一种桥梁混凝土修复材料及修复方法 |
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| 申请号 | CN202410104569.6 | 申请日 | 2024-01-25 | 公开(公告)号 | CN117886546A | 公开(公告)日 | 2024-04-16 |
| 申请人 | 中科院广州化灌工程有限公司; 浙江嘉绍跨江大桥投资发展有限公司; | 发明人 | 王富颉; 曾娟娟; 李士强; | ||||
| 摘要 | 一种 桥梁 混凝土 修复材料，由改性环 氧 树脂 、 固化 剂、粉料和触变剂组成；所述改性 环氧树脂 ，由液体环氧树脂100份、1,4‑丁二醇二缩 水 甘油醚10～15份、聚丙二醇二缩水甘油醚10～20份、苯甲醇5～10份混合而成；所述固化剂，由腰果酚 醛 胺100份、N‑ 氨 乙基哌嗪20～25份、聚醚胺D230 20～30份、2,4,6‑三(二甲胺基甲基) 苯酚 3～5份混合而成；粉料，由陶瓷粉100份、 石英 粉0～100份、辉绿岩粉50～100份混合而成；所述触变剂为有机 膨润土 。本 发明 还公开了一种桥梁混凝土修复方法，本发明的修复材料在 桥面 通行车辆的长期动载和桥梁结构的内外 温度 差异下不容易开裂，可以起到长久的修复效果。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种桥梁混凝土修复材料，其特征在于，由改性环氧树脂、固化剂、粉料和触变剂组成；所述改性环氧树脂，按重量份数计，由液体环氧树脂100份、1,4‑丁二醇二缩水甘油醚10～15份、聚丙二醇二缩水甘油醚10～20份、苯甲醇5～10份混合而成；所述固化剂，按重量份数计，由腰果酚醛胺100份、N‑氨乙基哌嗪20～25份、聚醚胺D230 20～30份、2,4,6‑三(二甲胺基甲基)苯酚3～5份混合而成；所述粉料，按重量份数计，由陶瓷粉100份、石英粉0～100份、辉绿岩粉50～100份混合而成；所述触变剂为有机膨润土。 |
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| 说明书全文 | 一种桥梁混凝土修复材料及修复方法技术领域[0001] 本发明属于混凝土修复技术领域，具体涉及一种桥梁混凝土修复材料及修复方法。 背景技术[0002] 由于原材料质量和施工等原因，混凝土材料容易产生裂缝，混凝土开裂后，外部的有害物质会渗入到混凝土内部，使混凝土发生碳化和腐蚀，性能降低。因此，修补开裂或者破损的混凝土显得尤为重要。通行车辆的长期动载、桥梁结构基础的不均匀沉降、混凝土的收缩以及桥梁结构的内外温度差异，都会使得混凝土结构产生大量的裂缝，严重影响桥梁结构的外观。如果不采取措施加以控制，裂缝将会进一步发展，久而久之将会缩短桥梁结构的使用寿命。 [0003] 目前修复混凝土缺陷使用的材料主要为改性的水泥砂浆类，通过添加纤维、膨胀剂、活性氧化物、聚合物乳液以及各种外加剂等对水泥砂浆进行改性，可以一定程度抑制水泥砂浆的收缩变形，提高抗开裂性能和粘接性能。但由于此种材料还是以水泥水化物为胶凝材料，本身的脆性大、抗拉性能差，在长期动载的情况下，容易出现修补材料与混凝土脱粘、开裂等问题。 发明内容[0004] 为了克服以上现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供了一种桥梁混凝土修复材料，不仅抗拉性能强而且韧性好，修补材料与混凝土也不容易脱粘、开裂。 [0005] 本发明的另一目的在于提供一种基于上述桥梁混凝土修复材料的桥梁混凝土修复方法。 [0006] 本发明的目的通过以下的技术方案实现： [0008] 所述改性环氧树脂，按重量份数计，由液体环氧树脂100份、1,4‑丁二醇二缩水甘油醚10～15份、聚丙二醇二缩水甘油醚10～20份、苯甲醇5～10份混合而成；所述固化剂，按重量份数计，由腰果酚醛胺100份、N‑氨乙基哌嗪20～25份、聚醚胺D230 20～30份、2,4,6‑三(二甲胺基甲基)苯酚3～5份混合而成；所述腰果酚醛胺，按重量份数计，包括腰果酚100份、异弗尔酮二胺60～70份、多聚甲醛10～12份；所述粉料，按重量份数计，由陶瓷粉100份、石英粉1～100份、辉绿岩粉50～100份混合而成；所述触变剂为有机膨润土。 [0009] 优选的，所述改性环氧树脂，按重量份数计，由液体环氧树脂100份、1,4‑丁二醇二缩水甘油醚12份、聚丙二醇二缩水甘油醚18份、苯甲醇10份混合而成效果最佳。 [0010] 更优选的，所述液体环氧树脂为E51、E54、F51中的至少一种。 [0011] 优选的，所述固化剂，按重量份数计，由腰果酚醛胺100份、N‑氨乙基哌嗪22份、聚醚胺D230 25份、2,4,6‑三(二甲胺基甲基)苯酚4份混合而成效果最佳。 [0012] 优选的，所述粉料，按重量份数计，由陶瓷粉100份、石英粉50份、辉绿岩粉50份混合而成效果最佳。 [0013] 更优选的，所述陶瓷粉的目数为325～400目，所述石英粉的目数为400～800目，所述辉绿岩粉的目数为200～400目。 [0014] 优选的，所述有机膨润土为TY‑166C型有机膨润土。 [0015] 优选的，所述腰果酚醛胺，按重量份数计，包括腰果酚100份、异弗尔酮二胺65份、多聚甲醛11份在100±5℃下反应3～4h效果最佳。 [0016] 一种桥梁混凝土修复方法，包括以下步骤： [0017] (1)清理基面，打磨出新鲜混凝土面； [0018] (2)将所述改性环氧树脂、所述固化剂、所述粉料、所述触变剂混合均匀制备成环氧胶泥，用所述环氧胶泥对孔洞和裂缝进行修补； [0019] (3)将所述改性环氧树脂、所述固化剂混合均匀制备成环氧胶液，用所述环氧胶液进行一道底涂； [0020] (4)将所述改性环氧树脂、所述固化剂、所述粉料、所述触变剂混合均匀制备成环氧涂料，涂刷两道环氧涂料。 [0021] 优选的，所述涂刷环氧涂料每道涂刷厚度为750±50μm。 [0022] 优选的，所述环氧胶泥由改性环氧树脂100份、固化剂30～40份、粉料400～500份、触变剂2～5份混合而成。 [0023] 优选的，所述环氧胶液由改性环氧树脂100份、固化剂30～40份混合而成。 [0024] 优选的，所述环氧涂料由改性环氧树脂100份、固化剂30～40份、粉料200～300份、触变剂10～12份混合而成。 [0025] 本发明相对现有技术具有以下优点及有益效果： [0026] 本发明的桥梁混凝土修复材料是以弹性环氧树脂为胶凝材料，不仅抗拉性能强而且韧性好，在桥面通行车辆长期动载和桥梁结构的内外温度差异大的条件下，修复后的裂缝不容易脱粘、开裂，修复效果持续时间长。 [0027] 修复材料中的环氧胶液初始黏度比较低，进行底涂时对混凝土的微细裂缝和孔洞具有比较好的渗透效果，对混凝土基面具有明显的加固效果，使得修复材料与混凝土基面有非常好的粘接。修复材料中的环氧涂料固含量几乎100％，不含易挥发性成分，十分的绿色环保，并且刮涂轻松、厚涂立面不流淌、干燥时间快，施工效率高。常规的环氧涂料大多含有挥发性溶剂，厚涂立面流淌厉害，施工效率低。 [0028] 本发明的桥梁混凝土修复材料分成了改性环氧树脂、触变剂、固化剂、粉料四个组分，可以根据天气和工况灵活的配置材料，以便应对复杂的施工情况，减小不适合施工和出错返工的机率。 具体实施方式[0029] 下述具体实施例对本发明的发明目的作进一步详细地描述,实施例不能在此一一赘述,但本发明的实施方式并不因此限定于以下实施例。 [0030] 实施例1 [0031] 根据表1配比，将E51环氧树脂、1,4‑丁二醇二缩水甘油醚、聚丙二醇二缩水甘油醚、苯甲醇混合制成改性环氧树脂；按照表1配比，将腰果酚、异弗尔酮二胺、多聚甲醛在100±5℃下反应4h制得腰果酚醛胺，再将腰果酚醛胺与N‑氨乙基哌嗪、聚醚胺D230、2,4,6‑三(二甲胺基甲基)苯酚混合制得固化剂；根据表1配比，将325目陶瓷粉、400目石英粉、200目辉绿岩粉混合制成粉料。 [0032] 混凝土修复材料对桥梁混凝土裂缝的修复方法，包括以下步骤： [0033] (1)清理基面，打磨出新鲜混凝土面； [0034] (2)将上述步骤中制备得到的改性环氧树脂100份、固化剂30份、粉料400份、触变剂5份混合均匀制备成环氧胶泥，用环氧胶泥对孔洞和裂缝进行修补； [0035] (3)将上述步骤中制备得到的改性环氧树脂100份、固化剂30份混合均匀制备成环氧胶液，用环氧胶液进行一道底涂； [0036] (4)将上述步骤中制备得到的改性环氧树脂100份、固化剂30份、粉料200份、触变剂12份混合均匀制备成环氧涂料，涂刷两道环氧涂料，每一道涂刷厚度控制在750±50μm，中间间隔4h。 [0037] 实施例2 [0038] 根据表1配比，将E51环氧树脂、1,4‑丁二醇二缩水甘油醚、聚丙二醇二缩水甘油醚、苯甲醇混合制成改性环氧树脂；按照表1配比，将腰果酚、异弗尔酮二胺、多聚甲醛在100±5℃下反应3.5h制得腰果酚醛胺，再将腰果酚醛胺与N‑氨乙基哌嗪、聚醚胺D230、2,4,6‑三(二甲胺基甲基)苯酚混合制得固化剂；按照表1配比将325目陶瓷粉、400目石英粉、200目辉绿岩粉混合制成粉料。 [0039] 上述混凝土修复材料对桥梁混凝土裂缝的修复方法，包括以下步骤： [0040] (1)清理基面，打磨出新鲜混凝土面； [0041] (2)将上述步骤中制备得到的改性环氧树脂100份、固化剂35份、粉料450份、触变剂3份混合均匀制备成环氧胶泥，用环氧胶泥对孔洞和裂缝进行修补； [0042] (3)将上述步骤中制备得到的改性环氧树脂100份、固化剂35份混合均匀制备成环氧胶液，用环氧胶液进行一道底涂； [0043] (4)将上述步骤中制备得到的改性环氧树脂100份、固化剂35份、粉料250份、触变剂11份混合均匀制备成环氧涂料，涂刷两道环氧涂料，每一道涂刷厚度控制在750±50μm，中间间隔3h。 [0044] 实施例3 [0045] 根据表1配比，将E51环氧树脂、1,4‑丁二醇二缩水甘油醚、聚丙二醇二缩水甘油醚、苯甲醇混合制成改性环氧树脂；按照表1配比，将腰果酚、异弗尔酮二胺、多聚甲醛在100±5℃下反应3h制得腰果酚醛胺，再将腰果酚醛胺与N‑氨乙基哌嗪、聚醚胺D230、2,4,6‑三(二甲胺基甲基)苯酚混合制得固化剂；按照表1配比将325目陶瓷粉、200目辉绿岩粉混合制成粉料。 [0046] 上述混凝土修复材料对桥梁混凝土裂缝的修复方法，包括以下步骤： [0047] (1)清理基面，打磨出新鲜混凝土面； [0048] (2)将上述步骤中制备得到的改性环氧树脂100份、固化剂40份、粉料500份、触变剂2份混合均匀制备成环氧胶泥，用环氧胶泥对孔洞和裂缝进行修补； [0049] (3)将上述步骤中制备得到的改性环氧树脂100份、固化剂40份混合均匀制备成环氧胶液，用环氧胶液进行一道底涂； [0050] (4)将上述步骤中制备得到的改性环氧树脂100份、固化剂40份、粉料300份、触变剂10份混合均匀制备成环氧涂料，涂刷两道环氧涂料，每一道涂刷厚度控制在750±50μm，中间间隔2h。 [0051] 实施例4 [0052] 根据表1配比，将E51环氧树脂、1,4‑丁二醇二缩水甘油醚、聚丙二醇二缩水甘油醚、苯甲醇混合制成改性环氧树脂；按照表1配比，将腰果酚、异弗尔酮二胺、多聚甲醛在100±5℃下反应3h制得腰果酚醛胺，再将腰果酚醛胺与N‑氨乙基哌嗪、聚醚胺D230、2,4,6‑三(二甲胺基甲基)苯酚混合制得固化剂；按照表1配比将325目陶瓷粉、800目石英粉、400目辉绿岩粉混合制成粉料。 [0053] 上述混凝土修复材料对桥梁混凝土裂缝的修复方法，包括以下步骤： [0054] (1)清理基面，打磨出新鲜混凝土面； [0055] (2)将上述步骤中制备得到的改性环氧树脂100份、固化剂30份、粉料500份、触变剂3份混合均匀制备成环氧胶泥，用环氧胶泥对孔洞和裂缝进行修补； [0056] (3)将上述步骤中制备得到的改性环氧树脂100份、固化剂30份混合均匀制备成环氧胶液，用环氧胶液进行一道底涂； [0057] (4)将上述步骤中制备得到的改性环氧树脂100份、固化剂30份、粉料250份、触变剂12份混合均匀制备成环氧涂料，涂刷两道环氧涂料，每一道涂刷厚度控制在750±50μm，中间间隔3h。 [0058] 实施例1～4的桥梁混凝土修复材料原料配比见表1。 [0059] 实施例1～4的桥梁混凝土修复材料性能测试结果见表2。 [0060] 表1各实施例原料配比表 [0061] [0062] 表2桥梁混凝土修复材料性能测试结果 [0063] [0064] 由表2数据可知，修复材料的环氧胶液初始黏度较低，不到200mPa·s，底涂时对微细裂缝会有比较好的渗透作用；从胶液固化物的抗压强度和拉伸断裂伸长率测试结果可以看到，在压应力和拉应力下，都能发生比较大的形变才开裂，说明固化物具有一定的弹性。由于该环氧胶凝材料的弹性，环氧胶泥和环氧涂料也具有了一定的弹性，在应力作用下不会发生脆性断裂，表2中环氧胶泥和环氧涂料的抗压强度测试结果也证明了此点。 [0065] 上述具体实施方式为本发明的优选实施例，并不能对本发明进行限定，其他的任何未背离本发明的技术方案而所做的改变或其它等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。 |
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