环氧树脂在水泥混凝土制品应用

环氧树脂在水泥混凝土制品应用

水泥砂浆具有原料丰富,价格低廉,抗压强度高,耐久性好,生产工艺简单,用途广泛等众多优点,在道路及桥梁工程中有着广泛应用,聚合物改性水泥基材料自1923年问世

  • 型号: 环氧树脂
  • 品牌: 湘北
  • 价格:

    水泥混凝土及制品业是国民经济的基础产业,据不完全统计,我国目前有10788家左右预拌混凝土企业,2016年年产量近18亿立方。中国是世界上最大的混凝土生产制造与消费国家,与混凝土紧密相关联的产业如水泥、砂石骨料、外加剂等产能规模均居世界之首。尤其是砂石骨料使用量巨大,2016年混凝土使用的砂石骨料超过100亿吨。据分析,我国目前每生产1吨水泥熟料要排放1吨CO2、0 .74公斤SO2、130公斤粉尘、消耗1 .3吨石灰石资源。水泥对自然资源的消耗以及自然环境的影响非常严重。因此,采用性能可靠、经济合理、绿色环保的混凝土结构加固材料对建筑工程加固及修复,保证建筑物安全使用,延长结构使用寿命,可减少混凝土的消耗,节约自然资源,减少环境污染,对我国建设节约型环保型创新型社会意义重大。

    在役的建筑物和构筑物除了承受荷载外,还承受周围自然环境的影响。现有建筑普遍存在碳化、裂缝、钢筋锈蚀、混凝土表面磨损剥落、碱骨料反应破坏等问题。目前我国的建筑工程加固主要有以下几点:(1)建国前后旧房安全度和居住环境都很难满足人们现有的基本生活水准和国家持续稳定发展的需要;(2)随着交通量的迅猛增加和单体运输能力的增大,桥梁、码头不堪重负,急需维修加固;(3)一大批的建筑物和构筑物需要耐久性评估,进行加固改造;(4)我国是灾害发生较频繁的国家,灾后建筑物的加固修补工作关系人民的生活。

    普通的水泥基复合材料(普通混凝土或水泥砂浆)是非均质、多相无机脆性材料,这种多孔材料在外界侵蚀性介质如二氧化碳、水、氯离子、硫酸盐等侵蚀作用下,会加速破坏,使用寿命大大缩短。随着工业的发展,人们尝试将具有韧性和弹粘性的高分子聚合物加入水泥混凝土和砂浆中。加入聚合物材料后,水泥基材料的许多性能如强度、变形能力、粘结性能、防水性能、耐久性能等都会有所改善。

    环氧树脂分子结构中含有独特的环氧基、羟基、醚键等活性基团和极性基团,使其固化物具有附着力高、强度高、耐候性好、耐酸、耐碱和耐大多数化学品等特点,因此环氧树脂是水泥砂浆和混凝土改性时经常使用的一种聚合物材料。

    环氧树脂改性的砂浆和混凝土,主要用于对粘结性和抗渗性有要求的场合,因此被广泛用做混凝土结构加固补强的修补材料。但大多数环氧树脂都不溶于水,只溶于芳香烃及酮类等有机溶剂。有机溶剂易燃、易爆、有毒、污染环境等缺点给储运和施工带来诸多不便;且有机溶剂的价格较高,环氧树脂改性砂浆的成本较高。随着世界各国对环境保护的日益重视和对建筑成本的控制,开发不含有挥发性有机化合物,制备出新型环保型的水性环氧树脂改性砂浆愈来愈受重视。

    目前,国内外关于用水性环氧树脂改性水泥砂浆的研究较少,直接影响其在实际工程中的应用。一般地,不同厂家生产的水性环氧树脂以及不同种类的水性环氧树脂其改性效果各异,且所需的匹配材料也不同。另外,在使用改性砂浆的修补加固的方法中,新老砂浆的粘结性能研究较普遍,但对于补强砂浆的抗渗性、抗碳化性以及抗冻性能等耐久性能及结构的影响的研究尚不多见。同时,结构加固用聚合物改性水泥砂浆也要求比一般修补用的聚合物改性水泥砂浆具有更好、更全面的物理力学性能、耐久性能,例如,氯偏乳液改性水泥砂浆的抗渗性较好;丁苯胶乳改性水泥砂浆的抗折强度较高;而环氧树脂乳液与水泥基材料具有良好的粘接性,以及环氧树脂本身优良的机械性能和耐腐蚀性能,使水性环氧树脂在无机-有机复合材料方面具有突出优势。

    水性环氧树脂的制备方法一般可分为直接法、自乳化法(化学改性法)、相反转法和固化剂乳化法。固化剂乳化法是目前发展较为迅速的一种方法,这种固化剂具有亲环氧树脂的分子结构,同时可以作为阳离子型乳化剂对环氧树脂进行乳化,两组分混合后可制成稳定的乳液。固化剂乳化法可以大大地减少树脂的乳化工作量,节约成本。


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