CN108046658B - 一种桥梁伸缩缝过渡区用高强高韧环氧树脂混凝土及其制备方法 - Google Patents

一种桥梁伸缩缝过渡区用高强高韧环氧树脂混凝土及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种桥梁伸缩缝过渡区用高强高韧环氧树脂混凝土及其制备方法。该环氧树脂混凝土由A、B、C三组分组成；所述A组分由纳米橡胶改性环氧树脂﹑液态双酚A型环氧树脂﹑环氧活性稀释剂﹑消泡剂和分散剂组成；所述B组分由环氧固化剂﹑固化促进剂﹑偶联剂和颜料组成；所述C组分由砂子﹑石英粉﹑粉煤灰﹑废旧橡胶粉﹑磁铁粉和短切纤维组成。本发明既可常温固化也可微波辐射固化。本发明具有耐久性好﹑寿命长﹑行车舒适性好﹑开放交通时间短和低温环境也可施工等优点，既可用于桥梁伸缩缝安装施工，也可用于桥梁伸缩缝过渡区混凝土快速修复，可解决现有桥梁伸缩缝过渡区混凝土寿命短和开放交通时间长的难题。

Description

一种桥梁伸缩缝过渡区用高强高韧环氧树脂混凝土及其制备 方法
技术领域
本发明属于化学建筑材料技术领域，具体涉及一种桥梁伸缩缝过渡区用高强高韧环氧树脂混凝土及其制备方法，该混凝土既可用于桥梁伸缩缝安装施工，也可用于桥梁伸缩缝过渡区混凝土快速修复。
背景技术
随着我国高速公路建设的蓬勃发展，车辆荷载等级的大幅度提高和交通流量的急剧增加，使桥梁伸缩缝面临了巨大的挑战。桥梁伸缩缝直接承受车轮载荷的冲击且长期暴露在大气中，极易损坏且维修成本高。桥梁伸缩缝遭受破坏后，一方面影响行车舒适性，使行车者缺乏安全感，另一方面导致车辆对桥梁上部结构的冲击，影响桥梁主体结构的受力，降低桥梁使用寿命。统计数据表明伸缩缝是桥梁结构中最薄弱的部分，其使用寿命远低于桥梁的设计寿命。频繁维修或更换伸缩缝不仅严重影响交通的通畅与安全，并且也带来了资源的浪费与环境问题，提高了桥梁的维护成本。法国和葡萄牙调查结果表明伸缩缝的养护成本约占整个桥梁养护成本的7％-22％。
目前国内外主要应用的桥梁伸缩缝有以下五种类型：钢板式、模数式、橡胶板式、嵌填式和无缝式。除无缝式伸缩缝是将伸缩体直接与路面铺装层粘结，实现桥梁结构无缝化外，其余类型伸缩缝都需在伸缩体与路面铺装层之间设置过渡层混凝土，以实现伸缩缝与主梁结构的一体化。从桥梁伸缩缝的结构和功能分析，过渡区混凝土的作用和功能主要体现在以下三个方面1)将梁端的伸缩缝装置受到的荷载，通过过渡区混凝土传递给主梁结构，从而改变伸缩缝装置的应力分布，减少其所受应力；2)将梁端的伸缩缝装置受到的冲击能量通过过渡区混凝土传递给主梁结构和桥面铺装层，减少伸缩缝装置所受冲击能，减轻或避免其发生冲击破坏；3)伸缩缝装置的型钢模量较高，沥青混凝土铺装层模量较低，过渡区混凝土将两者模量差异较大的材料粘结成一体，保证路面的一体化，实现材料模量的均匀过渡，保证路面的平整度、行车的平稳性和舒适性。
据有关部门对桥梁伸缩缝的破坏状况调查与统计分析发现：常见的伸缩缝问题中几乎所有破坏严重的伸缩缝都与填缝和混凝土有关，主要有填缝发生孔隙、硬化、开裂、松弛或撕裂，以及混凝土剥块或开裂。这些问题的成因包括交通载重、铲雪犂破坏、天气、劣质装设、次等材料及伸缩缝种类选用失当，其中过渡区混凝土质量差是最直接的原因，也是伸缩缝最先表现出的病害。过渡区混凝土出现病害将导致整个伸缩缝锚固体系的破坏，进而导致整个伸缩缝装置的破坏与失效。
现行的桥梁伸缩缝过渡区混凝土主要采用钢纤维混凝土、普通混凝土(如C50混凝土)和快速混凝土，但从其历来工程中的使用与维修情况来看，均未能达到设计和实际使用年限的要求，有些甚至隔1-2年就需要重修，分析其质量不达标的原因主要有三点：1)钢纤维混凝土、普通混凝土和快速混凝土均属脆性材料，抗折和抗冲击能力较差，不能很好地适应桥梁伸缩缝频繁受冲击的工作环境；2)自身内聚强度和界面粘结强度低，与混凝土梁板、预埋筋及型钢间的粘结力差，在承受应力作用时，粘结界面容易出现裂缝，一旦开裂，功能就基本丧失，最终导致整个锚固体系的破坏；3)因界面粘结强度低，为了达到相应的力学锚固效果，对梁板，台帽背墙的表面平整度、预埋筋的预埋效果、预埋筋与型钢的连接布置要求极高，这对施工质量控制提出了更高的要求，也导致施工质量难以保证。另外在开放交通时间方面，钢纤维混凝土和普通混凝土养护时间较长，通常需要28天；快速混凝土早期强度虽高于钢纤维混凝土和普通混凝土，但较脆，抗冲击能力差，使用寿命尤其短。
发明内容
本发明旨在克服上述桥梁伸缩缝过渡区混凝土的不足，提供一种高强高韧环氧树脂混凝土及其制备方法，以解决现有桥梁伸缩缝过渡区混凝土寿命短和开放交通时间长的难题。
本发明所述的桥梁伸缩缝过渡区用高强高韧环氧树脂混凝土，它由A、B、C三组分组成，其质量比为A组分：B组分：C组分＝100:25-50:500-800；
A组分按质量份计的配方是：纳米橡胶改性环氧树脂35-50份﹑液态双酚A型环氧树脂45-60份﹑环氧活性稀释剂0-5份﹑消泡剂0.1-0.3份、分散剂0.1-0.3份；
B组分按质量份计的配方是：环氧固化剂100份﹑固化促进剂0-6份﹑偶联剂0.5-2份﹑颜料0.01-0.05份；
C组分按质量份计的配方是：砂子100份﹑石英粉50-100份﹑粉煤灰10-15份﹑废旧橡胶粉5-15份﹑磁铁粉5-15份﹑短切纤维10-20份；
所述A组分中纳米橡胶改性环氧树脂为HH-080N系列产品；液态双酚A型环氧树脂为E-44或E-51或两者的混合物；环氧活性稀释剂为丙烯基缩水甘油醚、苯基缩水甘油醚、正丁基缩水甘油醚、聚乙二醇双缩水甘油醚、二缩水甘油醚中的一种或几种；消泡剂为BYK-066N；分散剂为BYK-163。
所述B组分中环氧固化剂为复配胺类固化剂，它是酚醛胺固化剂和聚酰胺固化剂复配而成，其中酚醛胺固化剂是基于腰果酚、甲醛、长链脂肪胺通过曼尼希反应而成的化合物；固化促进剂为苯酚、双酚A、间苯二酚、DMP-30、三氟化硼单乙胺中的一种；偶联剂为乙烯基三乙氧基硅烷﹑KH-550﹑KH-570﹑苯胺甲基三乙氧基硅烷中的一种；颜料根据所需混凝土色彩自由选择。
所述C组分中砂子为20-40目中砂；石英粉为70-120目石英粉﹑粉煤灰为二级粉煤灰﹑废旧橡胶粉为100-200目超细橡胶粉﹑磁铁粉为100目磁铁矿粉；短切纤维为短切碳纤维，短切玄武岩纤维，短切聚乙烯纤维中的一种或两种以上的混合物，长度约9-12mm，直径约20-40μm。
所述废旧橡胶粉表面经过改性处理，其表面包覆了一层纳米二氧化硅。其表面改性处理方法包括以下步骤：(1)废旧橡胶粉表面清水处理；(2)废旧橡胶粉表面碱性溶液处理；(3)废旧橡胶粉表面偶联剂处理；(4)废旧橡胶粉表面纳米二氧化硅包覆处理；(5)改性废旧橡胶粉团聚体破碎处理。所述的废旧橡胶粉表面纳米二氧化硅包覆结构是通过原位聚合形成的：将废旧橡胶粉掺入纳米二氧化硅溶胶-凝胶体系中，纳米二氧化硅在废旧橡胶粉表面沉积形成。
所述的桥梁伸缩缝过渡区用高强高韧环氧树脂混凝土的制备方法，具体步骤为：
1)A组分的制备：按所述配比选取各原料，并依次加入搅拌器中，搅拌转速200-500转/分钟，搅拌10-20分钟后即得A组分，包装储存；
2)B组分的制备：按所述配比选取各原料，并依次加入搅拌器中，搅拌转速200-500转/分钟，搅拌10-20分钟后即得B组分，包装储存；
3)C组分的制备：按所述配比选取各原料，并依次加入搅拌器中，搅拌均匀即得C组分，包装储存；
4)桥梁伸缩缝过渡区用高强高韧环氧树脂混凝土的制备：按质量配比称取各组分，首先将A组分与B组分混合，搅拌均匀，最后加入C组分，拌合均匀即得桥梁伸缩缝过渡区用高强高韧环氧树脂混凝土。
所述的桥梁伸缩缝过渡区用高强高韧环氧树脂混凝土，可室温固化，4-8小时后开放交通。
所述的桥梁伸缩缝过渡区用高强高韧环氧树脂混凝土，可微波辐射固化，微波辐射功率100-500W，间歇时间为20-60s，间歇固化20-40min，固化完成后即可开放交通。
采取上述技术方案，本发明具有如下优点：
(1)韧性高，强度高，抗冲击能力好。本发明采用纳米橡胶改性环氧树脂和一定比例的双酚A环氧树脂为主体材料。因普通环氧树脂在与胺类固化剂固化时脆性大，韧性和强度受到限制，而纳米橡胶颗粒具有特殊的梯度交联结构和基团分布，纳米橡胶外层的羧基，羟基在固化反应中会与环氧基形成牢固的化学键或者氢键，使得纳米橡胶粒子成为固化体系不可分割的一部分。在树脂基体受到机械应力作用时，纳米橡胶粒子通过自身的弹性形变吸收基体传递的能量，当应力撤去时，又恢复原状，释放部分能量，这正是梯度交联结构的“弹性核壳”作用机理，这就能提高基体韧性，提高其抗冲击强度。同时纳米橡胶粒子均匀地分布在基体树脂中，当基体树脂在受应力作用中产生破坏时，产生的裂纹尖端扩展至纳米橡胶粒子附近，纳米橡胶颗粒通过自身形变吸收部分能量，同时由于形变，诱导了更多新的裂纹产生，这些新裂纹的扩散会继续吸收能量，这就是它能大幅提高环氧树脂冲击韧性的“海岛作用”机理。纳米橡胶对环氧树脂固化物力学性能的提升是通过这两个机理的作用实现，使其具有韧性强，耐冲击性能好和强度高的特点。
(2)开放交通时间短。本发明采用环氧树脂作为主体材料，酚醛胺和聚酰胺组成的复配胺作为固化剂，且酚醛胺是基于腰果酚、甲醛、长链脂肪胺等通过曼尼希反应而成的化合物，同时固化体系中添加了固化促进剂，既能保证固化物的高强高韧，也能保证固化速率高，缩短开放交通时间。室温固化4-8小时后即可开放交通。
(3)可微波辐射固化，固化方式灵活，施工不受低温条件限制。本发明中含有均匀分布的磁铁粉，可采用微波辐射使其发热，从而使固化体系温度升高，进而提高固化速率，即使在寒冷天气也可采用微波辐射固化方式实现固化，故施工不受低温条件限制。
(4)配方组成优选，综合性能好。本发明中集料体系采用细集料和微细集料优配而成，混凝土密实程度高，强度高；采用短切碳纤维﹑短切玄武岩纤维﹑短切聚乙烯纤维等短切纤维作为增强材料，利用纤维增强效应显著提升混凝土抗裂性能；采用废旧橡胶粉作为弹性改性材料显著提升混凝土韧性和弹性恢复性能。
本发明与现有技术相比具有如下优点：
(1)耐久性好，寿命长。本发明具有高强度高韧性特征，抗裂抗冲击性能好，同时与路面材料及伸缩缝型钢粘接强度高，故在桥梁伸缩缝工作环境下病害少，耐久性好，寿命长。
(2)弹性模量适宜，行车舒适性好。本发明弹性模量介于沥青混凝土和钢材之间，可以较好的实现模量差异平稳过渡，同时本发明含有废旧橡胶颗粒，可以降低行车噪音，故可显著提高伸缩缝的行车舒适性。
(3)开放交通时间短，低温环境也可施工。本发明固化方式灵活，既可常温固化也可微波辐射固化，故施工不受气温影响且开放交通时间短。
具体实施方式
为了更好地理解本发明，下面结合实施例进一步阐明本发明的内容，但本发明的内容并不局限于下面的实施例。以下各实施例中所述的份数为质量份。
实施例1：
桥梁伸缩缝过渡区用高强高韧环氧树脂混凝土由A、B、C三组分组成，其质量比为A组分：B组分：C组分＝100:25:500；A组分按质量份计的配方是：纳米橡胶改性环氧树脂35份﹑液态双酚A型环氧树脂60份﹑环氧活性稀释剂0份﹑消泡剂0.10份、分散剂0.10份；B组分按质量份计的配方是：环氧固化剂100份﹑固化促进剂0份﹑偶联剂0.5份﹑颜料0.01份；C组分按质量份计的配方是：砂子100份﹑石英粉50份﹑粉煤灰10份﹑废旧橡胶粉5份﹑磁铁粉5份﹑短切纤维10份。
所述A组分中纳米橡胶改性环氧树脂为株洲同心实业发展有限公司生产的HH-0802产品；液态双酚A型环氧树脂为E-44；所述B组分中环氧固化剂为复配胺类固化剂，它是酚醛胺固化剂和聚酰胺固化剂按质量比9：1复配而成；偶联剂为乙烯基三乙氧基硅烷；颜料为炭黑；短切纤维为短切碳纤维，长度约9-12mm，直径约20-40μm。
所述的桥梁伸缩缝过渡区用高强高韧环氧树脂混凝土的制备方法，具体步骤为：
1)A组分的制备：按所述配比选取各原料，并依次加入搅拌器中，搅拌转速200转/分钟，搅拌20分钟后即得A组分，包装储存；
2)B组分的制备：按所述配比选取各原料，并依次加入搅拌器中，搅拌转速200转/分钟，搅拌20分钟后即得B组分，包装储存；
3)C组分的制备：按所述配比选取各原料，并依次加入搅拌器中，搅拌均匀即得C组分，包装储存；
4)桥梁伸缩缝过渡区用高强高韧环氧树脂混凝土的制备：按质量配比称取各组分，首先将A组分与B组分混合，搅拌均匀，最后加入C组分，拌合均匀即得桥梁伸缩缝过渡区用高强高韧环氧树脂混凝土。
上述的桥梁伸缩缝过渡区用高强高韧环氧树脂混凝土，可室温固化，4小时后开放交通。
上述的桥梁伸缩缝过渡区用高强高韧环氧树脂混凝土，可微波辐射固化，微波辐射功率100W，间歇时间为20s，间歇固化40min，固化完成后即可开放交通。
实施例2：
桥梁伸缩缝过渡区用高强高韧环氧树脂混凝土由A、B、C三组分组成，其质量比为A组分：B组分：C组分＝100:40:700；A组分按质量份计的配方是：纳米橡胶改性环氧树脂45份﹑液态双酚A型环氧树脂50份﹑环氧活性稀释剂3份﹑消泡剂0.20份、分散剂0.20份；B组分按质量份计的配方是：环氧固化剂100份﹑固化促进剂3份﹑偶联剂1份﹑颜料0.03份；C组分按质量份计的配方是：砂子100份﹑石英粉80份﹑粉煤灰12份﹑废旧橡胶粉10份﹑磁铁粉10份﹑短切纤维15份。
所述A组分中纳米橡胶改性环氧树脂为株洲同心实业发展有限公司生产的HH-0801产品；液态双酚A型环氧树脂为E-51；环氧活性稀释剂为丙烯基缩水甘油醚；所述B组分中环氧固化剂为复配胺类固化剂，它是酚醛胺固化剂和聚酰胺固化剂按质量比5：5复配而成；固化促进剂为苯酚；偶联剂为KH-550；颜料为铁红；短切纤维为短切玄武岩纤维，长度约9-12mm，直径约20-40μm。
所述的桥梁伸缩缝过渡区用高强高韧环氧树脂混凝土的制备方法，具体步骤为：
1)A组分的制备：按所述配比选取各原料，并依次加入搅拌器中，搅拌转速500转/分钟，搅拌10分钟后即得A组分，包装储存；
2)B组分的制备：按所述配比选取各原料，并依次加入搅拌器中，搅拌转速500转/分钟，搅拌10分钟后即得B组分，包装储存；
3)C组分的制备：按所述配比选取各原料，并依次加入搅拌器中，搅拌均匀即得C组分，包装储存；
4)桥梁伸缩缝过渡区用高强高韧环氧树脂混凝土的制备：按质量配比称取各组分，首先将A组分与B组分混合，搅拌均匀，最后加入C组分，拌合均匀即得桥梁伸缩缝过渡区用高强高韧环氧树脂混凝土。
所述的桥梁伸缩缝过渡区用高强高韧环氧树脂混凝土，可室温固化，6小时后开放交通。
所述的桥梁伸缩缝过渡区用高强高韧环氧树脂混凝土，可微波辐射固化，微波辐射功率300W，间歇时间为40s，间歇固化30min，固化完成后即可开放交通。
实施例3：
桥梁伸缩缝过渡区用高强高韧环氧树脂混凝土由A、B、C三组分组成，其质量比为A组分：B组分：C组分＝100:50:800；A组分按质量份计的配方是：纳米橡胶改性环氧树脂50份﹑液态双酚A型环氧树脂45份﹑环氧活性稀释剂5份﹑消泡剂0.30份、分散剂0.30份；B组分按质量份计的配方是：环氧固化剂100份﹑固化促进剂5份﹑偶联剂2份﹑颜料0.05份；C组分按质量份计的配方是：砂子100份﹑石英粉100份﹑粉煤灰15份﹑废旧橡胶粉15份﹑磁铁粉15份﹑短切纤维20份。
所述A组分中纳米橡胶改性环氧树脂为株洲同心实业发展有限公司生产的HH-0803产品；液态双酚A型环氧树脂为E-51和E-44的混合物；环氧活性稀释剂为苯基缩水甘油醚；所述B组分中环氧固化剂为复配胺类固化剂，它是酚醛胺固化剂和聚酰胺固化剂按质量比1：9复配而成；固化促进剂为双酚A；偶联剂为KH-570；颜料为钛白粉；短切纤维为短切聚乙烯纤维，长度约9-12mm，直径约20-40μm。
所述的桥梁伸缩缝过渡区用高强高韧环氧树脂混凝土的制备方法，具体步骤为：
1)A组分的制备：按所述配比选取各原料，并依次加入搅拌器中，搅拌转速250转/分钟，搅拌15分钟后即得A组分，包装储存；
2)B组分的制备：按所述配比选取各原料，并依次加入搅拌器中，搅拌转速250转/分钟，搅拌15分钟后即得B组分，包装储存；
3)C组分的制备：按所述配比选取各原料，并依次加入搅拌器中，搅拌均匀即得C组分，包装储存；
4)桥梁伸缩缝过渡区用高强高韧环氧树脂混凝土的制备：按质量配比称取各组分，首先将A组分与B组分混合，搅拌均匀，最后加入C组分，拌合均匀即得桥梁伸缩缝过渡区用高强高韧环氧树脂混凝土。
所述的桥梁伸缩缝过渡区用高强高韧环氧树脂混凝土，可室温固化，8小时后开放交通。
所述的桥梁伸缩缝过渡区用高强高韧环氧树脂混凝土，可微波辐射固化，微波辐射功率500W，间歇时间为60s，间歇固化35min，固化完成后即可开放交通。
实施例4：
桥梁伸缩缝过渡区用高强高韧环氧树脂混凝土由A、B、C三组分组成，其质量比为A组分：B组分：C组分＝100:45:750；A组分按质量份计的配方是：纳米橡胶改性环氧树脂45份﹑液态双酚A型环氧树脂45份﹑环氧活性稀释剂2份﹑消泡剂0.30份、分散剂0.30份；B组分按质量份计的配方是：环氧固化剂100份﹑固化促进剂5份﹑偶联剂2份﹑颜料0.05份；C组分按质量份计的配方是：砂子100份﹑石英粉100份﹑粉煤灰15份﹑废旧橡胶粉15份﹑磁铁粉15份﹑短切纤维20份。
所述A组分中纳米橡胶改性环氧树脂为株洲同心实业发展有限公司生产的HH-080N系列产品；液态双酚A型环氧树脂为E-51；环氧活性稀释剂为正丁基缩水甘油醚；所述B组分中环氧固化剂为复配胺类固化剂，它是酚醛胺固化剂和聚酰胺固化剂按质量比7：3复配而成；固化促进剂为间苯二酚；偶联剂为苯胺甲基三乙氧基硅烷；颜料为铁蓝；短切纤维为短切碳纤维和短切玄武岩纤维的混合物，长度约9-12mm，直径约20-40μm。
所述的桥梁伸缩缝过渡区用高强高韧环氧树脂混凝土的制备方法，具体步骤为：
1)A组分的制备：按所述配比选取各原料，并依次加入搅拌器中，搅拌转速250转/分钟，搅拌15分钟后即得A组分，包装储存；
2)B组分的制备：按所述配比选取各原料，并依次加入搅拌器中，搅拌转速250转/分钟，搅拌15分钟后即得B组分，包装储存；
3)C组分的制备：按所述配比选取各原料，并依次加入搅拌器中，搅拌均匀即得C组分，包装储存；
4)桥梁伸缩缝过渡区用高强高韧环氧树脂混凝土的制备：按质量配比称取各组分，首先将A组分与B组分混合，搅拌均匀，最后加入C组分，拌合均匀即得桥梁伸缩缝过渡区用高强高韧环氧树脂混凝土。
所述的桥梁伸缩缝过渡区用高强高韧环氧树脂混凝土，可室温固化，6小时后开放交通。
所述的桥梁伸缩缝过渡区用高强高韧环氧树脂混凝土，可微波辐射固化，微波辐射功率500W，间歇时间为20s，间歇固化20min，固化完成后即可开放交通。
上述实施例1-4，所述A组分中环氧活性稀释剂可以为丙烯基缩水甘油醚、苯基缩水甘油醚、正丁基缩水甘油醚、聚乙二醇双缩水甘油醚、二缩水甘油醚中的一种或几种。
所述B组分中环氧固化剂为复配胺类固化剂，它是酚醛胺固化剂和聚酰胺固化剂按一定比例复配而成，其中酚醛胺固化剂是基于腰果酚、甲醛、长链脂肪胺等通过曼尼希反应而成的化合物；固化促进剂可以为间苯二酚、DMP-30、三氟化硼单乙胺中的一种；颜料可根据所需混凝土色彩自由选择。
所述C组分中砂子为20-40目中砂；石英粉为70-120目石英粉﹑粉煤灰为二级粉煤灰﹑废旧橡胶粉为100-200目超细橡胶粉﹑磁铁粉为100目磁铁矿粉；短切纤维为短切碳纤维，短切玄武岩纤维，短切聚乙烯纤维中的一种或两种以上的混合物，长度约9-12mm，直径约20-40μm。
所述的废旧橡胶粉表面清水处理：废旧橡胶粉在清水中浸泡且不断搅拌下处理20分钟以上，然后晾干，以除去废旧橡胶粉表面的浮尘和污染物。
所述的废旧橡胶粉表面碱性溶液处理：废旧橡胶粉在NaOH饱和溶液中浸泡4-8小时后再用清水冲洗2-3次，然后晾干，以除去废旧橡胶粉表面的油污，腐蚀掉废旧橡胶粉表面的松散结构。
所述的废旧橡胶粉表面偶联剂处理：偶联剂为硅烷偶联剂KH550、KH560、KH570中的一种，处理方法为：将偶联剂配成含量为0.5％-1.5％的乙醇溶液，然后与废旧橡胶粉拌和均匀，拌和时间5-10分钟，偶联剂乙醇溶液掺量要保证废旧橡胶粉表面全部被润湿，然后晾干。偶联剂乙醇溶液掺量为废旧橡胶粉质量的1.5倍-2倍为宜。
所述的废旧橡胶粉表面纳米二氧化硅包覆处理：纳米二氧化硅采用溶胶-凝胶法制备；废旧橡胶粉表面纳米二氧化硅包覆结构是通过原位聚合形成的：将废旧橡胶粉掺入纳米二氧化硅溶胶-凝胶体系中，纳米二氧化硅在废旧橡胶粉表面沉积形成。
所述纳米二氧化硅溶胶-凝胶体系参数如下：配方原料为正硅酸乙酯(TEOS)、无水乙醇(EtOH)、去离子水(H2O)、浓盐酸(HCl)；配方体积比例：TEOS:EtOH:H2O:HCl＝15:45:4:0.06，反应温度为20-25℃，反应时间3-5h，陈化时间3天，干燥处理：60℃处理1h，热烧结处理：150℃保温1h。
所述纳米二氧化硅溶胶-凝胶体系配制步骤：1)取一定量无水乙醇溶液分为两份，一份与TEOS在磁力搅拌机上混合10min，为A液；2)另一份与浓盐酸和去离子水在磁力搅拌机上混合，为B液；3)在B液搅拌过程中，将A液缓慢滴加到B液中；4)滴加完成后得到C液，C液用保鲜膜密封好继续在磁力搅拌机上室温搅拌3-5h；5)静置，陈化3天，得到SiO2溶胶。
所述改性废旧橡胶粉团聚体破碎处理：破碎方式为行星式球磨机机械破碎，转速5000-6000转/分钟，研磨时间1-3分钟。
上述实施例1-4中制备的桥梁伸缩缝过渡区用高强高韧环氧树脂混凝土综合性能如下表：
Figure BDA0001502633640000111

Claims (2)

1.一种桥梁伸缩缝过渡区用高强高韧环氧树脂混凝土，其特征在于，它由A、B、C三组分组成，其质量比为A组分：B组分：C组分=100:25-50:500-800；
所述A组分按质量份计的配方是：纳米橡胶改性环氧树脂35-50份﹑液态双酚A型环氧树脂45-60份﹑环氧活性稀释剂0-5份﹑消泡剂0.1-0.3份、分散剂0.1-0.3份；
所述B组分按质量份计的配方是：环氧固化剂100份﹑固化促进剂0-6份﹑偶联剂0.5-2份﹑颜料0.01-0.05份；
所述C组分按质量份计的配方是：砂子100份﹑石英粉50-100份﹑粉煤灰10-15份﹑废旧橡胶粉5-15份﹑磁铁粉5-15份﹑短切纤维10-20份；
所述A组分中纳米橡胶改性环氧树脂为HH-080N系列产品；环氧活性稀释剂为丙烯基缩水甘油醚、苯基缩水甘油醚、正丁基缩水甘油醚、聚乙二醇双缩水甘油醚、二缩水甘油醚中的一种或几种；消泡剂为BYK-066N；分散剂为BYK-163；
所述B组分中环氧固化剂为复配胺类固化剂，它是酚醛胺固化剂和聚酰胺固化剂复配而成，其中酚醛胺固化剂是基于腰果酚、甲醛、长链脂肪胺通过曼尼希反应而成的化合物；固化促进剂为苯酚、双酚A、间苯二酚、DMP-30、三氟化硼单乙胺中的一种；偶联剂为乙烯基三乙氧基硅烷﹑KH-550﹑KH-570﹑苯胺甲基三乙氧基硅烷中的一种；
所述C组分中砂子为20-40目中砂；石英粉为70-120目石英粉﹑粉煤灰为二级粉煤灰﹑废旧橡胶粉为100-200目超细橡胶粉﹑磁铁粉为100目磁铁矿粉；短切纤维为短切碳纤维，短切玄武岩纤维，短切聚乙烯纤维中的一种或两种以上的混合物，长度9-12mm，直径20-40µm；
所述废旧橡胶粉表面经过改性处理，其表面包覆了一层纳米二氧化硅；
所述废旧橡胶粉表面改性处理的方法包括以下步骤：（1）废旧橡胶粉表面清水处理；（2）废旧橡胶粉表面碱性溶液处理；（3）废旧橡胶粉表面偶联剂处理；（4）废旧橡胶粉表面纳米二氧化硅包覆处理；（5）改性废旧橡胶粉团聚体破碎处理。
2.根据权利要求1所述的桥梁伸缩缝过渡区用高强高韧环氧树脂混凝土的制备方法，其特征在于，其具体步骤为：
1）A组分的制备：按所述配比选取各原料，并依次加入搅拌器中，搅拌转速200-500转/分钟，搅拌10-20分钟后即得A组分，包装储存；
2）B组分的制备：按所述配比选取各原料，并依次加入搅拌器中，搅拌转速200-500转/分钟，搅拌10-20分钟后即得B组分，包装储存；
3）C组分的制备：按所述配比选取各原料，并依次加入搅拌器中，搅拌均匀即得C组分，包装储存；
4）桥梁伸缩缝过渡区用高强高韧环氧树脂混凝土的制备：按质量配比称取各组分，首先将A组分与B组分混合，搅拌均匀，最后加入C组分，拌合均匀即得桥梁伸缩缝过渡区用高强高韧环氧树脂混凝土。
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