WDZ型低溫固化建筑結(jié)構(gòu)膠的研制與應(yīng)用

大筑低溫固化建筑結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)膠的研制與應(yīng)用祝亦霖李福志朱天順禹濱濱佘晶晶（武漢大筑建筑科技）摘要大筑低溫固化建筑結(jié)構(gòu)膠可以在－10℃以上固化，由武漢大筑建筑科技研制，經(jīng)過工程應(yīng)用，證明不僅有較好的技術(shù)性能，并且有顯著的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。關(guān)鍵詞低溫建筑結(jié)構(gòu)膠粘劑開發(fā)前言建筑結(jié)構(gòu)膠是應(yīng)用于建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件及結(jié)構(gòu)工程中粘接的一類化工新型建材的統(tǒng)稱，此類膠粘劑應(yīng)具有粘接強(qiáng)度高，耐介質(zhì)、耐老化性能優(yōu)良，施工工藝好，價(jià)格適中，無環(huán)境污染等特點(diǎn)。近年來，由于國內(nèi)改建、改造的建筑逐年增多，建筑結(jié)構(gòu)膠得到了廣泛的應(yīng)用，取得了顯著的技術(shù)與經(jīng)濟(jì)效益。建筑結(jié)構(gòu)膠的應(yīng)用與現(xiàn)場施工環(huán)境密切相關(guān)，我國地域遼闊，在秦嶺、黃河以北地區(qū)，每年十一月下旬之后氣溫常在0℃以下。而內(nèi)蒙古、青海以及廣大東北地區(qū)冬季的氣溫更低，目前國內(nèi)市場上可以在低溫（0～-10℃）下進(jìn)行施工的建筑結(jié)構(gòu)膠還很少，滿足不了施工的需求，因此，嚴(yán)重影響了施工進(jìn)度與工程質(zhì)量。為此，武漢大筑建筑科技對低溫固化建筑結(jié)構(gòu)膠進(jìn)行了多年的深入研制，現(xiàn)已研制并生產(chǎn)出低溫1號(hào)建筑結(jié)構(gòu)膠（0~-5℃）和低溫2號(hào)建筑結(jié)構(gòu)膠（-5~-10℃），經(jīng)過反復(fù)試驗(yàn)和應(yīng)用，所測力學(xué)性能和工藝性能均滿足建筑結(jié)構(gòu)的粘結(jié)需要。因此投入市場后，立即收到了顯著的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。大筑低溫固化建筑結(jié)構(gòu)膠研制的技術(shù)路線配方設(shè)計(jì)要使環(huán)氧樹脂膠粘劑能夠在低溫下固化，其配方必須符合以下幾點(diǎn)要求：首先，在主料樹脂上應(yīng)選擇環(huán)氧當(dāng)量較小，粘度較低的環(huán)氧樹脂，最好帶有更為活潑、易與固化劑進(jìn)行反應(yīng)的基團(tuán)；而在固化劑的選擇上要采用既具有親核性或親電性，又有高反應(yīng)活性的化合物，并且胺值要高些，粘度要低些；同時(shí)還要適量使用活性稀釋劑，以確保被粘物表面有良好的浸潤性。除此以外，還應(yīng)加入一些其他能改進(jìn)性能的助劑和適當(dāng)?shù)奶盍?。?jīng)過反復(fù)的探索與試驗(yàn)，我們成功的研制出了通用型低溫固化劑，它可以滿足各種結(jié)構(gòu)膠粘劑在0~-10℃低溫下的施工固化。為此，我們又設(shè)計(jì)了一種高活性的固化體系：高活性環(huán)氧樹脂——硫醇——多元胺——促進(jìn)劑。汗現(xiàn)以低溫碳炒纖維粘浸膠瞇為例，配方動(dòng)如下：撈高活性環(huán)氧憲樹脂耐膽詢寸100份什DFZ型低飯溫2號(hào)固化絞劑拿泊30~價(jià)40份銹活性稀釋劑顧籃亂孟然5~1雨0份湖增韌劑剩內(nèi)嗎欄添15捕~25份蘆固化促進(jìn)劑躁著飽悶過5~1這0份那稠變劑獅水見忘披熔7~9份茫其他助劑枕贏垮祝御蔥適量扁此拾配方可在-灣10煌℃類低溫下進(jìn)行酬碳纖維粘貼紐施工，并有夫較好的粘接補(bǔ)強(qiáng)度。原理說明暗DFZ型低極溫固化劑之?dāng)U所以能在-屯10泛℃唯低溫下較好浪的固化環(huán)氧是樹脂，是由龜于其分雅子中含有巰秧基（-SH史），其中的賽活性氫在叔搶胺類固化促尖進(jìn)劑作用下修發(fā)生了親核泄加成反應(yīng)，稅其基本反應(yīng)床式如下：夜R務(wù)’仰SH+炸NR薄3禮=R霞’徑S嘗-公+R患3聚NH蠅+錯(cuò)R跌’兇S逆-唯+CH素2奉-OH-R梯”梁疊→喂R金’素SCH夕2棵-CH-R秒”駱狼＼帝反/灶挺穩(wěn)令|懸年鍛O忌若米屈O-跟R蒼’湯SCH茄2縮-CH-R述”當(dāng)+R晃3花NH仍+晚間→絨R?！瘏f(xié)SCH笨2慕-CH-R宜”齊+NR圈3師巷|則薄肯傲停唉|灑攜O-缺竊脾峰省孫OH趙這種反悼應(yīng)的速度很史快，在開始有的2~3小出時(shí)虧內(nèi)環(huán)氧基很恭快消耗完畢伐，這和有機(jī)釣多元胺固化叫環(huán)氧樹脂的衫情況有著很屯大的差別，補(bǔ)對比情況見右圖。桶大筑低溫固孕化建筑結(jié)構(gòu)嚷膠粘劑的生盯產(chǎn)工藝流程工藝流程主甲組分：凍戶原材料檢驗(yàn)互扛預(yù)→到醫(yī)主樹脂化給學(xué)改性否奏→螞頭填料、增婦韌劑等加入湖混合鋒憂→蹦教攪拌均勻墳立策→帖狡性能測試掩統(tǒng)凳→打嶺包裝待用覆顯乙踢組分：敏原材料檢驗(yàn)芒練樓→褲抓固化劑合凡成踐瀉→庫樸填料、促仁進(jìn)劑等加入乘混合植貴→轟寸攪拌均勻豪扔→親安今性能測試會(huì)樓勝→返芒包裝待用看工序簡述瓜①租對所采購的畫材料先進(jìn)行油性能指標(biāo)的南檢驗(yàn)，如檢燭測環(huán)氧樹脂挺的環(huán)氧值及希粘度，逼并外觀測定離是否清晰、限透明，合格炭后進(jìn)入下道衫工序。祝②葡按配方的組謹(jǐn)成比例將改葉性劑加入到擊環(huán)氧樹脂中栽，在一定的緒溫度與時(shí)間址下進(jìn)行化學(xué)求改性，測出待中間產(chǎn)物性波能后，停止株反應(yīng)，降溫個(gè)備用。鍬③苦將所加的填片料助劑與改終性后的樹脂瓶按比例加入承變速攪拌機(jī)撇中，按操作思條件進(jìn)行均難勻攪拌。盈④設(shè)乙組分工序基與甲組分相感似，只是主口固化劑在反桌應(yīng)釜內(nèi)合成貴而得，其他誕工序基本一舊致。脂⑤述甲、乙組分鍋按比例調(diào)配姑進(jìn)行強(qiáng)度測確試，合格后徐方可作為甲效組分成品入堂庫。戲大筑低溫固吸化建筑結(jié)構(gòu)知膠粘劑的性赤能礦碳纖維粘浸揉膠勉粘鋼膠葡灌注粘鋼膠羽特點(diǎn)尚白色半透明耽蠟狀膏體，鬼不流淌，不掀沉淀，滲透本性強(qiáng)，施工四方便。斃白色稠狀膏應(yīng)體，不流淌席，不沉淀，虜粘結(jié)性強(qiáng)，歲施工勻和性馬好?；恼扯鹊?，粘圾結(jié)強(qiáng)度高，副可操作時(shí)間啞長。竿粘膠碳纖維現(xiàn)抗拉

孤強(qiáng)度(M法pa)忍室溫下糖＞3500緩-10寺℃換下或＞3000鋪鋼-鋼粘結(jié)昂抗剪

榨強(qiáng)度(謠MPa絕)檢室溫下防24判23貫26姻-10譜℃纏下盒14貌13瑞16更鋼-鋼粘結(jié)濟(jì)抗拉

群強(qiáng)度(溉MPa)飯室溫下陜36套34蚊38釀-10刮℃堡下尋27間26數(shù)30海鋼-混凝土耕粘結(jié)

竿抗拉強(qiáng)度(禮MPa)還室溫下沖C80混凝輝土破壞焰-10顫℃李下底C80混凝格土破壞肆操作時(shí)間（狡以100克貢為例）-1位0宅℃服＞90mi堂n嘗＞120m瓶in什＞90mi軋n毀固化時(shí)間都3d暮3d燕4d包循環(huán)凍融試時(shí)驗(yàn)奪-10罰℃濱冷凍，在室征溫20性℃坡解凍，10周00h榴·鬼40次，抗催剪強(qiáng)度不下糠降。楚注：以上強(qiáng)絹度數(shù)值均為淘14d所羅測。警幾種固化劑并在低溫下固百化時(shí)的性能扇對比娛固化劑撇胺值mgk恩OH/g置用量（g/浙100gE瞇？）兩固化條件肺抗剪強(qiáng)度M取Pa跡抗拉強(qiáng)度M妖Pa鎖聚酰胺65貢1比410承±疼20藥40～60旦-10驗(yàn)℃垃＜1釋1端810撒480上±百20史25～45喂-10嘩℃熔＜3賠1有DFZ崗450抓±槽20薄30～40后-10霧℃松12束26棟大筑低溫固曬化建筑結(jié)構(gòu)蹲膠的用途和富應(yīng)用主要用途：軌于溫度0羽℃養(yǎng)~-1愚0錯(cuò)℃數(shù)之間的混凝形土構(gòu)件、磚疼石構(gòu)件的粘不貼鋼板、碳鐮纖維布或植逃筋等加固與叨改造工程。盤用于溫度0充℃娘~-1攻0子℃叨之間的各種汁承重、非承烏重螺栓與混微凝土、磚石蠅的錨固。全用于溫度0什℃蛇~-1做0如℃很之間的混凝減土構(gòu)件、磚賣石構(gòu)件、木盜構(gòu)件、金屬喝構(gòu)件的粘結(jié)娛和缺陷修補(bǔ)笛。鄰用于溫度0是℃億~-1翼0紙℃筋之間的道路蜻、橋梁的修雀補(bǔ)與粘結(jié)。割典型加固工其程實(shí)例：協(xié)漢某大型體跟育場，經(jīng)過飼長時(shí)間的環(huán)摘境影響和機(jī)歡械作用，使弄看臺(tái)板鋼筋支大部分銹蝕欺，底部混凝懷土風(fēng)化開裂臣，承載力嚴(yán)池重下降，需敢采用建筑結(jié)處構(gòu)膠粘劑補(bǔ)科強(qiáng)和預(yù)應(yīng)力鋒外張拉加固陶。施工到1佩2月份時(shí)，偽平均溫度在礙3塞℃芹~-2揀℃悲左右，采用敗WDZ型低飲溫結(jié)構(gòu)修補(bǔ)舞膠進(jìn)行修補(bǔ)葡，修補(bǔ)面積腔達(dá)7000縫m葉2電，經(jīng)測試，惹強(qiáng)度完全符慢合要求，補(bǔ)恢強(qiáng)效果令人客滿意。景山東青島某厭隧洞工程，紫由于地處破醋碎帶，塌方辱次數(shù)多，大并面積使用錨挎桿加固，錨勿桿達(dá)100屯0根。當(dāng)時(shí)燙施工溫度為新-5雞℃當(dāng)，采用大筑四低溫2號(hào)植央筋膠，錨桿倆直徑為協(xié)Φ槍25，錨深解500mm對。經(jīng)法定檢饅測單位對錨韻桿現(xiàn)場拉拔窮試驗(yàn)，拉拔弦強(qiáng)度均達(dá)到濤屈服階段，蠶錨固混凝土遇及粘結(jié)面均你未見異常。刃太原導(dǎo)彈發(fā)數(shù)射基地4號(hào)玉橋梁加固工慢程，采用碳菌纖維布在橋掌板底面粘貼蠢進(jìn)行強(qiáng)度加緣固。由于正概值冬季，橋避面附近氣溫艷低至-9蔽℃舍，于是采用飄大筑低溫碳餃纖維粘浸膠層進(jìn)行粘貼。讓經(jīng)檢測，其熟補(bǔ)強(qiáng)效果很池好，該工程暮現(xiàn)已完工二顛年，可同時(shí)幟通過4輛1得20噸載重捎汽車。糕北京兵器大刑廈，由大廈綱改成餐廳、赤梁、柱粘貼釣鋼板加大承炮載力。因正享值冬季，施忠工溫度為-匆4件℃餓左右，采用爽大筑低溫粘邀鋼膠，14秧天后，經(jīng)測臘試，強(qiáng)度符電合要求，效強(qiáng)果令人滿意族。就北京銀都中胞心，選用碳墓纖維布在梁赴下粘貼加固魔，施工現(xiàn)場霉氣候惡劣，粒氣溫只有-拐6柏℃貼，采用大筑絲低溫碳纖維系膠進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)凳，經(jīng)測試，暑補(bǔ)強(qiáng)效果很屢好。集吉林長春機(jī)墳場，鉆孔植揀筋，氣溫低牌，達(dá)到-1拘0復(fù)℃尖，采用低溫穴植筋膠后，古鋼筋拉拔強(qiáng)求度均達(dá)到屈奇服階段。哪大筑低溫固椅化建筑結(jié)構(gòu)哪膠在全國各林地大量應(yīng)用逗均收到了較約好的效果。結(jié)語妥大欲筑低溫固化懷建筑結(jié)構(gòu)膠濫是一新型膠齡種，其性