環(huán)氧樹脂改性混凝土

1、聚合物混凝土聚合物混凝土目錄01聚合物混凝土02環(huán)氧樹脂改性混凝土03環(huán)氧樹脂改性混凝土的應(yīng)用04環(huán)氧樹脂改性混凝土展望 聚合物在混凝土中應(yīng)用分類聚合物混凝土（Polymer concrete）聚合物改性混凝土（Polymer-modified concrete）聚合物浸漬混凝土（Polymer impregnated concrete）PART ONE 聚合物混凝土定義聚合物混凝土，簡稱PC，是指聚合物作膠結(jié)材料的混凝土，又常稱為樹脂混凝土或塑料混凝土相比水泥混凝土有如下優(yōu)點：更高的抗?jié)B透性優(yōu)良的耐久性（包括耐水、耐冰凍、耐腐蝕等）強度發(fā)展快與大多數(shù)材料粘附性好，是優(yōu)秀的快速修補材料 PC的

2、力學(xué)性能抗壓強度疲勞和蠕變彈性模量剪切強度常見抗壓強度在80-100MPa具有非常好的韌性PC疲勞壽命比普通混凝土的長；蠕變?yōu)榛炷恋?-3倍2-26MPa處于拉伸強度和壓縮強度之間PART TWOMARKETING環(huán)氧樹脂改性混凝土主要成分是一種含有環(huán)氧基的高分子聚合物，由環(huán)氧氯丙烷及二酚基丙烷(雙酚A)在堿的作用下縮聚而成的液體樹脂。是線性結(jié)構(gòu)的熱塑性聚合物，加熱呈塑性，本身不會硬化，當(dāng)加入一定量硬化劑后，經(jīng)室溫放置或加熱處理后，與固化劑發(fā)生交聯(lián)固化反應(yīng)，變?yōu)椴蝗苡谒膱怨腆w型網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的巨大分子高聚物，其性能亦能由熱塑性變?yōu)闊峁绦?。固化后顯出強度高、粘結(jié)力大、收縮性小及化學(xué)穩(wěn)定性好等特點。

3、MARKETING環(huán)氧樹脂混凝土主要成分 主要作用是使熱塑性、線型環(huán)氧樹脂交聯(lián)成體型網(wǎng)狀巨大分子，成為不溶于水的硬化產(chǎn)物。 硬化后的環(huán)氧樹脂雖有較高的強度，但較脆、抗沖擊力差，加放增塑劑或增韌劑的主要作用是增加環(huán)氧樹脂的韌性，提高抗彎強度和抗沖擊性能.增塑劑不參與固化反應(yīng)，只起潤滑作用，并隨著時間的延長而揮發(fā)掉，將失去增韌的作用。 添加稀釋劑的主要作用在于降低環(huán)氧樹脂粘度，便于膠粘劑浸潤骨料、基層表面，提高粘結(jié)力，增加體積和填料含量，同時可以控制環(huán)氧樹脂與固化劑的反應(yīng)熱，延長使用時間.常用稀釋劑有丙酮、甲苯、二甲苯等。 填充料的用途不僅可以減少環(huán)氧樹脂用量、降低成本，而且還能使環(huán)氧樹脂膠粘劑的

4、性能進一步改善，減少膠粘劑的熱脹系數(shù)、收縮率、放熱溫度，增加熱導(dǎo)率和粘結(jié)力，提高穩(wěn)定性，消除固化物中的成型應(yīng)力等工藝性能.常用的填充料有水泥、砂、石、石英粉等。 環(huán)氧樹脂含量對試件強度的影響試驗材料1)水泥:桔洲牌POII32.5普通硅酸鹽水泥. 2)集料:采用的粗、細集料均為玄武巖碎石。顆粒粒徑界于2. 36 20 mm之間，連續(xù)級配。3)粉煤灰:低鈣1級灰需水量比0. 95,密度2. 2KG/M3，細度鎮(zhèn)12% 4)水性環(huán)氧樹脂及其固化劑為巴陵石化公司生產(chǎn)。 環(huán)氧樹脂含量對試件強度的影響環(huán)氧樹脂含量對試件強度的影響環(huán)氧樹脂含量越多，對混凝土改性越有利。從施工角度來說，水性環(huán)氧樹脂摻量越多，

5、還原出來的環(huán)氧樹脂量也越多，使得整個水泥砂漿的粘性也越大，施工操作也越困難.考慮到經(jīng)濟因素，建議環(huán)氧樹脂加入量為3. 0%左右。 環(huán)氧樹脂含量對試件強度的影響普通混凝土和改性混凝土的抗壓、抗折強度（MPa） 由表可知，樹脂改性混凝土的抗壓、抗折強度均大于普通水泥砂漿的抗壓、抗折強度，說明水性環(huán)氧樹脂的摻入對混凝土力學(xué)性能的提高比較明顯。 環(huán)氧樹脂含量對試件強度的影響未加環(huán)氧樹脂混凝土斷面SEM圖（2000倍） 對比摻與不摻環(huán)氧樹脂的混凝土斷面微觀結(jié)構(gòu)可以看出，在未改性的混凝土斷面結(jié)構(gòu)中材料內(nèi)部留下大量的空隙，不夠緊密，不利于混凝土整體強度。當(dāng)環(huán)氧樹脂摻入混凝土后，使得水泥混凝土界面區(qū)粘結(jié)緊密，

6、空隙和收縮率減小，使混凝土致密，從而改善了混凝土的韌性，使其變形能力得到提高。加環(huán)氧樹脂混凝土斷面SEM圖（2000倍）PART THREE環(huán)氧樹脂改性混凝土的疲勞性能研究 鋼橋面板由于在加載條件下其縱肋和主梁腹板產(chǎn)生大的變形，往往會引起開裂，所以鋼橋面板鋪裝所使用的材料必須能夠承受這種變形的反復(fù)出現(xiàn)。 環(huán)氧樹脂改性混凝土的疲勞性能研究試驗材料粗、細集料。均應(yīng)潔凈、干燥、無風(fēng)化、無雜質(zhì);且質(zhì)量均應(yīng)符合JTG F40-2004公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范的要求。填料。宜采用憎水性石料經(jīng)磨細得到干燥、潔凈的礦粉;建議采用石灰?guī)r礦粉，但其用量不宜超過總量的2%膠粘劑。選擇合適的環(huán)氧樹脂、固化劑、增韌劑、

7、稀釋劑、偶聯(lián)劑、促進劑及添料配制而成。 環(huán)氧樹脂改性混凝土的疲勞性能研究試驗方法 采用英國進口的UTM伺服液壓試驗機HYD-25，對環(huán)氧樹脂混凝土、水泥混凝土和瀝青混凝土進行四點加載小梁彎曲疲勞試驗，加載方式如圖所示。試驗控制模式為常應(yīng)變法，加載波形為正弦曲線，加載頻率為10 Hz，試驗溫度為15。此研究采用輪碾壓實成型方法制備50 mmX 350 mmX 400 mm車轍試件，再用切割機切割成50 mmX 50 mmX 400 mm的小梁試件。疲勞試驗加載方式示意圖 環(huán)氧樹脂改性混凝土的疲勞性能研究注:表中瀝青混凝土在300、350 下的疲勞壽命，環(huán)氧樹脂混凝土在200、300下的疲勞壽命和

8、水泥混凝土在50、70下的疲勞壽命微波固化環(huán)氧樹脂混凝土路面搶修材料的力學(xué)性能 搶修材料以其快硬高強、凝結(jié)時間可調(diào)、耐久性能好等優(yōu)點應(yīng)用于軍事工程搶修搶建和災(zāi)后快速修復(fù)中。 微波固化環(huán)氧樹脂混凝土路面搶修材料的力學(xué)性能試驗材料環(huán)氧樹脂:雙酚A型E51(中昊晨光化工研究院);固化劑:聚酰胺V125(德國科寧V-125);稀釋劑:環(huán)氧丙烷丁基醚(深圳恒豐化工有限公司).混合料采用AC13集料級配,材料配比為M(環(huán)氧樹脂):M(固化劑):M(稀釋劑)=2.0:1.0：0.3;M(集料):M(膠凝體系)=10:1.試驗方法自制微波輻射器美國產(chǎn)MTS810萬能材料試壓機 微波固化環(huán)氧樹脂混凝土路面搶修材

9、料的力學(xué)性能采用微波固化方式僅需10 min.由此可見，微波固化方式可以很大程度地提高環(huán)氧樹脂混凝土的固化速率.不同固化條件下環(huán)氧樹脂混凝土抗壓強度 微波固化環(huán)氧樹脂混凝土路面搶修材料的力學(xué)性能環(huán)氧樹脂混凝土與原混凝土路面的黏結(jié)性能 與原混凝土結(jié)構(gòu)黏結(jié)質(zhì)量良好，是保證道路搶修質(zhì)量和耐久性能的關(guān)鍵. TJ 073.1-2001公路水泥混凝土路而養(yǎng)護技術(shù)規(guī)范附錄A 3. 3. 1規(guī)定:若新老混凝土連接強度好，則新舊混凝土結(jié)合處剪切強度應(yīng)達到混凝土整體強度的55%. 微波固化環(huán)氧樹脂混凝土路面搶修材料的力學(xué)性能試驗方法 將齡期為60d的C30混凝土立方體試件(10 cm X 10 cm X 10 c

10、m)通過劈裂抗拉試驗劈開，清理掉表而松動的砂漿及骨料，將半立方體試件放入模具中制成水泥-環(huán)氧樹脂混凝土試件，在微波條件下輻射10 min進行固化，待試件溫度降為室溫后即對試件進行劈拉試驗。 微波固化環(huán)氧樹脂混凝土路面搶修材料的力學(xué)性能環(huán)氧樹脂混凝土與原混凝土路面的黏結(jié)性能 由表7可知，水泥-還氧樹脂混凝土試件的劈拉強度與原試件的劈拉強度基本相近.從劈裂破壞位置以及破壞斷面看，新的劈裂破壞而出現(xiàn)在水泥混凝土上而未發(fā)生在黏結(jié)界而處，可見微波固化環(huán)氧樹脂混凝土與原水泥混凝土界面黏結(jié)良好.PART FOUREXPECTATIONS未來展望(1)目前環(huán)氧樹脂混凝土使用成本較高。因此探明聚合物顆粒在聚合物

11、拌和混凝土初期出現(xiàn)的吸附及其機理，提高聚合物利用率和降低使用成本提供理論依據(jù)為未來的一個研究方向。(2)關(guān)于環(huán)氧樹脂混凝土的骨料要求與普通混凝土有什么不同，目前還沒有深入研究，因此可對環(huán)氧樹脂混凝土的級配、集料研究、骨料粒度分布等方面進行研究。(3)探明環(huán)氧樹脂在環(huán)氧樹脂混凝土中存在的二次成膜現(xiàn)象及其對水泥水化速率、水化產(chǎn)物形態(tài)、界面過渡區(qū)的影響程度，為提高水溶性聚合物的使用效果提供理論依據(jù)。(4)由于環(huán)氧樹脂對固化溫度極為敏感，對不同固化溫度下的施工間歇時間有待進一步研究。(5)粘合性能是舊混凝土修復(fù)是否完美的的重要影響因素，因此環(huán)氧樹脂修復(fù)材料與原混凝土的粘合機理的研究還有待深入。(6)環(huán)

12、氧樹脂混凝土在不同工作環(huán)境下的性能發(fā)揮問題。尤其在高寒地區(qū)，海風(fēng)影響地區(qū)的性能是否滿足要求有待深入探究。(7)環(huán)氧樹脂混凝土施工過程中需要加入不同的外加劑，施工過程不便，因此能簡化施工流程的一體性環(huán)氧樹脂混凝土還有待開發(fā)，。 參考文獻1環(huán)氧樹脂混凝土在鋼橋面鋪裝中的應(yīng)用研究D. 李家慶.長沙理工大學(xué) 20077環(huán)氧樹脂混凝土抗壓強度和彈性模量的試驗研究J. 李宇峙,李家慶,李星星,劉克非.公路. 2007(09）3劉克非. 環(huán)氧樹脂混凝土的疲勞性能研究J. 中外公路,2010,(05):297-3004雷運波,蔣懋,陳輝國,張力. 微波固化環(huán)氧樹脂混凝土路面搶修材料的力學(xué)性能J. 建筑材料學(xué)報,2013,(04):599-6025 ，J，（）：6， ，（）：2劉其城,李強,徐協(xié)文. 環(huán)氧樹脂混凝土力學(xué)性能及增強機理J. 長沙理工大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版),200