混凝土修復(fù)材料固化時間影響因素分析.doc

混凝土修復(fù)材料固化時間影響因素分析 冀有明（中鐵十二局集團第一工程有限公司） 摘要：在篩選出環(huán)氧樹脂、乙二胺、丙酮作為快速修復(fù)材料的膠凝材料體系的基礎(chǔ)上，通過對修復(fù)材料的組成設(shè)計確定了各組分用量比例關(guān)系，研究了各組分用量對固化時間的影響。在大量實驗的基礎(chǔ)上，確定了快速修復(fù)混凝土膠凝材料組分比例為環(huán)氧樹脂：乙二胺：丙酮=1：0.06：0，配置好的混凝土4小時強度達到50MPa以上，完全達到強度要求。 關(guān)鍵詞：快速修復(fù)環(huán)氧樹脂固化 1概述 混凝土建筑物或構(gòu)件破壞以后，目前常用的修復(fù)辦法是采用早強水泥、噴涂聚合物水泥砂漿、粘貼玻璃纖維布、粘鋼加固等，因為要解決新老混凝土的結(jié)合和修補混凝土的快速凝固問題，修復(fù)一般比較困難。聚合物混凝土(砂漿)是用高分子聚合物與骨料配制而成的一種性能優(yōu)良的特種混凝土，其中樹脂無機復(fù)合膠凝材料基混凝土在建筑物及構(gòu)件修復(fù)領(lǐng)域應(yīng)用比較廣泛，其無機組分具有良好的耐久性，且本身結(jié)構(gòu)比較致密，外界侵蝕介質(zhì)很難進入材料內(nèi)部，其抗環(huán)境介質(zhì)侵蝕能力比較強，非常符合建筑物或構(gòu)件的修補要求。因此，本文著重研究樹脂-無機復(fù)合膠凝材料的各個組分的用量對其固化時間的影響。 2實驗材料 根據(jù)樹脂無機復(fù)合膠凝材料基混凝土的配置原理及組分，選擇膠體環(huán)氧樹脂、固化劑乙二胺、稀釋劑丙酮和填充料石子、砂和水泥等原材料。 3實驗安排 3.1快速修復(fù)材料組成設(shè)計?？焖傩迯?fù)材料組成設(shè)計包括集料設(shè)計和膠凝材料組分比例設(shè)計。 3.1.1集料設(shè)計。通過致密堆積的方法設(shè)計快速修復(fù)材料集料組成，按照1m3設(shè)計快速修復(fù)材料各組分比例，如表1所示。 表1快速修復(fù)材料組成比例(單位院kg) 試驗表明在不加入稀釋劑丙酮的情況下，環(huán)氧樹脂與乙二胺能在4小時內(nèi)完全固化，且在一定的摻量范圍內(nèi)，固化時間隨乙二胺摻量的增加而減少。 環(huán)氧樹脂、乙二胺和丙酮4小時固化試驗。由表3可知，環(huán)氧樹脂在丙酮與環(huán)氧樹脂質(zhì)量比為0.15時，乙二胺與環(huán)氧樹脂質(zhì)量比為0.15時，固化速度快，在4小時內(nèi)完全固化，且摻入丙酮后，材料的固化時間有所延遲。下一步試驗選用乙二胺與環(huán)氧樹脂質(zhì)量比為0.15試驗。 試驗表明溫度在40、45、50時，乙二胺與環(huán)氧樹脂質(zhì)量比在0.100.15之間，膠凝材料均能在4h內(nèi)完全固化，且溫度45時，固化時間最短，固化速度最快。膠凝材料和砂4小時固化試驗。試驗用砂在試驗前都在養(yǎng)護溫度下預(yù)熱，通過上面的試驗，減少丙酮用量，丙酮與環(huán)氧樹脂用量比為0.05。 表5膠凝材料與砂配合比 注：試件尺寸70.7mm70.7mm70.7mm。 試驗試件強度為68MPa，達到快速修復(fù)材料的時間和強度要求。 膠凝材料、砂和石子4小時固化試驗。 表6膠凝材料堯砂和石子固化試驗 注：試件尺寸70.7mm70.7mm70.7mm。 3.2環(huán)氧樹脂與乙二胺配比設(shè)計。根據(jù)試驗過程需要進行如下試驗設(shè)計，見表7。 以上試驗可得出乙二胺與環(huán)氧樹脂質(zhì)量之比范圍為0.05-0.07，丙酮與環(huán)氧樹脂B質(zhì)量之比范圍為0-0.03，丙酮用量越少，快速修復(fù)材料4小時強度越高，但是丙酮 用量對快速修復(fù)材料的流動性有影響，加入丙酮的快速修復(fù)材料成型比較容易，試件密實。 4試驗結(jié)果與分析 4.1乙二胺對快速修復(fù)材料固化時間影響。不加入稀釋劑丙酮的情況下，環(huán)氧樹脂與乙二胺能在4小時內(nèi)完全固化，且在一定的摻量范圍內(nèi)，固化時間隨乙二胺摻量的增加而減少。 4.2丙酮對快速修復(fù)材料固化時間影響。丙酮在環(huán)氧樹脂膠凝材料中起稀釋環(huán)氧樹脂作用，對固化時間影響很大，試驗表明，丙酮用量對固化時間的影響是線性的影響關(guān)系，丙酮用量越多，固化時間越長。 4.3集料對快速修復(fù)材料固化時間影響。集料不參與環(huán)氧樹脂的固化反應(yīng)，對固化時間影響不大。但是對集料進行預(yù)熱處理，能提高環(huán)氧樹脂固化環(huán)境溫度，提高固化速度，所以試驗前對集料和填充料進行預(yù)熱處理；但是同時對填充料和集料有要求。 4.4溫度對快速修復(fù)材料固化時間影響。試驗表明溫度在40、45、50時，乙二胺與環(huán)氧樹脂質(zhì)量比在0.100.15之間，膠凝材料均能在4h內(nèi)完全固化，且溫度45時，固化時間最短，固化速度最快。 5結(jié)論 以環(huán)氧樹脂(E-44)、固化劑乙二胺、稀釋劑丙酮和集料所組成的快速修復(fù)材料混合料能滿足快速修復(fù)施工需要。固化時間隨乙二胺摻量的增加而減少。丙酮在環(huán)氧樹脂膠凝材料中起稀釋環(huán)氧樹脂作用，對固化時間影響很大，丙酮用量越多，固化時間越長。溫度45時，固化時間最短，固化速度最快。膠凝材料組分比例為環(huán)氧樹脂乙二胺丙酮=1(0.05-0.07)(0-0.03)，其中最佳組成為環(huán)氧樹脂乙二胺丙酮=10.060，對修復(fù)材料流動性要求比較高時，可以在一定的范圍內(nèi)調(diào)整丙酮的用量來提高修復(fù)材料的流動性，但必須少用。 參考文獻： 1忻秀卿.聚合物混凝土復(fù)合材料的技術(shù)進展J.新型建筑材料，1991，19(2)：28-29. 2蘇志學(xué)，胡小芳.新拌高性能混凝土流動性測試方法探討J.廣東建材，