CN104829185A - 一种利用回收环氧树脂制备的环保型混凝土 - Google Patents

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赵立群
张楠
曾卉
曹庆贺
张宇振
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Abstract

一种利用回收环氧树脂制备的环保型混凝土，涉及一种混凝土，本发明公开了一种新型用于桥梁维护的环保环氧树脂混凝土，原料包括环氧树脂、回收环氧树脂、水泥、砂、碎石、增塑剂、有机溶剂和环氧树脂固化剂，其质量分数比为：0～20、0～20、5～30、20～50、20～55、0.1～1.0、0～20、0.1～2.0。本发明能够充分利用回收的环氧树脂制备可在桥梁维护等领域中广泛应用的高品质环氧树脂混凝土，对解决废环氧树脂的环境污染问题及其综合利用问题开避了新的途径。

Description

一种利用回收环氧树脂制备的环保型混凝土
技术领域
本发明涉及一种混凝土，特别是涉及一种利用回收环氧树脂制备的环保型混凝土。
背景技术
环氧树脂中含有极性高且不易水解的脂肪族羟基和醚键，因此环氧树脂混凝土具有强度高、韧性好、抗冲击强度大、良好的耐化学腐蚀、耐磨、耐水和抗冻性能、物理机械性能好等特点，因而被广泛用于建筑工程，但由于价格昂贵建筑工程上只作为胶黏剂使用。例如：桥梁及高速路更换伸缩缝时，使用了环氧树脂混凝土填充空隙；用于修补建筑物梁板的裂缝；代替普通混凝土对构件进行扩大截面的加固补强；修补水泥混凝土路面啃边；用作建筑物抗腐蚀，防污涂料等。
近年来随着国内外电子产品报废的速度越来越快，产生了大量废弃的印刷线路板，其含有的非金属物质主要是环氧树脂。传统上这些剩余废弃物直接被填埋或焚烧处理，不但占用了大量的土地资源，而且还由于这些废弃物中含有很多有毒有害物质，容易对周围环境造成潜在危害，特别是印刷线路板中含有溴化阻燃剂，在焚烧过程中，极易形成对人体极为有害的物质，如多溴代二苯并二恶英和多溴代二苯并呋喃等。因此，以废弃印刷线路板为主要来源的回收的废环氧树脂，其回收与利用具有突出的社会意义及经济效益。
由于废环氧树脂粉末表面仍然存在一定数量的活性基团，这些活性基团在环氧树脂混凝土固化过程中可以起到增韧和增强的作用。如果工业废料废环氧掺入环氧树脂混凝土，其表面存在的一定数量的活性基团会因为相似相溶原理是环氧树脂混凝土各原料之间更充分更紧密的结合在一起，则可使环氧树脂混凝土的使用成本大大降低。同时，用回收的环氧树脂粉料替代一部分填料，能减轻环氧树脂混凝土的比重，也给工程应用上提供了很大的便利，这些都让其使用前景更为广阔。
发明内容
    本发明的目的在于提供一种利用回收环氧树脂制备的环保型混凝土，解决废环氧树脂所造成的环境问题并降低环氧树脂混凝土的成本，同时能够有效降低环氧树脂混凝土的比重，方便施工，可用于桥梁修补的环氧树脂混凝土。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
一种利用回收环氧树脂制备的环保型混凝土，所述混凝土组分的质量分数如下：
甲组份：废环氧树脂                 0～20；
        石子                      20～55；
沙子                      20～50；
水泥                       5～30 ；
乙组份：环氧树脂                   0～20；
增塑剂                    0.1～1.0；
有机溶剂                    0～20；
        环氧树脂固化剂             0.1～2.0；
甲、乙组分配比为：1:1～10:1。                       
    所述的一种利用回收环氧树脂制备的环保型混凝土，所述回收废环氧树脂粒径为10～50目。
所述的一种利用回收环氧树脂制备的环保型混凝土，所述环氧树脂是609树脂（E-03）、或634树脂（E-42）、或6101树脂(E-44)、或618树脂（E-51）。
所述的一种利用回收环氧树脂制备的环保型混凝土，所述环氧树脂固化剂是胺类固化剂。
所述的一种利用回收环氧树脂制备的环保型混凝土，所述砂子粒径为10-50目。
所述的一种利用回收环氧树脂制备的环保型混凝土，所述石子分为两种，一种为建筑用碎石，粒径为5～20㎜；另一种为大理是碎石，粒径在5～20㎜。
本发明的优点与效果是：
    1、本发明的回收环氧树脂粉料主要来源于印刷线路板回收过程中的非金属物质。
    2、本发明提供一种利用回收环氧树脂粉料制备可用于桥梁修补的新型环氧树脂混凝土，解决废环氧树脂所造成的环境问题并降低环氧树脂混凝土的成本，同时能够有效降低环氧树脂混凝土的比重，方便施工。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明进行详细说明。
按配方称取石子、沙子、水泥和回收环氧树脂粉料依次加入搅拌容器中，并搅拌均匀制成混合均匀的骨料。
   称取环氧树脂、有机溶剂和增塑剂混合均匀加入到环氧树脂固化剂中制成环氧浆料。
   将环氧浆料加入拌好的骨料中再次搅拌均匀，然后将制好的环氧树脂混凝土装模振实，放在干燥，不易被阳光暴晒的地方养护，7天后待测试。一般养护7天的强度可达到养护28天的75%-90%。
    以下给出19个实施例，每个实例给出3组平行数据，但须指出，本发明的实施不限于以下实施方式。
实施例1
按下列质量份数配料：甲组份：回收环氧树脂粉末：0份，建筑用碎石：50份，砂子：30份，水泥：10份；乙组份：环氧树脂E-44：0份，增塑剂A：0.36份，有机溶剂C：2.2份，环氧树脂固化剂E：0.43份。
甲乙组分比：30:1。
本实例的新型环氧树脂混凝土性能测试：由于目前尚无专门针对环氧树脂混凝土的国家测试标准，所以所有测试项目均为参照混凝土的测试标准进行测试，重点测试新型环氧树脂混凝土固化干燥成型后的抗折抗压的强度，以及比重的降低率。其中抗压抗折强度的测试，参照国家标准《GB/T50107-2010 混凝土强度检验评定标准》；比重的测试采用的是排水法（先测出试样的重量，再用排水法可测出试样的体积，经计算可知试样的密度，最后可求得比重的降低率）。   
测试结果见表1、表2。
实施例2
按下列质量份数配料：甲组份：回收环氧树脂粉末：0份，建筑用碎石：50份，砂子：30份，水泥：10份；乙组份：环氧树脂E-44：7份，增塑剂A：0.36份，有机溶剂C：2.2份，环氧树脂固化剂E：0.43份。
甲乙组分比：9:1。
本实施例的性能测试标准与实施例1相同，此处不再赘述。所得性能测试结果见表1和表2。
实施例3
按下列质量份配料：甲组份：回收环氧树脂粉末：3份，石子：50份，建筑用碎石：27份，水泥：10份；乙组份：环氧树脂E-44：7份，增塑剂A：0.36份，有机溶剂C：2.2份，环氧树脂固化剂E：0.43份。
甲乙组分比：9:1。
本实施例的性能测试标准与实施例1相同，此处不再赘述。所得性能测试结果见表1和表2。
实施例4
按下列质量份配料：甲组份：回收环氧树脂粉末：4.5份，建筑用碎石：50份，砂子：25.5份，水泥：10份；乙组份：环氧树脂E-44：7份，增塑剂A：0.36份，有机溶剂C：2.2份，环氧树脂固化剂E：0.43份。
甲乙组分比：9:1。
本实施例的性能测试标准与实施例1相同，此处不再赘述。所得性能测试结果见表1和表2。
实施例5
按下列质量份配料：甲组份：回收环氧树脂粉末：6份，建筑用碎石：50份，砂子：24份，水泥：10份；乙组份：环氧树脂E-44：7份，增塑剂A：0.36份，有机溶剂C：2.2份，环氧树脂固化剂E：0.43份。
甲乙组分比：9:1。
本实施例的性能测试标准与实施例1相同，此处不再赘述。所得性能测试结果见表1和表2。
实施例6
按下列质量份配料：甲组份：回收环氧树脂粉末：7.5份，建筑用碎石：50份，砂子：22.5份，水泥：10份；乙组份：环氧树脂E-44：7份，增塑剂A：0.36份，有机溶剂C：2.2份，环氧树脂固化剂E：0.43份。
甲乙组分比：9:1。
本实施例的性能测试标准与实施例1相同，此处不再赘述。所得性能测试结果见表1和表2。
实施例7
按下列质量份配料：甲组份：回收环氧树脂粉末：9份，建筑用碎石：50份，砂子：21份，水泥：10份；乙组份：环氧树脂E-44：7份，增塑剂A：0.36份，有机溶剂C：2.2份，环氧树脂固化剂E：0.43份。
甲乙组分比：9:1。
本实施例的性能测试标准与实施例1相同，此处不再赘述。所得性能测试结果见表1和表2。
实施例8
按下列质量份配料：甲组份：回收环氧树脂粉末：0份，大理石碎石：50份，砂子：30份，水泥：10份；乙组份：环氧树脂E-44：7份，增塑剂A：0.36份，有机溶剂C：2.2份，环氧树脂固化剂E：0.43份。
甲乙组分比：9:1。
本实施例的性能测试标准与实施例1相同，此处不再赘述。所得性能测试结果见表1和表2。
实施例9
按下列质量份配料：甲组份：回收环氧树脂粉末：3份，大理石碎石：50份，砂子：27份，水泥：10份；乙组份：环氧树脂E-44：7份，增塑剂A：0.36份，有机溶剂C：2.2份，环氧树脂固化剂E：0.43份。
甲乙组分比：9:1。
本实施例的性能测试标准与实施例1相同，此处不再赘述。所得性能测试结果见表1和表2。
实施例10
按下列质量份配料：甲组份：回收环氧树脂粉末：4.5份，大理石碎石：50份，砂子：25.5份，水泥：10份；乙组份：环氧树脂E-44：7份，增塑剂A：0.36份，有机溶剂C：2.2份，环氧树脂固化剂E：0.43份。
甲乙组分比：9:1。
本实施例的性能测试标准与实施例1相同，此处不再赘述。所得性能测试结果见表1和表2。
实施例11
按下列质量份配料：甲组份：回收环氧树脂粉末：6份，大理石碎石：50份，砂子：24份，水泥：10份；乙组份：环氧树脂E-44：7份，增塑剂A：0.36份，有机溶剂C：2.2份，环氧树脂固化剂E：0.43份。
甲乙组分比：9:1。
本实施例的性能测试标准与实施例1相同，此处不再赘述。所得性能测试结果见表1和表2。
实施例12
按下列质量份配料：甲组份：回收环氧树脂粉末：7.5份，大理石碎石：50份，砂子：22.5份，水泥：10份；乙组份：环氧树脂E-44：7份，增塑剂A：0.36份，有机溶剂C：2.2份，环氧树脂固化剂E：0.43份。
甲乙组分比：9:1。
本实施例的性能测试标准与实施例1相同，此处不再赘述。所得性能测试结果见表1和表2。
实施例13
按下列质量份配料：甲组份：回收环氧树脂粉末：9份，大理石碎石：50份，砂子：21份，水泥：10份；乙组份：环氧树脂E-44：7份，增塑剂A：0.36份，有机溶剂C：2.2份，环氧树脂固化剂E：0.43份。
甲乙组分比：9:1。
本实施例的性能测试标准与实施例1相同，此处不再赘述。所得性能测试结果见表1和表2。
实施例14
按下列质量份配料：甲组份：回收环氧树脂粉末：9份，大理石碎石：50份，砂子：21份，水泥：10份；乙组份：环氧树脂E-44：7份，增塑剂B：0.36份，有机溶剂C：2.2份，环氧树脂固化剂E：0.43份。
甲乙组分比：9:1。
本实施例的性能测试标准与实施例1相同，此处不再赘述。所得性能测试结果见表1和表2。
实施例15
按下列质量份配料：甲组份：回收环氧树脂粉末：9份，大理石碎石：50份，砂子：21份，水泥：10份；乙组份：环氧树脂E-44：7份，增塑剂A：0.36份，有机溶剂D：2.2份，环氧树脂固化剂G：0.43份。
甲乙组分比：9:1。
本实施例的性能测试标准与实施例1相同，此处不再赘述。所得性能测试结果见表1和表2。
实施例16
按下列质量份配料：甲组份：回收环氧树脂粉末：9份，大理石碎石：50份，砂子：21份，水泥：10份；乙组份：环氧树脂E-44：7份，增塑剂A：0.36份，有机溶剂C：2.2份，环氧树脂固化剂F：0.43份。
甲乙组分比：9:1。
本实施例的性能测试标准与实施例1相同，此处不再赘述。所得性能测试结果见表1和表2。
实施例17
按下列质量份配料：甲组份：回收环氧树脂粉末：9份，建筑用碎石：50份，砂子：21份，水泥：10份；乙组份：环氧树脂E-03：7份，增塑剂A：0.36份，有机溶剂C：2.2份，环氧树脂固化剂E：0.43份。
甲乙组分比：9:1。
本实施例的性能测试标准与实施例1相同，此处不再赘述。所得性能测试结果见表1和表2。
实施例18
按下列质量份配料：甲组份：回收环氧树脂粉末：9份，建筑用碎石：50份，砂子：21份，水泥：10份；乙组份：环氧树脂E-42：7份，增塑剂A：0.36份，有机溶剂C：2.2份，环氧树脂固化剂E：0.43份。
甲乙组分比：9:1。
本实施例的性能测试标准与实施例1相同，此处不再赘述。所得性能测试结果见表1和表2。
实施例19
按下列质量份配料：甲组份：回收环氧树脂粉末：9份，建筑用碎石：50份，砂子：21份，水泥：10份；乙组份：环氧树脂E-51：7份，增塑剂A：0.36份，有机溶剂C：2.2份，环氧树脂固化剂E：0.43份。
甲乙组分比：9:1。
本实施例的性能测试标准与实施例1相同，此处不再赘述。所得性能测试结果见表1和表2。
表1 实例1-19的抗折抗压强度
表2 实例2-7的比重降低率
测试项目 实例 2 实例 3 实例 4 实例 5 实例 6 实例 7
比重降低率 0% 6.5% 9.0% 10.9% 12.7% 17.1%
总结
1、实例2-7用的是建筑用碎石，其抗折抗压强度明显比实例8-13大理石碎石的要高。
2、实例2-13中，随回收环氧树脂粉末掺入量的增加，其抗折强度增加。当掺入量为30%且石料为建筑用碎石时，抗折强度最大，可达7.92 Mpa。
3、实例2-13中，随回收环氧树脂粉末掺入量的增加，其抗压强度增加。当掺入量为30%且石料为建筑用碎石时，抗压强度最大，可达26.2 MPa。
4、实例2-13中，随回收环氧树脂粉末掺入量的增加，其比重降低率增加。当掺入量为30%时，比重降低率最大，可达17.1%。
5、本发明还做过回收环氧树脂粉末的掺入量更大的实例，但其固化后的性能测试很差。

Claims (6)

1.一种利用回收环氧树脂制备的环保型混凝土，其特征在于，所述混凝土组分的质量分数如下：
甲组份：废环氧树脂                 0～20；
        石子                      20～55；
沙子                      20～50；
水泥                       5～30 ；
乙组份：环氧树脂                   0～20；
增塑剂                    0.1～1.0；
有机溶剂                    0～20；
        环氧树脂固化剂             0.1～2.0；
甲、乙组分配比为：1:1～10:1。
2.   根据权利要求1所述的一种利用回收环氧树脂制备的环保型混凝土，其特征在于，所述回收废环氧树脂粒径为10～50目。
3.   根据权利要求1所述的一种利用回收环氧树脂制备的环保型混凝土，其特征在于，所述环氧树脂是609树脂（E-03）、或634树脂（E-42）、或6101树脂(E-44)、或618树脂（E-51）。
4.根据权利要求1所述的一种利用回收环氧树脂制备的环保型混凝土，其特征在于，所述环氧树脂固化剂是胺类固化剂。
5.根据权利要求1所述的一种利用回收环氧树脂制备的环保型混凝土，其特征在于，所述砂子粒径为10-50目。
6. 根据权利要求1所述的一种利用回收环氧树脂制备的环保型混凝土，其特征在于，所述石子分为两种，一种为建筑用碎石，粒径为5～20㎜；另一种为大理是碎石，粒径在5～20㎜。
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