CN103194149A - 一种拼梁结构灌封胶及其制备和使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种拼梁结构灌封胶，是一种高性能双组份环氧树脂胶粘剂，由环氧树脂、活性稀释剂、胺类固化剂、增韧剂、促进剂以及高性能助剂组成。其中，按重量百分比计：环氧树脂50～70%；活性稀释剂0～30%；胺类固化剂15-50%；增韧剂0～20%；促进剂0～5%；偶联剂0～5%；高性能助剂0～5%。本发明公开的拼梁结构灌封胶，具有粘度低，可灌性好，与钢和混凝土等基材的粘接能力强，固化物强度高，韧性好以及具有优异的荷载传递能力和密封性，适用于桥梁绞缝以及其它混凝土预制构件拼装缝结构灌封，可有效增强荷载传递能力以及密封性能，提高桥梁整体性、防水性以及耐久性。

Description

一种拼梁结构灌封胶及其制备和使用方法

技术领域

本发明涉及一种拼梁结构灌封胶，属于化学材料领域。

技术背景

作为直接承受车辆荷载的桥梁上部结构，梁板的铰缝松动、脱落，形成“单梁受力”，是近年来钢筋混凝土简支空心板结构的多发病害。铰缝作为桥梁预制板梁间的横向联系构造，承担了部分桥面荷载应力横向分布的功能，铰缝构造一旦出现损坏，会造成车辆荷载无法横向传递，从而逐步造成板梁单梁受力的安全隐患。桥梁铰缝损坏后，目前一般根据损坏程度不同分为采用简单填补维修、快速混凝土修补、单车道整跨铺装翻修以及全幅整联或整桥翻修等维修方案。但这几种常规维修方案必须在封闭或部分封闭交通的情况下进行维修，给沿线交通带来巨大压力，造成较大的人力、物力损失，影响面广，施工难度相对较大。

在不中断交通的情况下维修桥梁，是多年来在路桥领域内的大难题，而采用拼梁结构灌封胶对梁间空隙进行灌注处理，可实现不中断交通施工，且造价低、工期短、安全等，因此该技术将在桥梁维修中应用日趋广泛，及时开展拼梁结构灌封胶的研究，具有很好的实际意义和经济效益，随着高速公路和铁路的快速发展和长期运营，桥梁维修日益增加，拼梁结构灌封胶的应用前景将十分广阔。

发明内容

针对现有技术的需要，本发明的目的在于提供一种拼梁结构灌封胶及制备方法、使用方法，所述的拼梁结构灌封胶固化后强度大，韧性好，专用于桥梁绞缝以及其它混凝土预制构件拼装缝结构灌封，有效增强荷载传递能力以及密封性能，提高桥梁整体性、防水性以及耐久性。

为实现上述目的，本发明是通过如下技术方案实现的：

本发明所述的拼梁结构灌封胶，是一种高性能双组份环氧树脂胶粘剂，由环氧树脂、活性稀释剂、胺类固化剂、增韧剂、促进剂以及高性能助剂组成，按重量百分比计：

A组分为：环氧树脂50～70%；活性稀释剂0～30%；增韧剂0～20%；高性能助剂0～5%；

B组分为：胺类固化剂15-50%；促进剂0～5%；偶联剂0～5%。

在上述描述中，申请人对特定成分的含量描述使用了类似0-x的表达方式，表达的含义是这种成分是可选的，本领域技术人员根据生产规格的需要可选则是否加入此类成分。当加入该成分时，该成分最高用量不超过x。

通过上述结构，本发明的灌封胶充分发挥了各成分之间的系统作用，从而使得其胶粘度低，可灌性好，与钢和混凝土等基材的粘接能力强，粘接强度高，固化物强度高，韧性好，具有优异的荷载传递能力和密封性。

由于具有上述显著的理化特性，本发明所述的拼梁结构灌封，适用于桥梁绞缝以及其它混凝土预制构件拼装缝结构灌封，可有效增强荷载传递能力以及密封性能，提高桥梁整体性、防水性以及耐久性。

相应的，本发明提供了所述拼梁结构灌封胶的制备方法，包括下述步骤：

1）、将环氧树脂按上述组份重量配比加入拉缸中，搅拌，然后加入活性稀释剂搅拌、增韧剂，再加入高性能助剂搅拌，经检验合格后包装可得到双组份拼梁结构灌封胶A组份；

2）、将改性胺类固化剂加入促进剂、偶联剂搅拌，经检验合格后包装可得双组份拼梁结构灌封胶B组份。

优选的，上述步骤1）的两次搅拌每次搅拌时间均为20-60min，更优选30min。

优选的，上述步骤2）的搅拌时间均为20-60min，更优选30min。

优选的，为了加快搅拌，缩短操作时间，在搅拌时尽可能调节搅拌机的高档以进行高速搅拌。

进一步的，本发明公开了所述拼梁结构灌封胶的使用方法，包括下述步骤：

1）、封缝：用专用环氧、聚氨酯类结构胶和封堵材料进行涂抹封闭；

2）、检查：封缝后，用闭水试验，检查封缝质量。如果出现渗水现象，需对渗漏处进行加强修补后，再做闭水试验，直至无水渗漏方可通过；

3）、灌胶：将拼梁结构灌封胶A、B组份按规定比例称量置干燥洁净容器中混合均匀后，立即采用专用板缝压力泵或板缝恒压灌注器通过注浆管逐个压入板缝内，在压胶过程中，从低端注浆管开始压入，当下一个注浆管溢出时，停止注浆，然后将注浆管用专用堵头封死，注浆导管移至下一个压浆嘴压注，以此类推逐个压浆直至灌满板缝；

4）、清洗：压浆完毕，关闭注浆泵，及时清洗注浆泵，以免注浆胶料固化后难以清洗，以致损坏注浆泵；

5）、后处理：待胶料固化后，割掉注浆管，用专用板缝封闭胶，固化后再用打磨机打磨平整；

6）、检验：板缝处治完毕之后，可采用钻孔取芯法进行检测。

上述的使用方法仅为本发明的灌封胶一种可行的作业规范，其他任何的使用方式，根据使用环境的需要和技术人员的熟练程度，均可用于本发明。

在本发明的更进一步详述和具体实施中，公开了所用的各种成分的优选类型，以便更好、更清楚的描述本发明，然而这种详细描述并不构成对本发明的特别限制，不依靠这些细节信息而采用本发明技术领域其他通用的化学材料，只要其符合本发明上述对各组成成分名称所做的限定，依旧属于本发明的保护范围。

在本发明中，所述的环氧树脂是液态双酚Ａ型环氧树脂，包括但不限于E-44、E-51、E-52、E-54、NPFF-170、CYD-127、SM-828等中的一种或多种的混合物。

在本发明中，所述的活性稀释剂为单官能团活性稀释剂、双官能团活性稀释剂或多官能团活性稀释剂中的一种或多种的混合物。

其中的单官能团活性稀释剂常见的以（甲基）丙烯酸酯类为主，包括但不限于丙烯酸正丁酯(BA)、丙烯酸异辛酯(2-EHA)、丙烯酸异癸酯(IDA)、丙烯酸月桂酯(LA)、(甲基)丙烯酸羟乙酯、(甲基)丙烯酸羟丙酯，以及带有环状构造的(甲基)丙烯酸酯，如：乙烯类活性稀释剂有苯乙烯(St)、醋酸乙烯酯(VA)以及N-乙烯基吡咯烷酮(NVP)等；其中的双官能团活性稀释剂常见的包括但不限于1，6-已二醇双丙烯酸酯（HDDA）、二缩丙二醇双丙烯酸酯（DPGDA）、三缩丙二醇双丙烯酸酯（TPGDA）等；其中的多官能团活性稀释剂包括三官能团、四官能团、五官能团、六官能团的活性稀释剂，更高官能团数目的活性稀释剂在工业上应用不广泛，包括但不限于三羟甲基丙烷三丙烯酸酯（TMPTA）、乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、二缩三羟甲基丙烷四丙烯酸酯、双季戊四醇五丙烯酸酯、双季戊四醇六丙烯酸酯及其乙氧基化产物。

本发明中，所述的胺类固化剂为改性脂肪胺、改性脂环胺或聚醚胺等中的一种或多种的混合物。

本发明中，所述的增韧剂为环氧形或非环氧形中的一种或两种得混合物，当其为非环氧形增韧剂时，选自聚硫橡胶，氨基甲酸酯预先聚物或改性聚醚中的一种或多种的混合物，当其为环氧形增韧剂时，选自环氧化腰果酚、聚丙二醇二缩水甘油醚、亚油酸二聚体二缩水甘油醚等中的一种或多种的混合物。

本发明中，所述的促进剂为叔胺类促进剂，包括但不限于2,4,6-三（二甲氨基甲基）苯酚（DMP-30）、苄基二甲胺（BDMA）、三乙醇胺（TEOA）、三乙胺（TEA）等中的一种或多种的混合物。

本发明中，所述的偶联剂是有机硅偶联剂，包括但不限于γ-氯丙基三乙氧基硅烷KH-550、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷KH-560以及2-（3，4-环氧环己烷基）乙基三甲氧基硅烷A-186等中的一种或多种的混合物。

本发明中，所述的高性能助剂包括消泡剂和流平剂。其中消泡剂选自德国毕克化学的BYK-057，BYK-055，BYK-A501等中的一种或或多种的混合物；流平剂选自德国毕克化学BYK-354、美国海名斯德谦的Levaslip 8629、Levaslip407等中的一种或多种的混合物。

具体实施方案

为了更好的理解本发明的实质，下述给出了本发明的实施方式，仅用于说明本发明是如何实施的，并非限制本发明仅可由以下方案实施，在理解本发明技术方案的基础上，对本发明进行的变更、替换、结构修饰等依旧属于本发明的保护范围，本发明的保护范围涵盖于其权利要求及其等同变换。

下述所用的原料，均有市售。

实施例1

1、拼梁结构灌封胶配方

Ａ组份的重量配比为：

环氧树脂Ｅ-51              80g

活性稀释剂669              10g

聚硫增韧剂                 8g

流平剂BYK-310              1g

消泡剂BYK-066              1g

B组份的重量配比为：

改性胺类固化剂593           30g

促进剂DMP-30                2g

偶联剂KH-550                1g

2、拼梁结构灌封胶的制备工艺

（1）A组份的制备

先将环氧树脂按上述组份重量配比加入拉缸中，搅拌，然后加入活性稀释剂搅拌、增韧剂30分钟，再加入流平剂、消泡剂等高性能助剂高速搅拌30分钟，经检验合格后包装。

（2）B组份的制备

将改性胺类固化剂、增韧剂按上述组份重量配比加入拉缸中，搅拌，然后加入促进剂、偶联剂等助剂高速搅拌30分钟，经检验合格后包装。

在使用时将A组份和B组份按重量配比为A组份：B组份＝3：1混合使用，即可。

实施例2

1、拼梁结构灌封胶配方

Ａ组份的重量配比为：

环氧树脂NPFF-170                 83g

活性稀释剂501                    5g

改性聚酯增韧剂                   10g

流平剂BYK-310                    0.5g

消泡剂BYK-066                    0.5g

偶联剂KH-560                     1g

B组份的重量配比为：

改性胺类固化剂593              15g

聚酰胺固化剂650                33g

促进剂DMP-30                   2g

2、拼梁结构灌封胶的制备工艺

制备工艺与实施例1相同。

在使用时将A组份和B组份按重量配比为A组份：B组份＝2：1混合使用，即可。

实施例3

Ａ组份的重量配比为：

环氧树脂CYD-127               75g

活性稀释剂669                 10g

金岛奇士增韧剂                13g

流平剂BYK-310                 1g

消泡剂BYK-066                 1g

B组份的重量配比为：

改性胺类固化剂593              12g

改性胺固化剂T31                12g

促进剂TEA                      0.5g

偶联剂KH-550                   0.5g

2、拼梁结构灌封胶的制备工艺

制备工艺与实施例1相同。

在使用时将A组份和B组份按重量配比为A组份：B组份＝4：1混合使用，即可。

实施例4

Ａ组份的重量配比为：

环氧树脂SM-828                73g

活性稀释剂207                 25g

流平剂BYK-310                 1g

消泡剂BYK-066                 1g

B组份的重量配比为：

改性胺类固化剂650             20g

改性胺固化剂T31               12g

促进剂BDMA                    1g

2、拼梁结构灌封胶的制备工艺

制备工艺与实施例1相同。

在使用时将A组份和B组份按重量配比为A组份：B组份＝3：1混合使用，即可。

实施例性能比较见表1。

表1实施例性能比较

由上述数据可以得出，本发明的拼梁结构灌封胶粘度低，固化物强度高，韧性好，与钢和混凝土的的粘接能力强，适用于桥梁绞缝以及其它混凝土预制构件拼装缝结构灌封。

以上所述，仅是本发明的较佳实例而已，并非对本发明作任何形式上的限制。凡是依据本发明的技术实质对以上实施例作任何简单修改，等同变化和修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种拼梁结构灌封胶，是一种高性能双组份环氧树脂胶粘剂，由环氧树脂、活性稀释剂、胺类固化剂、增韧剂、促进剂以及高性能助剂组成，按重量百分比计：

A组分为：

环氧树脂        50～70%；

活性稀释剂      0～30%；

增韧剂          0～20%；

高性能助剂      0～5%；

B组分为：

胺类固化剂      15-50%；

促进剂          0～5%；

偶联剂          0～5%。

2.根据权利1要求所述的拼梁结构灌封胶，其特征在于所述的环氧树脂是液态双酚Ａ型环氧树脂。

3.根据权利1要求所述的拼梁结构灌封胶，其特征在于所述的活性稀释剂为单官能团活性稀释剂、双官能团活性稀释剂或多官能团活性稀释剂中的一种或多种。

4.根据权利1要求所述的拼梁结构灌封胶，其特征在于所述的胺类固化剂为改性脂肪胺、改性脂环胺或改性芳香胺中的一种或多种。

5.根据权利1要求所述的拼梁结构灌封胶，其特征在于所述的增韧剂为环氧形或非环氧形中的一种或两种，所述的非环氧形增韧剂为聚硫橡胶，氨基甲酸酯预先聚物或改性聚醚或改性聚酯中的一种或多种；所述环氧形增韧剂为环氧化腰果酚、聚丙二醇二缩水甘油醚、亚油酸二聚体二缩水甘油醚等中的一种或多种。

6.根据权利1要求所述的拼梁结构灌封胶，其特征在于所述的促进剂为叔胺类促进剂，为2,4,6-三（二甲氨基甲基）苯酚、苄基二甲胺、三乙醇胺、三乙胺等中的一种或多种。

7.根据权利1要求所述的拼梁结构灌封胶，其特征在于所述的偶联剂是有机硅偶联剂。

8.根据权利1要求所述的拼梁结构灌封胶，其特征在于所述的高性能助剂包括消泡剂和流平剂。

9.上述权利要求1-7中任一权利要求所述拼梁结构灌封胶的制备方法，其特征在于包括下述步骤：

1）、将环氧树脂按上述组份重量配比加入拉缸中，搅拌，然后加入活性稀释剂搅拌、增韧剂，再加入高性能助剂搅拌，经检验合格后包装可得到双组份拼梁结构灌封胶的A组份；

2）、将改性胺类固化剂加入促进剂、偶联剂搅拌，经检验合格后包装可得双组份拼梁结构灌封胶的B组份。

10.根据权利1要求所述的拼梁结构灌封胶的使用方法，其特征在于包括下述步骤：

1）、封缝：用专用环氧、聚氨酯类结构胶和封堵材料进行涂抹封闭；

2）、检查：封缝后，用闭水试验，检查封缝质量，直至无水渗漏方可通过；

3）、灌胶：将拼梁结构灌封胶A、B组份按规定比例称量置干燥洁净容器中混合均匀后，立即采用专用板缝压力泵或板缝恒压灌注器通过注浆管逐个压入板缝内；在压胶过程中，从低端注浆管开始压入，当下一个注浆管溢出时，停止注浆，然后将注浆管用专用堵头封死，注浆导管移至下一个压浆嘴压注，以此类推逐个压浆直至灌满板缝；

4）、清洗：压浆完毕，关闭注浆泵，并及时清洗注浆泵，以免注浆胶料固化后难以清洗，以致损坏注浆泵；

5）、后处理：待胶料固化后，割掉注浆管，用专用板缝封闭胶，固化后再用打磨机打磨平整；

6）、检验：板缝处治完毕之后，可采用钻孔取芯法进行检测。