淺談環氧樹脂材料在處理水工建筑物混凝土裂縫及銹蝕鋼鐵部件中的應用

環氧樹脂是含有環氧基因的高分子聚合物，在固化前具有很好的溶解性、相溶性和穩定性，能溶于酮類和苯類，能與酚醛樹脂、聚酯樹脂等互溶，受光、空氣、熱等因素影響較小，在陰干常溫下放置2—3年不變質。固化后，具有良好的粘結性，對許多金屬及非金屬材料都能良好的粘結；固化快、硬度大、機械強度高、抗沖刷及磨損等能力強；吸水率低、收縮性較小。此外還有良好的電絕緣性能和抗化學侵蝕性能。由于環氧樹脂材料有上述諸多優點，常被應用于修補水工建筑物混凝土裂縫處理、混凝土表面老化碳化處理以及水工建筑鋼鐵部件表面銹蝕處理之上。環氧樹脂本身不會固化，水工建筑物中通常所用環氧材料由環氧樹脂、固化劑、稀釋劑、增韌劑、填料組成。下面結合壽縣東淝閘利用環氧水泥注蝕粉修補銹蝕鋼滾輪側導板(豎直面)及底封水座(水平面)；壽縣正陽涵利用環氧基液粘貼玻璃絲布方法修補涵洞洞身裂縫及利用環氧砂漿修補混凝土擋土墻裂縫；壽縣幸福涵利用環氧煤焦油修補混凝土表面老化涵洞洞身談談自己的體會。

一、環氧材料的選用

1、環氧樹脂材料的選擇：水工建筑物中通常選用滲透性低、強度較好的環氧值較高的樹脂。

2、固化劑的選擇：固化劑對環氧樹脂的性能影響較大，水工建筑物中通常選用毒性小，便于安全生產，且成本較低的乙二胺作為固化劑。

3、增韌劑的選擇：水工建筑物中通常選用T酯作為環氧材料的增韌劑。

4、稀釋劑的選擇：水工建筑物中通常選用丙酮作為環氧材料的稀釋劑。

5、水工建筑物中使用的填料一般均為水泥。

二、環氧材料已制

1、環氧材料每次的配制數量應根據施工方法和施工能力來確定，一般不宜超過1kg，并要求盡可能做到隨配隨用，因為環氧樹脂材料加入固化劑后即開始化學反應，配制好的環氧材料的使用時間有一定限制，一般在室溫條件下可以保存使用2小時左右，已經初步固化的環氧材料不可以再用。

2、環氧基液配制應注意配制程序，環氧樹脂一般呈膠塑狀，加溫以后才可稀釋為糨糊狀，加入增韌劑、稀釋劑攪拌均勻再加入固化劑和填料拌勻。

3、配制環氧材料時應嚴格按產品使用說明的配合比要求配制。首先特別要控制好固化劑用量比例，在正陽涵利用環氧基液粘貼玻璃絲布施工中，就發生幾次環氧基液正在配制過程中即固化現象，分析原因，就是因為配制時室外溫度較高，固化劑添加比例偏大所致。其次要控制好增韌劑的用量，一般說來增韌劑用量越多，柔性就愈大，強度下降，熱變形溫度也相應下降。稀釋劑和填料可根據施工方法、施工工藝和具體需要適當添加。

三、混凝土表面處理及銹蝕鐵件表面的處理

混凝土表面處理后要求做到無水、無油漬、無灰塵及其他污物、無軟弱帶，保持平整、干燥、堅固、密實。金屬表面要求無銹、無油污、表面保持一定的粗糙程度。正陽涵、幸福涵混凝土表面處理是先用鋼絲刷進行處理，然后再用清水沖洗干凈、晾干，東淝閘金屬滾輪導板及封水底座采用噴砂除銹方法進行處理，處理以后效果均較好。

四、環氧材料的施工

在處理后的混凝土表面涂抹環氧材料時應力求做到薄而均勻，一般涂抹遍數以2－3遍為宜。正陽涵在處理洞身裂縫時粘貼3層玻璃絲布。在粘貼玻璃絲布時一定要先除去玻璃絲布上的油蠟，粘貼上一層玻璃絲布應比下一層寬1-2cm，以便很好壓邊。正陽涵在最上一層玻璃絲布表面刷涂一遍環氧水泥砂漿；幸福涵洞身刷3遍環氧煤焦油。涂抹環氧水泥砂漿時，不要一次涂抹的太厚，應分次進行。正陽涵在利用環氧水泥砂漿處理擋土墻裂縫時分了數次進行施工。

五、環氧材料的養護

環氧材料的養護與水泥砂漿的養護不同，最重要的是控制溫度，夏季工作面向陽的，應設涼棚，避免陽光直射。冬季溫度太低，應加溫保暖。一般在20℃為宜，在養護期內應防止水侵入。幸福涵利用環氧煤焦油涂抹洞身混凝土表面和正陽涵用環氧基液粘貼玻璃絲布處理混凝土洞身裂縫均在秋季涵洞內進行施工，均達到養護溫度要求。

六、使用環氧材料應注意的其他問題

環氧材料各組合成份大都易揮發、易燃燒，施工現場必須通風透氣，避免有害氣體對人體的不良影響；同時應注意防火。人體與環氧材料接觸后應用酒精、肥皂水清洗，嚴禁用有機溶劑清洗，以免有機溶劑將環氧材料稀釋，更容易滲入皮膚。使用后的工器具和殘液等不可隨便拋棄或者投入河中，以防止水質污染和發生中毒事故。

環氧材料通過在幸福涵、正陽涵及東淝閘的應用，我認為有成功也有不足之處。正陽涵混凝土涵洞洞身裂縫處理和幸福涵混凝土涵洞洞身表面混凝土老化處理，是河道局自己組成施工小組，自己擬定施工方案，自己配制自己施工，通過幾年的運用，均沒有發生脫落等現象，處理情況良好。東淝閘鋼鐵滾輪導板(豎直面)及底封水座(水平面)因銹蝕十分嚴重，采用噴砂除銹處理表面，然后采用合肥工業大學申請的專利，用水泥環氧注蝕粉修補嚴重銹蝕鋼鐵表面技術進行處理，根據產品說明可以滿足強度及平整度要求，整個修補過程的工作均由合肥工業大學派專人施工。施工結束后，經測試強度可以滿足要求，但發現滾輪側導板達不到平整度的要求，經幾年的使用，現在發現附著力也達不到要求，現在發現涂抹在滾輪側導板上的水泥環氧注蝕粉大部分已脫落，底止水座的銹蝕可以采用此種方法進行處理，強度、平整度及強度均可以滿足使用要求。采用環氧材料處理水工建筑物中銹蝕的鋼鐵部件時，水平面可以采用此種方法，豎直面采用此種方法處理效果較差。