CN108559431A - 一种新旧混凝土粘结用界面胶粘剂及其制备方法和施工工艺 - Google Patents

一种新旧混凝土粘结用界面胶粘剂及其制备方法和施工工艺 Download PDF

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Abstract

本发明公开了属于化学建筑材料技术领域的一种新旧混凝土粘结用高性能界面胶粘剂及其制备方法和施工工艺。所述新旧混凝土粘结用高性能界面胶粘剂为单组分胶粘剂,其组成为:液体双酚A环氧树脂﹑纳米二氧化硅接枝改性环氧树脂﹑环氧活性稀释剂﹑弹性改性剂﹑吸水性树脂﹑潜伏型固化剂﹑偶联剂﹑消泡剂﹑分散剂﹑活性硅微粉﹑水泥﹑硫酸钙晶须﹑有机蒙脱土﹑废旧橡胶粉、触变剂。与现有技术相比,本发明具有施工方便,质量稳定;力学强度高,韧性好;抗冲击能力和抗疲劳能力强;与新混凝土粘结界面强度高,耐水性和耐温性好等优点,可显著提升新旧混凝土界面粘结强度,特别适合于桥梁工程和对抗震要求较高的新旧混凝土粘结工程。

Description

一种新旧混凝土粘结用界面胶粘剂及其制备方法和施工工艺
技术领域
本发明属于化学建筑材料技术领域,具体涉及一种新旧混凝土粘结用高性能界面胶粘剂及其制备方法和施工工艺。
背景技术
在混凝土工程中,经常遇到新老混凝土界面结合问题,如加固修补混凝土坝面、路面、桥面、柱面,混凝土的分期施工等。由于新老混凝土界面粘结强度低,容易形成薄弱面,不能构成连续整体,受力后易发生沿界面的破坏,留下工程隐患,故新老混凝土界面结合问题是关系到工程质量的关键技术问题。
目前,用于新老混凝土界面的粘结材料主要分无机和有机材料两类。无机类材料有水泥净浆或水泥砂浆等。这类材料的主要缺点是粘结性差,虽能一定程度提高界面的粘结强度,但达不到完全消除薄弱界面的目的。有机类材料主要以环氧基结构胶为主,虽粘结强度相对较高,但具有以下缺点:(1)耐水性差。在潮湿环境下粘结强度降低,在水下浸泡耐久性更是大大降低。(2)耐温性差。与混凝土的线膨胀系数相差太大,约为混凝土的4-5倍,易在温度反复变化下变形脱落。(3)需干面施工,湿面施工时界面粘接强度明显降低。因此开发一种粘结强度高,耐水性和耐温性优异且施工方便的高性能新旧混凝土界面胶粘剂具有重要的现实意义,可为保证混凝土工程的施工质量和病害老化混凝土的修补提供了新的手段和方法。
发明内容
本发明旨在解决新旧混凝土界面结合难题,提供一种粘结强度高,耐水性和耐温性优异且施工方便的高性能新旧混凝土界面胶粘剂及其制备方法和施工工艺,以满足新旧混凝土粘结工程需求。
本发明所述的新旧混凝土粘结用高性能界面胶粘剂,它为单组分胶粘剂,按质量份数的配方组成如下:
上述配方中液体双酚A环氧树脂和纳米二氧化硅接枝改性环氧树脂共计100份。
所述纳米二氧化硅接枝改性环氧树脂是由纳米二氧化硅颗粒表面富集的羟基与环氧树脂分子结构中的环氧基通过化学反应接枝得到,其中纳米二氧化硅颗粒粒径为20-40nm,环氧树脂为液态双酚F型环氧树脂,纳米二氧化硅质量分数为2-4%;
所述环氧活性稀释剂为二缩水甘油醚和聚乙二醇二缩水甘油醚的混合物或丁二醇二缩水甘油醚和聚丙二醇二缩水甘油醚的混合物,优选二缩水甘油醚和聚乙二醇二缩水甘油醚按质量比1:1组成的混合物;
所述弹性改性剂为具有主链为柔性链段和端基为环氧基团的液体聚合物;
所述吸水性树脂为淀粉接枝丙烯酸盐聚合交联物或丙烯酰胺-丙烯酸盐共聚交联物;
所述潜伏型固化剂为酮亚胺类固化剂优选间环己基二甲胺(1,3-BAC)与甲基异丁基酮(MIBK)反应制得,优选合成条件如下:1,3-BAC与MIBK摩尔比1:3.0,油浴温度为170℃,反应时间3h;
所述偶联剂为硅烷偶联剂,优选KH560;
所述消泡剂为BYK-066N;
所述分散剂为BYK-163;
所述活性硅微粉为经硅烷偶联剂表面处理过的400目准球形硅微粉;
所述水泥为普通硅酸盐水泥;
所述硫酸钙晶须为经硅烷偶联剂表面改性过的平均直径1-8μm,平均长度50-200μm的活性硫酸钙晶须;
所述有机蒙脱土为采用阳离子表面活性剂十八烷基三甲基等季铵盐处理的蒙脱土;
所述废旧橡胶粉为100目-200目的超细橡胶粉。
所述触变剂为表面被有机物处理过的疏水型气相二氧化硅。
所述活性硅微粉﹑硫酸钙晶须﹑有机蒙脱土和废旧橡胶粉在使用前均需进行干燥处理,确保含水量低于0.08%。干燥处理工艺为:干燥温度为100℃-120℃,干燥时间为1-2小时,干燥期间,每间隔20min翻动一遍物料。
所述新旧混凝土粘结用高性能界面胶粘剂的制备方法,具体步骤为:(1)原料称量。按所述配比准确称取各原材料,活性硅微粉、水泥、硫酸钙晶须、有机蒙脱土、废旧橡胶粉和触变剂等粉体材料称取完成后进行预混合,得到预拌粉体混合物待用。(2)胶粘剂制备。首先将液体双酚A环氧树脂﹑纳米二氧化硅接枝改性环氧树脂和环氧活性稀释剂依次加入搅拌机中搅拌3-8分钟;然后将弹性改性剂﹑吸水性树脂﹑潜伏型固化剂﹑偶联剂﹑消泡剂和分散剂依次加入上述搅拌机中继续搅拌10-15分钟;接着将活性硅微粉﹑水泥﹑硫酸钙晶须﹑有机蒙脱土、废旧橡胶粉和触变剂组成的预拌粉体混合物分批次加入上述搅拌机中搅拌40-60分钟;最后将上述搅拌机中混合物经三辊研磨机研磨后密封包装,即得新旧混凝土粘结用高性能界面胶粘剂。
所述搅拌机优选SJ600防爆变频调速搅拌机,分散盘转速设置为1000-1200rpm;所述液体双酚A环氧树脂﹑纳米二氧化硅接枝改性环氧树脂和弹性改性剂等高粘度液体在称量前可加热升温至60-80℃,以降低黏度,便于称量和混合。
所述新旧混凝土粘结用高性能界面胶粘剂的施工工艺,具体步骤为:(1)旧混凝土界面处理。对旧混凝土界面进行严格清理,凿去松动石子,凿成凸凹面;旧混凝土的风化、变质、蜂窝、麻面和酥松部分必须除去。经过表面的机械处理后,必须用压力水将碎屑、粉末彻底冲洗干净。(2)旧混凝土界面涂抹高性能界面胶粘剂。将高性能界面胶粘剂均匀涂抹在经过上述界面处理的旧混凝土界面上,胶层厚度控制在1-3mm。在涂抹高性能界面胶粘剂前,旧混凝土界面应进行洒水处理,确保界面湿润,有水膜覆盖。(3)浇筑新混凝土。在旧混凝土界面涂抹高性能界面胶粘剂后,立即进行新混凝土浇筑作业。(4)新混凝土养生。新混凝土养生完成后即得新旧混凝土粘结结构。
所述旧混凝土界面处理中可增加植筋处理,以提高新旧混凝土界面抗剪强度。
采用以上技术方案,本发明具有以下优点:
1)无机纳米材料改性,胶体力学强度高。本发明中部分基体树脂采用纳米二氧化硅接枝改性环氧树脂,纳米材料可均匀分散在基体树脂中,利用无机纳米二氧化硅颗粒的高比表面积,高模量和纳米尺寸效应等特性作为增强材料,可显著提升胶体材料力学强度;
2)有机-无机复合增韧,胶体韧性好。本发明采用无机纳米二氧化硅和有机弹性改性剂复合增韧体系,在承受外部应力时胶体内同时存在无机纳米颗粒增韧机理和橡胶弹性体增韧机理,故增韧效果明显;
3)单组分界面胶粘剂,施工方便,质量稳定。本发明为水致活型单组分界面胶粘剂,与通常使用的双组份环氧类界面胶粘剂相比,无需按精确比例称量双组份材料,无需均匀混合双组份材料,故质量稳定性好,施工方面。
4)与新混凝土相容性好,粘接强度高,耐水性好。本发明为水致活型单组分胶粘剂,固化剂为酮亚胺,酮亚胺通过与水发生化学反应,从而生成胺固化环氧树脂,故与水泥水化体系相容性好,与新混凝土粘结强度高,耐水性好:
5)硫酸钙晶须和有机蒙脱土做功能填料,胶体抗冲击能力和抗疲劳能力强。硫酸钙晶须是形状类似于短纤维而尺寸远小于短纤维的须状单晶体,其直径极小,长径比极大,具有高度有序的原子排列结构,几乎没有通常大晶体中存在的缺陷,具有极优良的物理化学性质和优异的机械性能。与通常应用的有机短纤维相比,硫酸钙晶须与各种无机填料的相容性更好,分散性更好,基本不存在分散性的问题,且经偶联剂改性后的硫酸钙晶须与环氧基体相容性更好,可以更好地发挥其纤维增强功能。
蒙脱土是一类由纳米厚度的表面带负电的硅酸盐片层,依靠层间的静电作用而堆积在一起构成的土状矿物,具有独特的一维层状纳米结构。蒙脱土由于层间的大量无机离子而表现出来的疏油性,不利于其在环氧基体中的分散,经有机改性后,可使蒙脱土层间由亲水性转变为亲油性,降低其表面能,同时使蒙脱土的层间距增大,使聚合物的链或单体能进入层间,从而制造出纳米复合材料,显著提高胶体的抗冲击性能和抗疲劳性能。
本发明利用纤维增强材料和纳米复合材料协同作用,使胶体在承受外界应力时,通过微观结构的变形或界面剥离等形式大幅吸收外界能量,故可显著提升胶体抗冲击性能和抗疲劳性能。
6)疏水型气相二氧化硅作触变剂,界面胶粘剂施工性能好。
7)内含废旧橡胶粉,胶结结构耐温性能好。胶粘剂中含废旧橡胶粉,废旧橡胶粉作为优良弹性体材料,可改善了胶粘剂与混凝土的界面应力分布,消除或减弱温度变化产生的界面应力,故胶结结构耐温性好。
本发明与现有技术相比具有如下优点:
1)施工方便,质量稳定。本发明为单组分界面胶粘剂,无现场物料称量和物料拌合等工序,界面胶粘剂质量稳定且施工方便。
2)力学强度高,韧性好。本发明采用纳米二氧化硅接枝改性环氧树脂作为部分基体材料,利用纳米二氧化硅颗粒的高比表面积,高模量和纳米尺寸效应等特性,可显著提升胶体材料力学强度;同时采用无机纳米二氧化硅和有机弹性改性剂复合增韧体系,使胶体内同时存在无机纳米颗粒增韧机理和橡胶弹性体增韧机理,增韧效果明显,且弹性模量不降低。
3)抗冲击能力和抗疲劳能力强。本发明利用纤维增强材料和纳米复合材料协同作用,使胶体在承受外界应力时,通过微观结构的变形或界面剥离等形式大幅吸收外界能量,故胶体抗冲击性能和抗疲劳性能高。
4)与新混凝土粘结界面强度高,耐水性好。本发明固化剂为酮亚胺,酮亚胺通过与新混凝土体系中水发生化学反应,从而生成胺固化环氧树脂,故与水泥水化体系相容性好,与新混凝土粘结强度高,耐水性好。
5)耐温性好。本发明中含废旧橡胶粉,废旧橡胶粉作为优良弹性体材料,可改善了胶粘剂与混凝土的界面应力分布,消除或减弱温度变化产生的界面应力,故胶结结构耐温性好。
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。
实施例1:
新旧混凝土粘结用高性能界面胶粘剂,它为单组分胶粘剂,按质量份数的配方组成如下:
所述环氧活性稀释剂为二缩水甘油醚和聚乙二醇二缩水甘油醚的混合物;
所述吸水性树脂为淀粉接枝丙烯酸盐聚合交联物;
所述潜伏型固化剂为酮亚胺类固化剂;
所述偶联剂为硅烷偶联剂;
新旧混凝土粘结用高性能界面胶粘剂的制备方法,具体步骤为:(1)原料称量。按所述配比准确称取各原材料,活性硅微粉、水泥、硫酸钙晶须、有机蒙脱土、废旧橡胶粉和触变剂等粉体材料称取完成后进行预混合,得到预拌粉体混合物待用。(2)胶粘剂制备。首先将液体双酚A环氧树脂﹑纳米二氧化硅接枝改性环氧树脂和环氧活性稀释剂依次加入搅拌机中搅拌3分钟;然后将弹性改性剂﹑吸水性树脂﹑潜伏型固化剂﹑偶联剂﹑消泡剂和分散剂依次加入上述搅拌机中继续搅拌10分钟;接着将活性硅微粉﹑水泥﹑硫酸钙晶须﹑有机蒙脱土﹑废旧橡胶粉和触变剂组成的预拌粉体混合物分批次加入上述搅拌机中搅拌40分钟;最后将上述搅拌机中混合物经三辊研磨机研磨后密封包装,即得新旧混凝土粘结用高性能界面胶粘剂。
所述搅拌机优选SJ600防爆变频调速搅拌机,分散盘转速设置为1000rpm;所述液体双酚A环氧树脂﹑纳米二氧化硅接枝改性环氧树脂和弹性改性剂等高粘度液体在称量前可加热升温至60℃,以降低黏度,便于称量和混合。
新旧混凝土粘结用高性能界面胶粘剂的施工工艺,具体步骤为:(1)旧混凝土界面处理。对旧混凝土界面进行严格清理,凿去松动石子,凿成凸凹面;旧混凝土的风化、变质、蜂窝、麻面和酥松部分必须除去。经过表面的机械处理后,必须用压力水将碎屑、粉末彻底冲洗干净。(2)旧混凝土界面涂抹高性能界面胶粘剂。将高性能界面胶粘剂均匀涂抹在经过上述界面处理的旧混凝土界面上,胶层厚度控制在1mm。在涂抹高性能界面胶粘剂前,旧混凝土界面应进行洒水处理,确保界面湿润,有水膜覆盖。(3)浇筑新混凝土。在旧混凝土界面涂抹高性能界面胶粘剂后,立即进行新混凝土浇筑作业。(4)新混凝土养生。新混凝土养生完成后即得新旧混凝土粘结结构。
实施例2:
新旧混凝土粘结用高性能界面胶粘剂,它为单组分胶粘剂,按质量份数的配方组成如下:
所述环氧活性稀释剂为丁二醇二缩水甘油醚和聚丙二醇二缩水甘油醚的混合物;
所述吸水性树脂为丙烯酰胺-丙烯酸盐共聚交联物;
所述潜伏型固化剂为酮亚胺类固化剂;
所述偶联剂为硅烷偶联剂KH560;
新旧混凝土粘结用高性能界面胶粘剂的制备方法,具体步骤为:(1)原料称量。按所述配比准确称取各原材料,活性硅微粉、水泥、硫酸钙晶须、有机蒙脱土、废旧橡胶粉和触变剂等粉体材料称取完成后进行预混合,得到预拌粉体混合物待用。(2)胶粘剂制备。首先将液体双酚A环氧树脂﹑纳米二氧化硅接枝改性环氧树脂和环氧活性稀释剂依次加入搅拌机中搅拌8分钟;然后将弹性改性剂﹑吸水性树脂﹑潜伏型固化剂﹑偶联剂﹑消泡剂和分散剂依次加入上述搅拌机中继续搅拌15分钟;接着将活性硅微粉﹑水泥﹑硫酸钙晶须﹑有机蒙脱土﹑废旧橡胶粉和触变剂组成的预拌粉体混合物分批次加入上述搅拌机中搅拌60分钟;最后将上述搅拌机中混合物经三辊研磨机研磨后密封包装,即得新旧混凝土粘结用高性能界面胶粘剂。
所述搅拌机优选SJ600防爆变频调速搅拌机,分散盘转速设置为1200rpm;所述液体双酚A环氧树脂﹑纳米二氧化硅接枝改性环氧树脂和弹性改性剂等高粘度液体在称量前可加热升温至80℃,以降低黏度,便于称量和混合。
所述新旧混凝土粘结用高性能界面胶粘剂的施工工艺,具体步骤为:(1)旧混凝土界面处理。对旧混凝土界面进行严格清理,凿去松动石子,凿成凸凹面;旧混凝土的风化、变质、蜂窝、麻面和酥松部分必须除去。经过表面的机械处理后,必须用压力水将碎屑、粉末彻底冲洗干净。(2)旧混凝土界面涂抹高性能界面胶粘剂。将高性能界面胶粘剂均匀涂抹在经过上述界面处理的旧混凝土界面上,胶层厚度控制在3mm。在涂抹高性能界面胶粘剂前,旧混凝土界面应进行洒水处理,确保界面湿润,有水膜覆盖。(3)浇筑新混凝土。在旧混凝土界面涂抹高性能界面胶粘剂后,立即进行新混凝土浇筑作业。(4)新混凝土养生。新混凝土养生完成后即得新旧混凝土粘结结构。
实施例3:
新旧混凝土粘结用高性能界面胶粘剂,它为单组分胶粘剂,按质量份数的配方组成如下:
所述环氧活性稀释剂为二缩水甘油醚和聚乙二醇二缩水甘油醚按质量比1:1组成的混合物;
所述吸水性树脂为淀粉接枝丙烯酸盐聚合交联物;
所述潜伏型固化剂为间环己基二甲胺(1,3-BAC)与甲基异丁基酮(MIBK)反应制得酮亚胺,优选合成条件如下:1,3-BAC与MIBK摩尔比1:3.0,油浴温度为170℃,反应时间3h;
所述偶联剂为硅烷偶联剂KH550;
新旧混凝土粘结用高性能界面胶粘剂的制备方法,具体步骤为:(1)原料称量。按所述配比准确称取各原材料,活性硅微粉、水泥、硫酸钙晶须、有机蒙脱土、废旧橡胶粉和触变剂等粉体材料称取完成后进行预混合,得到预拌粉体混合物待用。(2)胶粘剂制备。首先将液体双酚A环氧树脂﹑纳米二氧化硅接枝改性环氧树脂和环氧活性稀释剂依次加入搅拌机中搅拌6分钟;然后将弹性改性剂﹑吸水性树脂﹑潜伏型固化剂﹑偶联剂﹑消泡剂和分散剂依次加入上述搅拌机中继续搅拌12分钟;接着将活性硅微粉﹑水泥﹑硫酸钙晶须﹑有机蒙脱土、废旧橡胶粉和触变剂组成的预拌粉体混合物分批次加入上述搅拌机中搅拌50分钟;最后将上述搅拌机中混合物经三辊研磨机研磨后密封包装,即得新旧混凝土粘结用高性能界面胶粘剂。
所述搅拌机优选SJ600防爆变频调速搅拌机,分散盘转速设置为1100rpm;所述液体双酚A环氧树脂﹑纳米二氧化硅接枝改性环氧树脂和弹性改性剂等高粘度液体在称量前可加热升温至70℃,以降低黏度,便于称量和混合。
新旧混凝土粘结用高性能界面胶粘剂的施工工艺,具体步骤为:(1)旧混凝土界面处理。对旧混凝土界面进行严格清理,凿去松动石子,凿成凸凹面;旧混凝土的风化、变质、蜂窝、麻面和酥松部分必须除去。经过表面的机械处理后,必须用压力水将碎屑、粉末彻底冲洗干净。(2)旧混凝土界面涂抹高性能界面胶粘剂。将高性能界面胶粘剂均匀涂抹在经过上述界面处理的旧混凝土界面上,胶层厚度控制在2mm。在涂抹高性能界面胶粘剂前,旧混凝土界面应进行洒水处理,确保界面湿润,有水膜覆盖。(3)浇筑新混凝土。在旧混凝土界面涂抹高性能界面胶粘剂后,立即进行新混凝土浇筑作业。(4)新混凝土养生。新混凝土养生完成后即得新旧混凝土粘结结构。
实施例4:
新旧混凝土粘结用高性能界面胶粘剂,它为单组分胶粘剂,按质量份数的配方组成如下:
所述环氧活性稀释剂为二缩水甘油醚和聚乙二醇二缩水甘油醚按质量比2:1组成的混合物;
所述吸水性树脂为淀粉接枝丙烯酸盐聚合交联物;
所述潜伏型固化剂为间环己基二甲胺(1,3-BAC)与甲基异丁基酮(MIBK)反应制得酮亚胺,优选合成条件如下:1,3-BAC与MIBK摩尔比1:3.0,油浴温度为170℃,反应时间3h;
所述偶联剂为硅烷偶联剂KH560;
新旧混凝土粘结用高性能界面胶粘剂的制备方法,具体步骤为:(1)原料称量。按所述配比准确称取各原材料,活性硅微粉、水泥、硫酸钙晶须、有机蒙脱土、废旧橡胶粉和触变剂等粉体材料称取完成后进行预混合,得到预拌粉体混合物待用。(2)胶粘剂制备。首先将液体双酚A环氧树脂﹑纳米二氧化硅接枝改性环氧树脂和环氧活性稀释剂依次加入搅拌机中搅拌5分钟;然后将弹性改性剂﹑吸水性树脂﹑潜伏型固化剂﹑偶联剂﹑消泡剂和分散剂依次加入上述搅拌机中继续搅拌13分钟;接着将活性硅微粉﹑水泥﹑硫酸钙晶须﹑有机蒙脱土﹑废旧橡胶粉和触变剂组成的预拌粉体混合物分批次加入上述搅拌机中搅拌55分钟;最后将上述搅拌机中混合物经三辊研磨机研磨后密封包装,即得新旧混凝土粘结用高性能界面胶粘剂。
所述搅拌机优选SJ600防爆变频调速搅拌机,分散盘转速设置为1200rpm;所述液体双酚A环氧树脂﹑纳米二氧化硅接枝改性环氧树脂和弹性改性剂等高粘度液体在称量前可加热升温至80℃,以降低黏度,便于称量和混合。
所述新旧混凝土粘结用高性能界面胶粘剂的施工工艺,具体步骤为:(1)旧混凝土界面处理。对旧混凝土界面进行严格清理,凿去松动石子,凿成凸凹面;旧混凝土的风化、变质、蜂窝、麻面和酥松部分必须除去。经过表面的机械处理后,必须用压力水将碎屑、粉末彻底冲洗干净。(2)旧混凝土界面涂抹高性能界面胶粘剂。将高性能界面胶粘剂均匀涂抹在经过上述界面处理的旧混凝土界面上,胶层厚度控制在2.5mm。在涂抹高性能界面胶粘剂前,旧混凝土界面应进行洒水处理,确保界面湿润,有水膜覆盖。(3)浇筑新混凝土。在旧混凝土界面涂抹高性能界面胶粘剂后,立即进行新混凝土浇筑作业。(4)新混凝土养生。新混凝土养生完成后即得新旧混凝土粘结结构。
上述实施例1-4中,所述纳米二氧化硅接枝改性环氧树脂是由纳米二氧化硅颗粒表面富集的羟基与环氧树脂分子结构中的环氧基通过化学反应接枝得到,其中纳米二氧化硅颗粒粒径为20-40nm,环氧树脂为液态双酚F型环氧树脂,纳米二氧化硅质量分数为4%;
所述环氧活性稀释剂为二缩水甘油醚和聚乙二醇二缩水甘油醚按质量比1:1组成的混合物;
所述弹性改性剂为北京金岛奇士材料科技有限公司生产的QS-P24F;
所述吸水性树脂为丙烯酰胺-丙烯酸盐共聚交联物;
所述潜伏型固化剂为间环己基二甲胺(1,3-BAC)与甲基异丁基酮(MIBK)反应制得,合成条件如下:1,3-BAC与MIBK摩尔比1:3.0,油浴温度为170℃,反应时间3h;
所述偶联剂为KH560;
所述消泡剂为BYK-066N;
所述分散剂为BYK-163;
所述活性硅微粉为经硅烷偶联剂表面处理过的400目准球形硅微粉;
所述水泥为普通硅酸盐水泥;
所述硫酸钙晶须为经硅烷偶联剂表面改性过的平均直径1-8μm,平均长度50-200μm的活性硫酸钙晶须;
所述有机蒙脱土为采用阳离子表面活性剂十八烷基三甲基季铵盐处理的蒙脱土;
所述废旧橡胶粉为100目-200目的超细橡胶粉。
所述触变剂为表面被有机物处理过的疏水型气相二氧化硅。
所述活性硅微粉﹑硫酸钙晶须﹑废旧橡胶粉和有机蒙脱土在使用前均需进行干燥处理,确保含水量低于0.08%。干燥处理工艺为:干燥温度为100℃-120℃,干燥时间为1-2小时,干燥期间,每间隔20min翻动一遍物料。
所述旧混凝土界面处理中可增加植筋处理,以提高新旧混凝土界面抗剪强度。
实施例1-4制得的新旧混凝土粘结用高性能界面胶粘剂性能测试结果如下:
注:(1)新旧混凝土均为C30;(2)新旧混凝土界面涂刷高性能界面胶粘剂。

Claims (9)

1.一种新旧混凝土粘结用界面胶粘剂,其特征在于,其为单组分胶粘剂,按质量份数的配方组成如下:
上述配方中液体双酚A环氧树脂和纳米二氧化硅接枝改性环氧树脂共计100份。
2.根据权利要求1所述的新旧混凝土粘结用界面胶粘剂,其特征在于,
所述纳米二氧化硅接枝改性环氧树脂是由纳米二氧化硅颗粒表面富集的羟基与环氧树脂分子结构中的环氧基通过化学反应接枝得到,其中纳米二氧化硅颗粒粒径为20-40nm,环氧树脂为液态双酚F型环氧树脂,纳米二氧化硅质量百分数为2-4%;
所述环氧活性稀释剂为二缩水甘油醚和聚乙二醇二缩水甘油醚的混合物或丁二醇二缩水甘油醚和聚丙二醇二缩水甘油醚的混合物;
所述弹性改性剂为具有主链为柔性链段和端基为环氧基团的液体聚合物;
所述吸水性树脂为淀粉接枝丙烯酸盐聚合交联物或丙烯酰胺-丙烯酸盐共聚交联物;
所述潜伏型固化剂为酮亚胺类固化剂;
所述偶联剂为硅烷偶联剂;
所述消泡剂为BYK-066N;
所述分散剂为BYK-163;
所述活性硅微粉为经硅烷偶联剂表面处理过的400目准球形硅微粉;
所述水泥为普通硅酸盐水泥;
所述硫酸钙晶须为经硅烷偶联剂表面改性过的平均直径1-8μm,平均长度50-200μm的活性硫酸钙晶须;
所述有机蒙脱土为采用阳离子表面活性剂十八烷基三甲基季铵盐处理的蒙脱土;
所述废旧橡胶粉为100目-200目的超细橡胶粉;
所述触变剂为表面被有机物处理过的疏水型气相二氧化硅。
3.根据权利要求1所述的新旧混凝土粘结用高性能界面胶粘剂,其特征在于,
所述环氧活性稀释剂为二缩水甘油醚和聚乙二醇二缩水甘油醚按质量比1:1组成的混合物;
所述酮亚胺类固化剂由间环己基二甲胺与甲基异丁基酮反应制得;
所述偶联剂为KH560;
所述活性硅微粉﹑硫酸钙晶须﹑有机蒙脱土和废旧橡胶粉在使用前均需进行干燥处理,确保含水量低于0.08wt%。
4.根据权利要求3所述的新旧混凝土粘结用高性能界面胶粘剂,其特征在于,所述的酮亚胺类固化剂由间环己基二甲胺与甲基异丁基酮按摩尔比1:3.0,在170℃下反应3h制得。
5.根据权利要求3所述的新旧混凝土粘结用高性能界面胶粘剂,其特征在于,所述的活性硅微粉﹑硫酸钙晶须﹑有机蒙脱土和废旧橡胶粉的干燥处理工艺为:干燥温度为100℃-120℃,干燥时间为1-2小时,干燥期间,每间隔20min翻动一遍物料。
6.根据权利要求1-5任一所述的新旧混凝土粘结用高性能界面胶粘剂的制备方法,其特征在于,具体步骤为:
1)原料称量:按所述配比准确称取各原材料,活性硅微粉、水泥、硫酸钙晶须、有机蒙脱土、废旧橡胶粉和触变剂称取完成后进行预混合,得到预拌粉体混合物待用;
2)胶粘剂制备:首先将液体双酚A环氧树脂﹑纳米二氧化硅接枝改性环氧树脂和环氧活性稀释剂依次加入搅拌机中搅拌3-8分钟;然后将弹性改性剂﹑吸水性树脂﹑潜伏型固化剂﹑偶联剂﹑消泡剂和分散剂依次加入上述搅拌机中继续搅拌10-15分钟;接着将活性硅微粉﹑水泥﹑硫酸钙晶须﹑有机蒙脱土﹑废旧橡胶粉和触变剂组成的预拌粉体混合物分批次加入上述搅拌机中搅拌40-60分钟;最后将上述搅拌机中混合物经三辊研磨机研磨后密封包装,即得新旧混凝土粘结用高性能界面胶粘剂。
7.根据权利要求6所述的新旧混凝土粘结用高性能界面胶粘剂的制备方法,其特征在于,所述搅拌机为SJ600防爆变频调速搅拌机,分散盘转速设置为1000-1200rpm;所述液体双酚A环氧树脂﹑纳米二氧化硅接枝改性环氧树脂和弹性改性剂在称量前加热升温至60-80℃。
8.根据权利要求1-5任一所述的新旧混凝土粘结用高性能界面胶粘剂的施工工艺,其特征在于,其具体步骤为:
1)旧混凝土界面处理:对旧混凝土界面进行严格清理,凿去松动石子,凿成凸凹面;旧混凝土的风化、变质、蜂窝、麻面和酥松部分必须除去;经过表面的机械处理后,必须用压力水将碎屑、粉末彻底冲洗干净;
2)旧混凝土界面涂抹高性能界面胶粘剂:将高性能界面胶粘剂均匀涂抹在经过上述界面处理的旧混凝土界面上,胶层厚度控制在1-3mm;在涂抹高性能界面胶粘剂前,旧混凝土界面应进行洒水处理,确保界面湿润,有水膜覆盖;
3)浇筑新混凝土:在旧混凝土界面涂抹高性能界面胶粘剂后,立即进行新混凝土浇筑作业;
4)新混凝土养生。
9.根据权利要求8所述的新旧混凝土粘结用高性能界面胶粘剂的施工工艺,其特征在于,旧混凝土界面处理中增加植筋处理。
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