環氧樹脂在舊橋加固中的應用

曹蔚卿

0 引言

在舊橋病害中，板底漏筋、裂縫，基礎臺身腐蝕、開裂等非結構性病害發生較多，在橋梁養護、維修過程中經常采用環氧樹脂進行加固，主要是利用了它粘附力強、固化方便、收縮性低、化學穩定性好的特點，同時它固化后強度等力學性能好也是其經常應用的主要因素。在舊橋加固中，環氧樹脂液和環氧樹脂砂漿是其主要的應用形式，環氧樹脂液主要用來封閉細小裂縫，粘貼其他材料，在構件表面涂抹形成防水防腐蝕的隔離層。環氧樹脂砂漿主要用于較大的裂縫處理和鋼筋保護層缺失修補。

1 環氧樹脂應用特性

1)形式多樣。

各種樹脂、固化劑、改性劑體系幾乎可以適應各種應用對形式提出的要求，其范圍可以從極低的粘度到高熔點固體。

2)固化方便。

選用各種不同的固化劑，環氧樹脂體系幾乎可以在0℃～180℃溫度范圍內固化。

3)粘附力強。

環氧樹脂分子鏈中固有的極性羥基和醚鍵的存在，使其對各種物質具有很高的粘附力。環氧樹脂固化時的收縮性低，產生的內應力小，這也有助于提高粘附強度。

4)收縮性低。

環氧樹脂和所用的固化劑的反應是通過直接加成反應或樹脂分子中環氧基的開環聚合反應來進行的，沒有水或其他揮發性副產物放出。它們和不飽和聚酯樹脂、酚醛樹脂相比，在固化過程中顯示出很低的收縮性(＜2%)。

5)力學性能。

固化后的環氧樹脂體系具有優良的力學性能。

6)化學穩定性。

通常，固化后的環氧樹脂體系具有優良的耐堿性、耐酸性和耐溶劑性。像固化環氧體系的其他性能一樣，化學穩定性也取決于所選用的樹脂和固化劑。適當地選用環氧樹脂和固化劑，可以使其具有特殊的化學穩定性能。

7)尺寸穩定性。

上述的許多性能的綜合，使環氧樹脂體系具有突出的尺寸穩定性和耐久性。

2 舊橋加固中常用環氧樹脂配比

舊橋加固中常用的環氧樹脂液一般有單組分和雙組分之分。雙組分環氧樹脂液配制較為簡單，一般由雙組分環氧樹脂+固化劑+稀釋劑組成，下面主要介紹單組分環氧樹脂液配制。單組分環氧樹脂液是由環氧樹脂+固化劑+增塑劑+稀釋劑組成，環氧樹脂砂漿由環氧樹脂液加填料組成。一般情況下選擇如下:

1)環氧樹脂:選擇分析純的6101型環氧樹脂。

2)固化劑:選擇乙二胺，比重為0.899 4，熔點為8.5 ℃，沸點為116℃，有較強的固化作用，較大的揮發性，固化時大量放熱。

3)增塑劑:選擇二丁脂，起塑化作用，比重為1.045，粘度為16.3厘泊，沸點為335℃～340℃，不溶于水，易揮發。

4)稀釋劑:稀釋劑分活性和惰性兩種，一般采用惰性稀釋劑二甲苯或丙酮。

5)填料:環氧樹脂砂漿填料為水泥和砂子。

環氧樹脂的配比應根據使用的環境和要求而有所不同，一般使用情況下它的配比是:樹脂∶乙二胺∶二丁酯∶丙酮∶水泥∶砂 =1.0∶0.16∶0.15∶0.15∶2.0∶4.0。在使用前取少量進行試驗，根據試驗結果進行適當調整。

3 環氧樹脂砂漿修補裂縫注意事項

在舊橋加固中采用環氧砂漿進行表面涂抹修理裂縫時，應滿足以下要求:

1)沿裂縫鑿槽，一般槽深 1.0 cm～2.0 cm，槽寬 5 cm～10 cm，槽面應盡量平整，并清洗干凈，要求無塵粉，無軟弱帶，堅固密實，待干燥后用丙酮擦一遍。

2)涂抹環氧砂漿前，先在槽面用毛刷涂刷一層環氧基液薄膜，要求涂刷均勻，無漿液流淌堆積現象;已涂刷基液的部位，應注意保護，嚴防灰塵、雜物掉入;待基液中的氣泡消除后，再涂抹環氧砂漿，間隔時間一般為30 min～60 min。

3)涂抹環氧砂漿，應分層均勻鋪攤，每層厚度一般為0.5 cm～1.0 cm，用鐵抹反復用力壓抹，使其表面翻出漿液，如有氣泡必須刺破壓實;表面用燒熱(不要發紅)的鐵抹壓實抹光，應與原混凝土面齊平，結合緊密。

4)環氧砂漿涂抹完后，應在表面覆蓋塑料布及模板，再用重物加壓，使環氧砂漿與混凝土結合完好，并應注意養護，控制溫度，一般養護溫度以(20±5)℃為宜，避免陽光直接照射。

5)環氧砂漿涂抹施工，應在氣溫15℃～40℃的條件下進行。

6)環氧砂漿的配比，應根據修理對象和條件，按設計要求配制。

7)環氧砂漿每次配制的數量，應根據施工能力確定，做到隨用隨配。

8)施工現場必須通風良好，施工人員必須戴口罩和橡皮手套操作，嚴禁皮膚直接接觸環氧材料;使用工具及殘液不得隨便拋棄或投入水庫中，以防水質污染和發生中毒事故。

4 “三布四漿”防腐處理

在墩臺防腐加固處理中我分局有一種利用環氧樹脂的簡易防腐措施，相對于采用特種水泥混凝土進行防腐處理，該方法施工方便，防腐效果較好，造價相對較低，具有很好的推廣價值。具體做法是先在墩臺外側包裹一層普通混凝土裙套，混凝土外層采用環氧樹脂和玻璃纖維布配合包裹，三層布四層環氧樹脂液，利用環氧樹脂固化后的優良的耐堿性、耐酸性和耐溶劑性，達到加固防腐目的。

5 結語

目前，我分局養護路段為二十世紀七八十年代修建的橋梁，由于質量標準低，根本無法承受日益增長的大交通量和重荷載，橋梁結構遭受著嚴重的破壞和變形，均出現不同程度的損壞現象，在全省橋梁普查中大多被檢定為三類、四類橋梁，急需維修。通過在幾年來對于此類橋梁的維修加固，環氧樹脂加固技術正在被廣泛地應用，并取得了良好的效果。

［1］姜 旸.橋梁加固工程中材料技術的應用和發展［J］.山西建筑，2009，35(9):172-173.

［2］王 宏.C50機制砂混凝土在T形梁中的應用［J］.山西建筑，2009，35(29):161-162.