面（金属件或混凝土粘贴表面）必须清理干净，混凝土表面进行粗糙打毛处理，清理后将表面浮尘清理干净。钢板表面利用磨光机打磨除锈，而后用酒精或丙酮等清洗干净，达到粘贴技术标准。先将组分甲和组分乙分别在本桶内搅拌均匀，按2质量份的组分甲和1质量份的组分乙的比例混合，充分搅拌均匀，涂抹在被粘物件上，保证粘贴部位胶量充足，以胶稍溢为宜，所用胶必须现配，每次用完。保持被粘物件紧密贴合24小时，永久固化72小时进行性能检测。
性能项目包括：粘度测试、伸长率、抗拉强度、钢-钢拉伸抗剪强度标准值。实验重复三次。
检测结果如表8，表明该20种混凝土裂缝用灌缝胶除1-5#/2-1#外，其它19种混凝土裂缝用灌缝胶的17℃的粘度为390-695cP，钢-钢拉伸剪切强度为11.6-21.4MPa，抗拉强度为20.2-26.1MPa，伸长率可为2.50-3.62%，说明该19种混凝土裂缝用灌缝胶均具有较低的粘度，较高的钢-钢拉伸剪切强度和较高的抗拉强度和较高的柔韧性。该19种混凝土裂缝用灌缝胶在17℃可操作时间为40min，初始固化时间为12h， 完全固化时间为24h。
表8.20种混凝土裂缝用灌缝胶的基本性能
其中，旋转粘度计法采用上海天平仪器厂生产的NDJ-1型旋转粘度计，选用的2#转子，转速为1.5r/min。
三、混凝土裂缝用灌缝胶1-3#/2-2#的小试生产及性能测定
通过步骤二的基本性能测试，选择1-3#/2-2#体系进行放大试验，试验重复三次。每次试验配方和具体称量如表9和表10所示。
表9.混凝土裂缝用灌缝胶1-3#/2-2#的组分甲的组成
| 物料名称 | 质量份 | 具体称量，克 |
| E-51 | 70 | 1400.66 |
| 6002 | 30 | 600.38 |
| BE | 20 | 399.84 |
| 692 | 10 | 200.12 |
| BA | 5 | 100.08 |
| 合计 | 135 | 2701.08 |
表10.混凝土裂缝用灌缝胶1-3#/2-2#的组分乙的组成
| 物料名称 | 质量份 | 具体称量，克 |
| T-31 | 10 | 300.62 |
| 1784 | 38 | 1140.26 |
| BA | 5 | 149.94 |
| KH-550 | 0.5 | 15.06 |
| 合计 | 53.5 | 1605.88 |
将1-3#/2-2#的组分甲和组分乙按照2质量份的组分甲和1质量份的组分乙的比例混合，搅拌均匀，得到混凝土裂缝用灌缝胶1-3#/2-2#。
使用前，粘结构件表面（金属件或混凝土粘贴表面）必须清理干净，混凝土表面进行粗糙打毛处理，清理后将表面浮尘清理干净。钢板表面利用磨光机打磨除锈，而后用酒精或丙酮等清洗干净，达到粘贴技术标准。先将组分甲和组分乙分别在本桶内搅拌均匀，按2质量份的组分甲和1质量份的组分乙的比例混合，充分搅拌均匀，涂抹在被粘物件上，保证粘贴部位胶量充足，以胶稍溢为宜，所用胶必须现配，每次用完。保持被粘物件紧密贴合24小时，永久固化72小时进行性能检测。
性能项目包括：粘度测试、胶体性能（抗拉强度、受拉弹性模量、伸长率、抗弯强度、抗压强度）、粘结能力（钢-钢拉伸抗剪强度标准值、钢-钢对拉强度、钢-干态混凝土正拉粘结强度）、不挥发物含量（固体含量）。
其中，粘度测试采用旋转粘度计法，采用上海天平仪器厂生产的NDJ-1型旋转粘度计，选用的2#转子，转速为1.5r/min。
结果表明混凝土裂缝用灌缝胶1-3#/2-2#在17℃的粘度为550cP，具有足够低的粘度，具有较好的渗透性，方便施工；力学性能及粘结性能均符合GB50367中关于裂缝灌注胶相关要求；断裂伸长率较大，具有较好的柔韧性；室温下具有适宜的固化速度（表11）。
混凝土裂缝用灌缝胶1-3#/2-2#在17℃可操作时间为40min，初始固化时间为12h，完全固化时间为24h。
表11.混凝土裂缝用灌缝胶1-3#/2-2#的性能
实施例2、混凝土裂缝用灌缝胶的工程应用
将实施例1中混凝土裂缝用灌缝胶1-3#/2-2#在2012年10月，已经在北京某混凝土桥梁中进行实际试应用，具体实验方法如下：通过裂缝测宽仪测量裂缝宽度，对≥1.5mm的裂缝先用电动角磨机打磨清理其表面，用丙酮或酒精清洗后每隔20-40cm粘贴灌胶嘴，然后用实施例1中混凝土裂缝用灌缝胶封闭裂缝，固化后通过灌胶设备灌胶，灌注完成24小时候，利用水钻现场取芯。结果表明混凝土裂缝用灌缝胶1-3#/2-2#裂缝灌胶饱满（图1和图2），说明本发明混凝土裂缝用灌缝胶可施工性、可灌注性能良好。
其中，本发明的混凝土裂缝用灌缝胶中的各个原料按照下述实验确定：
一、环氧树脂体系的基本力学性能和固化速度研究
1、力学性能
环氧树脂体系的力学性能直接决定环氧胶粘剂的力学和粘接性能，为了考察市场上常见的环氧树脂，选用低分子量聚酰胺固化剂(8410)，固化不同环氧树脂，固化条件为80℃/3h，各体系的拉伸强度、弯曲强度和压缩强度如表12所示。
表12.环氧树脂种类对力学性能的影响
为了进一步拓宽固化剂选择范围，用不同的固化剂固化通用型环氧树脂（E-51），以便得出不同固化剂的优劣。结果如表13所示。
表13.固化剂种类对环氧树脂体系力学性能的影响
| 固化剂种类 | 固化剂用量，phr | 拉伸强度，MPa | 弯曲强度，MPa |
| T-31 | 30 | 82 | 130 |
| T-33 | 25-30 | 82 | 128 |
| 108 | 50 | 49 | 75 |
| T28H1 | 26 | 62 | 95 |
| T28H2 | 28 | 76 | 114 |
| 8410 | 40 | 71 | 108 |
| D-230 | 32 | 65 | 100 |
| D-400 | 55 | 55 | 83 |
| T-403 | 42 | 74 | 99 |
2、固化速度
众所周知，固化剂的种类对环氧树脂体系的固化速度起决定性因素。不过容易让人忽视的是，环氧树脂的种类对固化速度也有一定程度的影响，本实验测试了上述体系在不同温度下的凝胶时间，结果如图3所示。图3中30C、50C和70C分别表示30℃、50℃和70℃。
酚醛胺（T-31）固化剂是建筑领域和水工建筑领域应用广泛的环氧树脂固化剂，本实验用市场上多种酚醛胺固化了E-51，其凝胶时间(30和60℃)测试结果如图4-2所示。图4中30C和60C分别表示30℃和60℃。
二、环氧树脂体系的粘度调节
进一步测试了市场上多种环氧树脂的粘度，为进一步选择树脂提供依据。其中测试温度为室温17℃，结果如表11所示。表14中，测试条件中的S是指粘度计的转子型号，如S2指2#转子；R指转速，如R1.5指1.5转/min。
表14.不同环氧树脂的黏度测试数据
发明人选用通用型环氧树脂E-51，通过添加不同种类的稀释剂，调节体系的粘度。图5是稀释剂BA的添加量对树脂体系粘度的影响，测试温度为室温17℃。
为了拓宽环氧树脂选择范围，发明人选用低粘度环氧树脂6002，稀释剂BA的添加量与树脂体系粘度的关系如表15所示，测试温度为室温17℃。
表15.稀释剂BA添加量对6002双酚A型液态环氧树脂粘度的调节
除了上面选用的稀释剂BA，还有多种环氧稀释剂可供选择，如表16所示。
表16.活性稀释剂的粘度和环氧值
从产品性能和价格两方面考虑，发明人初步计划选用BA并配合活性稀释剂（662、692）来降低体系的粘度，以便提高产品的可灌性。
不同固化剂的粘度有很大差别，发明人测试了市场上常见的固化剂的粘度，以便为设计低粘度固化剂体系做准备，测试结果如表17和表18所示。
表17.不同固化剂的黏度
表18.不同固化剂的黏度
三、环氧树脂体系的增韧
由于环氧树脂臭名昭著的脆性，它必须经过增韧改性才能使用。发明人研究了多种增韧剂对环氧树枝体系的增韧效果，将部分可用于建筑胶粘剂的数据列出如下。
图6是两种非活性增韧剂(JZ和DBP)和一种增韧剂(BE)对E-51/8410体系弯曲强度的影响。可以看出，在整个添加量范围内，活性增韧剂的效果好于非活性增韧剂。值得注意的是，实际应用时必须严格控制非活性增韧剂的用量，因为超过20phr后体系的力学性能(如弯曲强度)会发生明显下降，导致塑性大幅度上升，即材料变软。
增韧剂对环氧树脂体系拉伸性能的影响如图7所示，基本规律与对弯曲强度的影响类似。
Claims (1)
1.混凝土裂缝用灌缝胶，由独立包装的组分甲和组分乙组成，所述组分甲和组分乙的质量配比为2：1，所述组分甲由下述质量配比的原料组成：70质量份E-51双酚A型液态环氧树脂、30质量份6002双酚A型液态环氧树脂、20质量份增韧剂、10质量份苄基缩水甘油醚和5质量份苯甲醇组成；所述组分乙由10质量份酚醛胺环氧树脂固化剂、38质量份聚醚胺固化剂、5质量份苯甲醇和0.5质量份粘接促进剂组成；
所述粘接促进剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷KH-550；所述增韧剂为QS-BE增韧剂；
所述聚醚胺固化剂为聚醚胺固化剂YS1784，所述酚醛胺环氧树脂固化剂为酚醛胺环氧树脂固化剂T-31。
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| CN105926623B (zh) * | 2016-06-21 | 2018-08-17 | 上海市水利工程设计研究院有限公司 | 一种水工混凝土外包钢板加固结构及其施工方法 |
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Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001042160A1 (en) * | 1999-12-08 | 2001-06-14 | Dow Global Technologies Inc. | Architectural concrete having a reinforcing polymer and process to make same |
| CN101497510A (zh) * | 2009-03-03 | 2009-08-05 | 重庆鹏方路面工程技术研究院有限公司 | 改性环氧树脂混凝土材料及其制备方法 |
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Patent Citations (2)
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|---|---|---|---|---|
| WO2001042160A1 (en) * | 1999-12-08 | 2001-06-14 | Dow Global Technologies Inc. | Architectural concrete having a reinforcing polymer and process to make same |
| CN101497510A (zh) * | 2009-03-03 | 2009-08-05 | 重庆鹏方路面工程技术研究院有限公司 | 改性环氧树脂混凝土材料及其制备方法 |
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