CN111978903B - 一种用于桥梁支座更换的环氧结构胶粘剂及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于桥梁支座更换的环氧结构胶粘剂及其制备方法，属于建筑胶粘材料技术领域。环氧结构胶粘剂由A组分和B组分组成，A组分包含环氧树脂、聚氨酯改性环氧树脂、活性稀释剂及助剂等，B组分包含改性脂肪胺固化剂、改性酚醛胺固化剂、改性芳香胺固化剂及助剂等；该环氧结构胶粘剂具有施工性优异、施工及固化过程不流淌、可粘结时间长、后期强度高、使用寿命长、可耐久50年等特点，可应用于桥梁支座安装的支座垫石置换与修补、支座上钢板与梁底的调平以及千斤顶与梁底的调平，特别适应用于大桥、特大桥的单个支座大、单次支座数量多的支座更换工程。

Description

一种用于桥梁支座更换的环氧结构胶粘剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种胶粘剂及其制备方法，特别涉及一种用于桥梁支座更换的特种环氧结构胶粘剂及其制备方法，属于建筑胶粘材料技术领域。
背景技术
改性环氧树脂胶粘剂具有粘结力强、强度高、耐腐蚀、施工简单等优点，广泛应用于土木工程各领域。《工程结构加固材料安全性鉴定技术规范》GB50728-2011、《公路桥梁加固设计规范》JTG/TJ22-2008规定了结构胶粘剂的技术要求，其抗压强度≥65MPa、抗拉强度≥30MPa、钢对钢拉伸抗剪强度标准值≥15MPa，并且GB50728中明确规定，对于具有50年耐久性能设计要求的结构胶必须同时通过湿热老化能力及耐长期应力作用能力检验。
桥梁支座是连接桥梁上部梁体和下部桥墩的重要结构，支座安装的平整程度和强度大小直接影响支座的使用性能与寿命，进一步影响桥梁的行车安全与舒适度。桥梁支座在服役一段时间后，由于各方面原因容易出现如支座老化、开裂、移位、偏位、脱空、变形等的各种病害。截止到2019年末全国公路桥梁87.83万座、6063.46万米，比上年增加2.68万座、494.86万米，其中特大桥梁5716座、1033.23万米，大桥108344座、2923.75万米，桥梁支座是桥梁的重要构件，其维护与更换市场需求巨大。《公路桥梁橡胶支座病害评定技术标准》DB32/T2172-2012对公路桥梁的板式橡胶支座和盆式橡胶支座的病害进行了评定及分级，并明确规定3级病害支座不能继续使用，必须立即更换，一级、二级公路桥梁支座宜每两年抽查一次，每次抽查30%，每三年应普查一次；高速公路桥梁及特大型桥梁支座，宜每两年抽查一次，每次抽查30%，每三年应普查一次。《公路桥梁橡胶支座更换技术规程》DB32/T2173-2012是关于支座更换的技术规程，该规程规定了公路桥梁橡胶支座更换的设计要求、更换方法、顶升作业及设备、以及质量验收等内容，对支座更换进行了全面且详细的技术规定。
近年来，随着桥梁建造技术的发展，大桥、特大桥的数量日益增多，其支座更换也提上了日程。大桥、特大桥由于其荷载大、幅宽大，存在单个支座大、单墩同步顶升支座数量多，其支座更换技术更加复杂、材料性能要求更高，存在一些急需解决的关键问题：（1）单个支座体积大所用环氧结构胶粘剂材料多，要求环氧结构胶粘剂具有较长的操作时间，施工及固化过程中不流淌，尺寸稳定性好，以及较低反应放热峰，不爆聚。（2）单墩同步顶升支座数量多，一次更换的支座数量多，落梁时间要求相对较长，也就是环氧结构胶粘剂应具有较长的可粘接时间，同时具有极好的施工性，做到施工便利。（3）支座荷载大对环氧结构胶粘剂的力学性能要求更高，已有工程案例要求环氧结构胶粘剂满足《工程结构加固材料安全性鉴定技术规范》GB50728-2011、《公路桥梁加固设计规范》JTG/TJ22-2008 A级胶的技术要求，其中抗压强度≥65MPa、抗拉强度≥30MPa、钢对钢拉伸抗剪强度标准值≥15MPa。（4）大桥、特大桥设计使用寿命长，同步要求支座使用寿命更长，这就要求所用胶粘剂具有超长的使用寿命，能满足《工程结构加固材料安全性鉴定技术规范》GB50728-2011 50年耐久性能设计要求结构胶粘剂成为首选。中国专利CN2015104222150.6公开了一种桥梁支座调平胶及其制备方法，所用调平胶2小时内强度达到30MPa，早期强度高，操作时间太短，可粘接时间小于2小时，落梁时间短；最终抗压强度达到60MPa，强度偏低，不符合相关标准规范要求；且其配方组分中无填料，胶体存在反应速度快、较高反应放热峰、存在爆聚风险，同时胶体热膨胀系数过大，使用过程中温度与尺寸效应较大，影响支座安全稳定，均不适于大桥、特大桥的支座更换工程。
另外，现有桥梁支座更换技术中，采用水泥基材料进行支座垫石置换与修补，采用环氧调平胶进行支座上钢板与梁底的调平，采用不饱和树脂胶粘剂进行千斤顶与梁底的调平采用不饱和胶粘剂，现场材料多，管理混乱，施工质量控制难度大，亟待开发一种结构胶粘剂可同时满足上述应用。
发明内容
针对现有技术中针对桥梁支座更换技术中采用的胶粘剂存在的技术问题，本发明的第一个目的是在于提供一种用于桥梁支座更换的环氧结构胶粘剂，该环氧结构胶粘剂具有施工性优异、施工及固化过程中不流淌、可粘结时间长、后期强度高、使用寿命长、可耐久50年等特点，可应用于桥梁支座安装的支座垫石置换与修补、支座上钢板与梁底的调平以及千斤顶与梁底的调平，特别适应用于大桥、特大桥的单个支座大、单次支座数量多的支座更换工程。
本发明的第二个目的是在于提供一种低成本、操作简单、条件温和的制备所述环氧结构胶粘剂的方法，该方法有利于实现工业规模化、自动化生产。
为了实现上述技术目的，本发明提供了一种用于桥梁支座更换的环氧结构胶粘剂，其由A组分和B组分组成；所述A组分包括以下质量份组分：环氧树脂15~40%；聚氨酯改性环氧树脂2~10%；活性稀释剂2~10%；功能填料50~75%；触变剂1~5%；流变剂0.5~3.0%；消泡剂0.05~0.30%；颜色指示剂0.5~3.0%；所述B组分包括以下质量百分比组分：改性脂肪胺固化剂2~15%；改性酚醛胺固化剂2~15%；改性芳香胺固化剂5~20%；功能填料60~85%；偶联剂1~5%；触变剂0.2~3%；止流剂0.05~0.30%；消泡剂0.05~0.30%；颜色指示剂0.05~0.30 %。
本发明通过环氧树脂及聚氨酯改性环氧树脂、活性稀释剂、复合固化剂及各种助剂的复配，再引入改性功能填料增强，获得的环氧结构胶粘剂具有施工性优异、施工及固化过程中不流淌、可粘结时间长、相容性好、后期强度高、使用寿命长、可耐久50年等特点，可应用于桥梁支座安装的支座垫石置换与修补、支座上钢板与梁底的调平、以及千斤顶与梁底的调平，特别适应用于大桥、特大桥的单个支座大、单次支座数量多的支座更换工程。
作为一个优选的技术方案，所述环氧树脂为液体双酚A型环氧树脂、氢化双酚A型环氧树脂、酚醛环氧树脂中至少一种。所述液体双酚A型环氧树脂可以选择巴陵石化、南通星辰或南亚树脂的E44或E51。所述氢化双酚A型环氧树脂可以选择烟台奥利福化工有限公司的AL-3040。所述酚醛环氧树脂可以选择无锡市品华化工有限公司的F-51。
作为一个优选的技术方案，所述聚氨酯改性环氧树脂为SL3411增韧聚氨酯改性环氧树脂，可以购买于株洲世林聚合物有限公司。本发明同时使用聚氨酯改性环氧树脂和环氧树脂作为基体树脂，关键在于引入包含聚氨酯软段结构的聚氨酯改性环氧树脂，通过在刚性环氧树脂体系中引入聚氨酯软段，两者完美结合，使得环氧结构胶粘剂表现出高强高韧。
作为一个优选的技术方案，所述改性脂肪胺固化剂为ZG-5013改性胺环氧树脂固化剂，可以购买于上海众彦生物科技有限公司。所述改性酚醛胺固化剂为Hensamine-1041改性酚醛胺环氧固化剂，可以购买于亨思特实业（襄阳）有限公司。所述改性芳香胺固化剂为H-3315改性芳香胺环氧树脂固化剂，可以购买于深圳市业旭实业有限公司。本发明同时采用三种改性胺固化剂，将改性脂肪胺的低粘、极性大；改性酚醛胺的极性大、强粘接、耐久性能；改性芳香胺的反应速度慢、高强的特点进行融合，通过不同配比的科学复配，产生协同效应，使得环氧结构胶的具有施工不流淌、可粘结时间长、后期强度高、使用寿命长、可耐久50年等优异性能的基础。
作为一个优选的技术方案，所述活性稀释剂为碳十二至十四烷基缩水甘油醚、腰果酚缩水甘油醚、环己二醇二缩水甘油醚、丙三醇三缩水甘油醚、三羟甲基丙烷三缩水甘油醚、季戊四醇四缩水甘油醚中至少一种，均可以购买于安徽新远科技有限公司。多官能度活性稀释剂既能调节树脂基体的粘度，又有利于基体树脂与固化剂之间的功能基团反应程度，更彻底充分，交联密度更高。
作为一个优选的技术方案，所述流变剂为有机物改性片状硅酸盐BYK1958可以购买于毕克化学。流变剂主要用于增加体系氢键缔合网络结构密度，可降低触变剂用量或进一步提高体系触变效果。
作为一个优选的技术方案，所述偶联剂为KH550。
作为一个优选的技术方案，所述止流剂为BYK R607、BYK2720、BYK2710中的一种或几种。止流剂可与触变剂发生协同作用，可以桥接分子极性基团之间的范德华力，形成更为稳定的网络结构，可使胶粘剂瞬间形成触变性，仰面立面停止流动，可降低触变剂的用量或进一步提高触变性。
作为一个优选的技术方案，A组分和B组分中，功能填料独立选自50~300目级配石英砂、晶须硫酸钙、改性硫酸钡、改性碳酸钙中至少一种。所述晶须硫酸钙可以选择江西峰竺新材料科技有限公司的NP-S04-E。所述改性硫酸钡可以选择佛山集美精化科技有限公司的BSM-M。所述改性碳酸钙可以选择石家庄市新秀林化工有限公司的改性碳酸钙DL-755。功能填料引入了纤维增强结构，同时引入低表面能的改性颗粒，可被基体树脂充分润湿，填料颗粒分散更均匀彻底，可提高体系的力学性能、触变效果、贮存及施工固化过程中的稳定性。
作为一个优选的技术方案，A组分和B组分中，触变剂独立选自白炭黑、聚酰胺钠、膨润土中至少一种。触变剂主要作用与基体树脂链段分子结构及功能基团极性形成稳定的氢键缔合三位网络结构，使体系具有极高的触变、防沉、抗流挂效果，以及随着固化反应放热温度升高而触变性同步升高，使得胶粘剂固化过程中不流淌，尺寸稳定性好。
作为一个优选的技术方案，A组分和B组分中，消泡剂选自BYK A530。
作为一个优选的技术方案，A组分和B组分中，颜色指示剂独立选择钛白颜料、铁黑颜料、铁红颜料、铁黄颜料、炭黑颜料、钛白色浆、铁红色浆、铁黄色浆、炭黑色浆中一种，且A组分和B组分选择不同的颜色指示剂。颜色指示剂主要是通过颜色来指示A组分和B组分是否混合均匀，如未混合均匀则会出现颜色指示剂线条，混合均匀后才会呈现均一的另一个颜色，且配比正确才会保证每次配出的胶粘剂颜色一致，进而有效的确保了施工现场材料的正确使用及施工质量。
作为一个优选的技术方案，A组分与B组分的重量比为100:40~60，最优选为100:50。
本发明还提供了一种用于桥梁支座更换的环氧结构胶粘剂的制备方法，该方法包括以下步骤：
1）将环氧树脂、活性稀释剂、消泡剂及颜色指示剂，高速分散2~5分钟，再加入聚氨酯改性环氧树脂，高速分散2~10分钟，再依次加入流变剂和触变剂，高速分散5~10分钟，最后加入功能填料，抽真空，搅拌10~20分钟，即得A组分；
2）将改性脂肪胺固化剂、改性酚醛胺固化剂、改性芳香胺固化剂、偶联剂、止流剂、消泡剂及颜色指示剂，高速分散2~5分钟；再加入触变剂，高速分散5~10分钟，最后加入功能填料，抽真空，搅拌10~20分钟，即得B组分；
3）将A组分和B组分独立包装，使用时混合均匀后使用。
本发明的高速分散通过行星动力混合机实现，高速分散为行业内通俗用语，为本领域技术人员所熟知的。
与现有技术相比，本发明带来的有益技术效果：
本发明的环氧结构胶粘剂采用环氧树脂、活性稀释剂、聚氨酯改性环氧树脂、功能填料、流变助剂及改性胺固化剂等复配协同作用，赋予环氧结构胶粘剂优异的施工性能，既具有高触变性，抗流挂、可仰面立面施工，固化过程中不流淌，尺寸稳定性好；又具有不粘刀，拌和轻，施工省力的特点。环氧树脂、活性稀释剂、聚氨酯改性环氧树脂、改性胺固化剂搭配使用，使体系的基体树脂具有合适的粘度及分子极性；触变剂与基体树脂的巧妙组合，基体树脂链段分子结构及功能基团极性与触变剂的分子结构形成稳定的氢键缔合三维网络结构，使体系具有极高的触变、防沉、抗流挂效果，以及随着固化反应放热温度升高而触变性同步升高，使得胶粘剂固化过程中不流淌，尺寸稳定性好；流变剂、止流剂的复配使用，可以桥接分子极性基团之间的范德华力，可增加体系氢键缔合网络结构密度，形成更为稳定的网络结构，可使胶粘剂瞬间形成触变性，仰面立面停止流动，可降低体系的粘度、触变剂用量或进一步提高体系触变效果；采用功能填料，引入晶须硫酸钙的纤维增强结构，同时引入低表面能的改性硫酸钡、改性碳酸钙，可被基体树脂充分润湿，填料颗粒分散更均匀彻底，均可进一步提高体系的触变效果、贮存、及施工固化过程中的稳定性。
本发明的环氧结构胶粘剂采用多种改性胺固化剂复配，高活性改性酚醛胺与低活性改性芳香胺的固化剂复配使用，聚氨酯环氧树脂增韧改性，活性稀释剂的多官能度结构增强，有利于功能基团反应彻底充分，增加体系交联密度，达到反应速度与强度发展的完美匹配，使得环氧结构胶粘剂具有较长的操作时间、较长的可粘接时间，可以满足5小时落梁的应用需求；一天抗压强度大于40MPa，可满足一天落梁的应用需求；最终抗压强度大于80MPa，可满足长期使用荷载要求。
本发明的环氧结构胶粘剂采用环氧树脂、稀释剂、聚氨酯改性环氧树脂、功能填料、改性胺固化剂复配协同作用，赋予环氧结构胶粘剂优异的力学性能，满足《工程结构加固材料安全性鉴定技术规范》GB50728-2011、《公路桥梁加固设计规范》JTG/TJ22-2008 A级胶的技术要求，其中抗压强度≥65MPa、抗拉强度≥30MPa、钢对钢拉伸抗剪强度标准值≥15MPa，并通过湿热老化能力及耐长期应力作用能力检验，达到50年耐久性能设计的结构胶要求。聚氨酯改性环氧树脂将聚氨酯的软段结构引入刚性环氧树脂体系，两者完美结构，使得环氧结构胶粘剂高强高韧；功能填料采用多种填料复合增强机理，纤维状晶须硫酸钙的承载作用，与粒子状级配石英砂的微分散增强作用相结合，使得环氧结构胶粘剂的粘接、力学、耐老化性能明显提高。
本发明的环氧结构胶粘剂通过采用功能填料来减小环氧结构胶粘剂的膨胀系数，降低使用过程中的温度与尺寸效应，使得支座体系相容性好，更加安全、耐久。
本发明的环氧结构胶粘剂通过采用在A、B组分中加入不同颜色指示剂，颜色指示剂采用具有较强的着色力的颜料或色浆，不同于未加颜色指示剂的简单混合，施工现场若未混合均匀则会出现颜色指示剂线条，混合均匀后才会呈现均以的另一个颜色，且配比正确才会保证每次配出的胶粘剂颜色一致，进而有效的确保了施工现场材料的正确使用及施工质量。
本发明的环氧结构胶粘剂特别适合用于桥梁支座更换，克服现有技术中支座调平胶的早期强度高、操作时间太短、可粘接时间短、最终抗压强度偏低、相容性差、耐久性不足等问题，可应用于桥梁支座安装的支座垫石置换与修补、支座上钢板与梁底的调平、以及千斤顶与梁底的调平，特别适合应用于大桥、特大桥的单个支座大、单次支座数量多的支座更换工程。
本发明的环氧结构胶粘剂制备方法简单，低成本、条件温和，有利于实现工业规模化、自动化生产。
具体实施方式
以下实施例旨在用来进一步理解说明本发明的技术内容，但不限制本发明权利要求的范围。
实施例1
本实施例提供的一种桥梁支座更换用环氧结构胶粘剂由A组分和B组分组成，其中，
A组分所包含的成分以及各成分的重量百分数为：
E51 27.4%
SL3411 2.7%
碳十二至十四烷基缩水甘油醚 4.1%
NP-S04-E 8.3%
BSM-M 15%
50~300目级配石英砂 40%
TP20 1.4%
BYK1958 0.5%
BYKA530 0.1%
8608 0.5%
B组分所包含的成分以及各成分的重量百分数为：
ZG-5013 4.2%
Hensamine-1041 6.4%
H-3315 10.6%
NP-S04-E 10%
BSM-M 26.2%
50~300目级配石英砂 40%
KH550 1.1%
M-5 1.1%
BYKR607 0.1%
BYKA530 0.1%
8600 0.2 %
使用时A组分与B组分的重量比为100:50。
上述配方中：环氧树脂E51，巴陵石化生产；聚氨酯改性环氧树脂SL3411，株洲世林聚合物生产；活性稀释剂碳十二至十四烷基缩水甘油醚，安徽新远科技生产；功能填料晶须硫酸钙NP-S04-E，江西峰竺新材料科技生产；功能填料改性硫酸钡BSM-M，佛山集美精化科技生产；触变剂白炭黑TP20 ，深圳远升生产；流变剂BYK1958，毕克化学生产；流变剂BYKA530 ，毕克化学生产；钛白色浆8608，江苏世明生产；改性脂肪胺固化剂ZG-5013，上海众彦生物科技生产；改性酚醛胺固化剂Hensamine-1041，亨思特实业生产；改性芳香胺固化剂H-3315，深圳市业旭实业生产；触变剂白炭黑M-5，卡博特生产；流变剂BYKR607 ，毕克化学生产；炭黑色浆8600，江苏世明生产。
制备方法，包括以下步骤：
1）A组分制备：将环氧树脂、活性稀释剂、消泡剂、颜色指示剂加入行星动力混合机，进行30r/min的刮壁搅拌以及1000r/min的高速分散4分钟；再加入聚氨酯改性环氧树脂高速分散6分钟；再加依次入流变剂、触变剂，进行30r/min的刮壁搅拌以及1200r/min的高速分散8分钟；最后加入功能填料，开启真空，进行30r/min的刮壁搅拌以及1000r/min的高速分散15分钟，然后用压料机包装。
2）B组分制备：将改性胺固化剂、偶联剂、止流剂、消泡剂、颜色指示剂依次加入行星动力混合机，进行30r/min的刮壁搅拌以及1200r/min的高速分散3分钟；再加入触变剂，进行30r/min的刮壁搅拌以及1200r/min的高速分散高速分散8分钟；最后加入功能填料，开启真空，进行30r/min的刮壁搅拌以及1000r/min的高速分散15分钟，然后用压料机包装。
实施例2
本实施例提供的一种桥梁支座更换用环氧结构胶粘剂由A组分和B组分组成，其中，
A组分所包含的成分以及各成分的重量百分数为：
E51 25.3%
SL3411 5.1%
碳十二至十四烷基缩水甘油醚 3.8%
NP-S04-E 8.3%
DL-755 15%
50~300目级配石英砂 40%
TP20 1.4%
BYK1958 0.5%
BYKA530 0.1%
8608 0.5%
B组分所包含的成分以及各成分的重量百分数为：
ZG-5013 4.2%
Hensamine-1041 8.5%
H-3315 8.5%
NP-S04-E 10%
DL-755 26.2%
50~300目级配石英砂 40%
KH550 1.1%
M-5 1.1%
BYKR607 0.1%
BYKA530 0.1%
8600 0.2 %
使用时A组分与B组分的重量比为100:50。
上述配方中：环氧树脂E51，巴陵石化生产；聚氨酯改性环氧树脂SL3411，株洲世林聚合物生产；活性稀释剂碳十二至十四烷基缩水甘油醚，安徽新远科技生产；功能填料晶须硫酸钙NP-S04-E，江西峰竺新材料科技生产；功能填料改性碳酸钙DL-755，石家庄市新秀林化工生产；触变剂白炭黑TP20 ，深圳远升生产；流变剂BYK1958，毕克化学生产；流变剂BYKA530 ，毕克化学生产；钛白色浆8608，江苏世明生产；改性脂肪胺固化剂ZG-5013，上海众彦生物科技生产；改性酚醛胺固化剂Hensamine-1041，亨思特实业生产；改性芳香胺固化剂H-3315，深圳市业旭实业生产；触变剂白炭黑M-5，卡博特生产；流变剂BYKR607 ，毕克化学生产；炭黑色浆8600，江苏世明生产。
本实施例所述桥梁支座更换用环氧结构胶粘剂的制备方法同实施例1。
实施例3
本实施例提供的一种桥梁支座更换用环氧结构胶粘剂由A组分和B组分组成，其中，
A组分所包含的成分以及各成分的重量百分数为：
E44 30.6%
SL3411 1.4%
碳十二至十四烷基缩水甘油醚 4.1%
NP-S04-E 5.3%
BSM-M 10%
50~300目级配石英砂 45%
TP20 2.4%
BYK1958 0.6%
BYKA530 0.1%
8608 0.5%
B组分所包含的成分以及各成分的重量百分数为：
ZG-5013 4.3%
Hensamine-1041 6.4%
H-3315 10.6%
NP-S04-E 10.4%
BSM-M 26.2%
50~300目级配石英砂 40%
KH550 0.6%
M-5 1.1%
BYKR607 0.1%
BYKA530 0.1%
8600 0.2 %
使用时A组分与B组分的重量比为100:50。
上述配方中：环氧树脂E44，巴陵石化生产；聚氨酯改性环氧树脂SL3411，株洲世林聚合物生产；活性稀释剂碳十二至十四烷基缩水甘油醚，安徽新远科技生产；功能填料晶须硫酸钙NP-S04-E，江西峰竺新材料科技生产；功能填料改性硫酸钡BSM-M，佛山集美精化科技生产；触变剂白炭黑TP20 ，深圳远升生产；流变剂BYK1958，毕克化学生产；流变剂BYKA530 ，毕克化学生产；钛白色浆8608，江苏世明生产；改性脂肪胺固化剂ZG-5013，上海众彦生物科技生产；改性酚醛胺固化剂Hensamine-1041，亨思特实业生产；改性芳香胺固化剂H-3315，深圳市业旭实业生产；触变剂白炭黑M-5，卡博特生产；流变剂BYKR607 ，毕克化学生产；炭黑色浆8600，江苏世明生产。
本实施例所述桥梁支座更换用环氧结构胶粘剂的制备方法同实施例1。
实施例4
本实施例提供的一种桥梁支座更换用环氧结构胶粘剂由A组分和B组分组成，其中，
A组分所包含的成分以及各成分的重量百分数为：
E51 27.6%
SL3411 2.8%
碳十二至十四烷基缩水甘油醚 3.8%
NP-S04-E 8.1%
BSM-M 15%
50~300目级配石英砂 40%
TP20 1.4%
BYK1958 0.6%
BYKA530 0.1%
8608 0.6%
B组分所包含的成分以及各成分的重量百分数为：
ZG-5013 2.5%
Hensamine-1041 5.1%
H-3315 12.7%
NP-S04-E 10.9%
BSM-M 25%
50~300目级配石英砂 40%
KH550 1.3%
M-5 2.0%
BYKR607 0.1%
BYKA530 0.1%
8600 0.3%
使用时A组分与B组分的重量比为100:50。
上述配方中：环氧树脂E51，巴陵石化生产；聚氨酯改性环氧树脂SL3411，株洲世林聚合物生产；活性稀释剂碳十二至十四烷基缩水甘油醚，安徽新远科技生产；功能填料晶须硫酸钙NP-S04-E，江西峰竺新材料科技生产；功能填料改性硫酸钡BSM-M，佛山集美精化科技生产；触变剂白炭黑TP20 ，深圳远升生产；流变剂BYK1958，毕克化学生产；流变剂BYKA530 ，毕克化学生产；钛白色浆8608，江苏世明生产；改性脂肪胺固化剂ZG-5013，上海众彦生物科技生产；改性酚醛胺固化剂Hensamine-1041，亨思特实业生产；改性芳香胺固化剂H-3315，深圳市业旭实业生产；触变剂白炭黑M-5，卡博特生产；流变剂BYKR607 ，毕克化学生产；炭黑色浆8600，江苏世明生产。
本实施例所述桥梁支座更换用环氧结构胶粘剂的制备方法同实施例1。
实施例5（对照实例）
本实施例提供的一种桥梁支座更换用环氧结构胶粘剂由A组分和B组分组成，其中，
A组分所包含的成分以及各成分的重量百分数为：
E51 27.4%
SL3411 2.7%
碳十二至十四烷基缩水甘油醚 4.1%
NP-S04-E 8.3%
BSM-M 15%
50~300目级配石英砂 40%
TP20 1.4%
BYK1958 0.5%
BYKA530 0.1%
8608 0.5%
B组分所包含的成分以及各成分的重量百分数为：
ZG-5013 10.4%
Hensamine-1041 10.4%
H-3315 2.1%
NP-S04-E 10%
BSM-M 25%
50~300目级配石英砂 40%
KH550 1.0%
M-5 0.6%
BYKR607 0.2%
BYKA530 0.1%
8600 0.2 %
使用时A组分与B组分的重量比为100:50。
上述配方中：环氧树脂E51，巴陵石化生产；聚氨酯改性环氧树脂SL3411，株洲世林聚合物生产；活性稀释剂碳十二至十四烷基缩水甘油醚，安徽新远科技生产；功能填料晶须硫酸钙NP-S04-E，江西峰竺新材料科技生产；功能填料改性硫酸钡BSM-M，佛山集美精化科技生产；触变剂白炭黑TP20 ，深圳远升生产；流变剂BYK1958，毕克化学生产；流变剂BYKA530 ，毕克化学生产；钛白色浆8608，江苏世明生产；改性脂肪胺固化剂ZG-5013，上海众彦生物科技生产；改性酚醛胺固化剂Hensamine-1041，亨思特实业生产；改性芳香胺固化剂H-3315，深圳市业旭实业生产；触变剂白炭黑M-5，卡博特生产；流变剂BYKR607 ，毕克化学生产；炭黑色浆8600，江苏世明生产。
本实施例所述桥梁支座更换用环氧结构胶粘剂的制备方法同实施例1。
实施例6（对照实例）
本实施例提供的一种桥梁支座更换用环氧结构胶粘剂由A组分和B组分组成，其中，
A组分所包含的成分以及各成分的重量百分数为：
E51 27.6%
SL3411 2.8%
碳十二至十四烷基缩水甘油醚 4.1%
NP-S04-E 8.4%
BSM-M 15%
50~300目级配石英砂 40%
TP20 1.4%
BYKA530 0.1%
8608 0.6%
B组分所包含的成分以及各成分的重量百分数为：
ZG-5013 4.3%
Hensamine-1041 6.4%
H-3315 10.6%
NP-S04-E 10.5%
BSM-M 26.2%
50~300目级配石英砂 40%
KH550 1.1%
M-5 0.6%
BYKA530 0.1%
8600 0.2 %
使用时A组分与B组分的重量比为100:50。
上述配方中，环氧树脂E51，巴陵石化生产；聚氨酯改性环氧树脂SL3411，株洲世林聚合物生产；活性稀释剂碳十二至十四烷基缩水甘油醚，安徽新远科技生产；功能填料晶须硫酸钙NP-S04-E，江西峰竺新材料科技生产；功能填料改性硫酸钡BSM-M，佛山集美精化科技生产；触变剂白炭黑TP20 ，深圳远升生产；流变剂BYKA530 ，毕克化学生产；钛白色浆8608，江苏世明生产；改性脂肪胺固化剂ZG-5013，上海众彦生物科技生产；改性酚醛胺固化剂Hensamine-1041，亨思特实业生产；改性芳香胺固化剂H-3315，深圳市业旭实业生产；触变剂白炭黑M-5，卡博特生产；炭黑色浆8600，江苏世明生产。
本实施例所述桥梁支座更换用环氧结构胶粘剂的制备方法同实施例1。
实施例7（对照实例）
本实施例提供的一种桥梁支座更换用环氧结构胶粘剂由A组分和B组分组成，其中，
A组分所包含的成分以及各成分的重量百分数为：
E51 74.3%
SL3411 7.4%
碳十二至十四烷基缩水甘油醚 11.2%
TP20 3.7%
BYK1958 1.5%
BYKA530 0.4%
8608 1.5%
B组分所包含的成分以及各成分的重量百分数为：
ZG-5013 17.9%
Hensamine-1041 26.8%
H-3315 44.6%
KH550 4.5%
M-5 4.5%
BYKR607 0.4%
BYKA530 0.4%
8600 0.9%
使用时A组分与B组分的重量比为100:50。
上述配方中：环氧树脂E51，巴陵石化生产；聚氨酯改性环氧树脂SL3411，株洲世林聚合物生产；活性稀释剂碳十二至十四烷基缩水甘油醚，安徽新远科技生产；触变剂白炭黑TP20 ，深圳远升生产；流变剂BYK1958，毕克化学生产；流变剂BYKA530 ，毕克化学生产；钛白色浆8608，江苏世明生产；改性脂肪胺固化剂ZG-5013，上海众彦生物科技生产；改性酚醛胺固化剂Hensamine-1041，亨思特实业生产；改性芳香胺固化剂H-3315，深圳市业旭实业生产；触变剂白炭黑M-5，卡博特生产；流变剂BYKR607 ，毕克化学生产；炭黑色浆8600，江苏世明生产。
本实施例所述桥梁支座更换用环氧结构胶粘剂的制备方法同实施例1。
实施例8（对照实例）
本实施例提供的一种桥梁支座更换用环氧结构胶粘剂由A组分和B组分组成，其中，
A组分所包含的成分以及各成分的重量百分数为：
E51 28.2%
碳十二至十四烷基缩水甘油醚 4.2%
NP-S04-E 9.9%
BSM-M 15%
50~300目级配石英砂 40%
TP20 1.4%
BYK1958 0.6%
BYKA530 0.1%
8608 0.6%
B组分所包含的成分以及各成分的重量百分数为：
ZG-5013 4.2%
Hensamine-1041 6.4%
H-3315 10.6%
NP-S04-E 10%
BSM-M 26.2%
50~300目级配石英砂 40%
KH550 1.1%
M-5 1.1%
BYKR607 0.1%
BYKA530 0.1%
8600 0.2 %
使用时A组分与B组分的重量比为100:50。
上述配方中：环氧树脂E51，巴陵石化生产；活性稀释剂碳十二至十四烷基缩水甘油醚，安徽新远科技生产；功能填料晶须硫酸钙NP-S04-E，江西峰竺新材料科技生产；功能填料改性硫酸钡BSM-M，佛山集美精化科技生产；触变剂白炭黑TP20 ，深圳远升生产；流变剂BYK1958，毕克化学生产；流变剂BYKA530 ，毕克化学生产；钛白色浆8608，江苏世明生产；改性脂肪胺固化剂ZG-5013，上海众彦生物科技生产；改性酚醛胺固化剂Hensamine-1041，亨思特实业生产；改性芳香胺固化剂H-3315，深圳市业旭实业生产；触变剂白炭黑M-5，卡博特生产；流变剂BYKR607 ，毕克化学生产；炭黑色浆8600，江苏世明生产。
本实施例所述桥梁支座更换用环氧结构胶粘剂的制备方法同实施例1。
上述各实施例的实施效果：
按照上述实施例1~8的配方制备的桥梁支座更换用环氧结构胶粘剂，按《工程结构加固材料安全性鉴定技术规范》GB50728-2011进行垂流度、适用期、抗压强度、抗拉强度、钢对钢拉伸剪切强度标准值、耐湿热老化能力、耐长期应力作用能力测试；按《预制节段拼装用环氧胶粘剂》T/CECS10080-2020进行可粘结时间测试，测试结果见表1。
表1桥梁支座更换用环氧结构胶粘剂性能测试结果
测试项目 技术要求 实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 实施例5 实施例6 实施例7 实施例8
外观 - A组分为白色、B组分为黑色，混合后为灰色 A组分为白色、B组分为黑色，混合后为灰色 A组分为白色、B组分为黑色，混合后为灰色 A组分为白色、B组分为黑色，混合后为灰色 A组分为白色、B组分为黑色，混合后为灰色 A组分为白色、B组分为黑色，混合后为灰色 A组分为白色、B组分为黑色，混合后为灰色 A组分为白色、B组分为黑色，混合后为灰色
垂流度/mm ≤2.0 0 0 0 0 0 2.5 5 0
适用期/min ≥30 60 50 55 75 35 55 25 60
可粘接时间/h ≥3 6.5 5.5 6.0 7.0 2.5 6.0 1.5 6.5
1d抗压强度，MPa ≥40 48.2 42.7 53.2 47.2 55.1 45.1 43.1 51.8
7d抗压强度，MPa ≥65 85.1 81.3 90.5 89.5 76.3 82.3 73.2 97.4
抗拉强度，MPa ≥30 31.2 33.6 35.2 33.7 30.8 31.6 39.4 30.7
钢对钢拉伸剪切强度标准值，MPa ≥15 18.4 24.2 19.5 21.2 19.6 19.6 17.5 17.7
耐湿热老化能力 抗剪强度降低率≤12% 2.6 5.8 3.2 3.5 7.1 2.1 9.1 3.3
耐长期应力作用能力 抗剪试件不破坏，且蠕变变形值≤0.4mm 试件不破坏,0mm 试件不破坏,0.23mm 试件不破坏,0mm 试件不破坏,0.16mm 试件不破坏,0.18mm 试件不破坏,0mm 试件不破坏,0.62mm 试件不破坏,0mm
由表1的实施例1~4可知，本发明制备的桥梁支座更换用环氧结构胶粘剂垂流度为0 mm，抗流挂性好，施工性能优异；适应期长、可粘结时间长，可操作时间长；抗压强度高、抗拉强度高，力学性能优异；钢对钢拉伸剪切强度标准值高，粘结性能优异；耐湿热老化、耐长期应力作用能力测试结果完全符合工程结构加固材料安全性鉴定技术规范》GB50728-201150年耐久性设计结构胶粘剂的技术要求，各项性能优异，可应用于桥梁支座的安装的支座垫石置换与修补、支座上钢板与梁底的调平、以及千斤顶与梁底的调平，特别适合应用大桥、特大桥的单个支座大、单次支座数量多的支座更换。
表1的实施例5虽然垂流度、拉剪强度、耐久性指标均符合技术要求，但适用期变短、可粘接时间变短、7d抗压强度偏低，所以各种改性胺固化剂的复配比例对性能影响很关键。表1的实施例6虽然适用期、可粘接时间、抗压强度、耐久性指标等均符合技术要求，但垂流度变大，施工易流挂，所以流变剂、止流剂对工艺性能影响很关键。表1的实施例7抗拉强度较大，但垂流度、适用期、可粘结时间、耐长期应力作用能力均不符合技术要求，所以功能填料对工艺性能、力学性能、耐久性能的影响非常关键。表1的实施例8虽然各项指标都均符合技术要求，但抗压强度明显偏高，抗拉强度、钢对钢拉伸剪切强度均明显偏低，胶体偏脆、韧性不足，所以聚氨酯改性环氧树脂对力学性能的影响非常关键。
本发明的桥梁支座更换用环氧结构胶粘剂各组分必须达到一个科学的平衡，才能发挥出最佳的协同效应，使其性能最优。

Claims (8)

1.一种用于桥梁支座更换的环氧结构胶粘剂，其特征在于：由A组分和B组分组成；
所述A组分由以下质量百分比组分组成：
环氧树脂15~40%；
聚氨酯改性环氧树脂2~10%；
活性稀释剂2~10%；
功能填料50~75%；
触变剂1~5%；
流变剂0.5~3.0%；
消泡剂0.05~0.30%；
颜色指示剂0.5~3.0%；
所述B组分由以下质量百分比组分组成：
改性脂肪胺固化剂2~15%；
改性酚醛胺固化剂2~15%；
改性芳香胺固化剂5~20%；
功能填料60~85%；
偶联剂1~5%；
触变剂0.2~3%；
止流剂0.05~0.30%；
消泡剂0.05~0.30%；
颜色指示剂0.05~0.30 %；
所述改性脂肪胺固化剂为ZG-5013改性胺环氧树脂固化剂；所述改性酚醛胺固化剂为Hensamine-1041改性酚醛胺环氧固化剂；所述改性芳香胺固化剂为H-3315改性芳香胺环氧树脂固化剂；
所述流变剂为有机物改性片状硅酸盐BYK1958；
所述止流剂为BYK R607、BYK2720、BYK2710中至少一种；
A组分和B组分中，颜色指示剂独立选自钛白颜料、铁黑颜料、铁红颜料、铁黄颜料、炭黑颜料、钛白色浆、铁红色浆、铁黄色浆、炭黑色浆中一种，且A组分和B组选择不同的颜色指示剂。
2.根据权利要求1所述的一种用于桥梁支座更换的环氧结构胶粘剂，其特征在于：所述环氧树脂为液体双酚A型环氧树脂、氢化双酚A型环氧树脂、酚醛环氧树脂中至少一种。
3.根据权利要求1所述的一种用于桥梁支座更换的环氧结构胶粘剂，其特征在于：所述聚氨酯改性环氧树脂为SL3411增韧聚氨酯改性环氧树脂。
4.根据权利要求1所述的一种用于桥梁支座更换的环氧结构胶粘剂，其特征在于：所述活性稀释剂为碳十二至十四烷基缩水甘油醚、腰果酚缩水甘油醚、环己二醇二缩水甘油醚、丙三醇三缩水甘油醚、三羟甲基丙烷三缩水甘油醚、季戊四醇四缩水甘油醚中至少一种。
5.根据权利要求1所述的一种用于桥梁支座更换的环氧结构胶粘剂，其特征在于：所述偶联剂为KH550。
6.根据权利要求1所述的一种用于桥梁支座更换的环氧结构胶粘剂，其特征在于：
A组分和B组分中，功能填料独立选自50~300目级配石英砂、晶须硫酸钙、改性硫酸钡、改性碳酸钙中至少一种；
A组分和B组分中，触变剂独立选自白炭黑、聚酰胺钠、膨润土中至少一种；
A组分和B组分中，消泡剂选自BYKA530。
7.根据权利要求1~6任一项所述的一种用于桥梁支座更换的环氧结构胶粘剂，其特征在于：A组分与B组分的重量比为100:40~60。
8.权利要求1~7任一项所述的一种用于桥梁支座更换的环氧结构胶粘剂的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
1）将环氧树脂、活性稀释剂、消泡剂及颜色指示剂，高速分散2~5分钟，再加入聚氨酯改性环氧树脂，高速分散2~10分钟，再依次加入流变剂和触变剂，高速分散5~10分钟，最后加入功能填料，抽真空，搅拌10~20分钟，即得A组分；
2）将改性脂肪胺固化剂、改性酚醛胺固化剂、改性芳香胺固化剂、偶联剂、止流剂、消泡剂及颜色指示剂，高速分散2~5分钟；再加入触变剂，高速分散5~10分钟，最后加入功能填料，抽真空，搅拌10~20分钟，即得B组分；
3）将A组分和B组分独立包装，使用时混合均匀后使用。
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