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高速公路环建设中氧树脂的应用

返回列表来源:山川复合材料 发布日期 2016-09-07 15:41 浏览:-

氧树脂在建筑中的应用,主要包括以下几个方面:一是地坪涂料,二是建筑防腐蚀,三是结构加强。关于地坪涂料,最常用的成膜物是以环氧树脂为代表的合成树脂类材料;涂料一般分为无溶剂型、溶剂型及水溶性型等。溶剂型系统具有溶剂挥发、涂料粘度较小、固体含量低、一次成膜薄、施工时易发生浮色等缺陷成膜物抗冲能力较弱;无溶剂型系统因不含非活性溶剂,固体含量可调整至近100%、一次成膜厚,施工中不会出现贝纳德窝和浮色;水溶性洁净耐磨地面涂料对潮湿基面有良好的粘结力。关于建筑防腐蚀,由于酸碱盐及有机溶剂等介质作用,建筑材料产生不同程度的,各类物理和化学破坏,这种腐蚀过程一般比较缓慢、短期不显后果,一旦造成危害则相当严重;在建筑工程中环氧树脂防腐蚀,常用的材料制品包括树脂胶泥,树脂砂浆、玻璃钢和树脂玻璃鳞片等,树脂胶泥、树脂砂浆和树脂玻璃鳞片,是以树脂为胶结料加入固化剂、增韧剂(有些材料需加入促进剂或稀释剂),及粉料、细骨料、粗骨料,和经过处理的玻璃鳞片配制而成。关于结构加强,混凝土及钢筋混凝土结构使用过程中,常因各种因素遭受不同损伤、影响使用寿命,各种建筑物经过多年的使用,多数都会有不同程度损坏,需要进行维护和修补;以环氧树脂制成的环氧胶性能优越、改性途径较多,多用于混凝土构件的粘接,和修补、桥梁工程、飞机跑道、公路修造、混凝土结构裂缝补强加固或防渗堵漏灌浆等。


    一、环氧材料在宣大高速公路养护中的应用

    (一)概述

    宣大高速公路是河北省“三纵三横”公路主骨架的重要组成部分,是京津地区通往西北各省及晋煤外运的主要通道之一。该公路始建于1998年,2000年全线竣工通车,全长127km,其中沥青路面99km,水泥混凝土路面28km。开通8年来路段先后出现桥涵单板受力、支座破坏、啃边掉角等病害。为了恢复和增强道路的使用性能,保证行车安全,减少日后的养护资金,从2004年开始,宣大高速公路陆续将环氧树脂等材料投入到病害处治及养护工程中,取得了较好的效果。环氧树脂材料的特点通过这些年对环氧树脂材料的运用,发现其在性能上主要有强度高、韧性大、与旧混凝土结合效果好,以及凝固时间短等特点;施工时与其它材料相比也能体现出,它的实时性、实效性和实用性。下面将从路面的啃边掉角、桥梁支座更换及桥面病害处理等几个方面对环氧树脂材料的应用加以阐述。

    环氧树脂材料的应用——修补水泥混凝土路面啃边掉角病害。宣大高速公路有28km的水泥混凝土路段,每年由于雨水下渗导致地基不同程度的下沉,加上过往车辆的反复加载,造成在混凝土板端出现不同程度啃边掉角病害的发生。这种病害出现比较突然,但是发展速度却比较迅速,有时一夜的工夫就能扩大2~3倍。以往发现病害之后,往往用普通混凝土进行填补,不仅施工速度慢,而且每次养生就需要7d左右的时间,既耽搁时间,还在混凝土强度和使用时间上也往往达不到预期的效果。采用环氧树脂混凝土之后,在修补和养生上都能比普通混凝土节省不少时间。用7.07×7.07×7.07的砂浆试模制件,3天的强度达53.3Mpa,达到同标号普通水泥混凝土近2倍的强度。更重要的是修补完毕后,几年内可不再重复修补,与水泥路面也能较好的衔接,大大节省了养护费用。

    在用环氧树脂混凝土拌和时,为了满足和易性,要加入适量的二丁酯和乙二胺,二丁酯主要是增加环氧树脂与石料的胶结作用,乙二胺主要是在环氧树脂混凝土中起硬化作用,它们之间的质量比可以按照50:5:4进行配比;同时要加入部分的丙酮用以稀释,环氧树脂在常温下稠度很大,不易与混凝土拌和,只有对环氧树脂加温,经过丙酮稀释后才能在常温下施工。宣大高速公路病害修补中采用每5000g水泥混合料,加丙酮稀释后的环氧树脂1250g、二丁酯125g、乙二100g胺。用环氧树脂混凝土修补啃边掉角的方法与一般修补坑槽的方法大体相同,此处就不再赘述。

    处治小桥涵单板受力过程中的问题。由于地基和桥台的不均匀下沉,近几年宣大高速公路部分桥涵陆续出现了板底混凝土勾缝脱落,出现单板受力问题。为了修复使用性能,一般采用重新铺筑桥面铺装层的办法。在植筋的工序中,如何更快更好的将钢筋固定在打好的钢筋眼内,一直是我们探求的目标。如果用环氧树脂沙浆对钢筋和混凝土板上的钢筋眼进行粘连,无论是在凝固时间还是之后的整体强度上,都能获得良好的效果:用质量比为1:0.068:3.74(环氧胶液:水泥:中砂)进行配比,将钢筋插入打好的钢筋眼后即往内注入环氧树脂沙浆,待沙浆填满整个钢筋眼后即可停止注入,同时要立即将植入的钢筋固定,大约30min后环氧树脂沙浆就能独立将钢筋与混凝土粘结,此时可进行下部施工,这种方法大大节省了施工时间,也保证了工程质量,提高了工作效率。

    在更换桥梁支座施工中的应用在桥梁支座更换的施工中,为了更好的固定支撑支座的钢板与桥墩的盖梁(或是帽梁),增加支座与桥墩的摩擦力,同样在施工的过程中加入了环氧树脂沙浆。它们的配比与在桥涵单板受力植筋处相同。施工时先将沙浆均匀铺于桥墩梁上,厚度不宜超过1.5cm,再将钢板覆在沙浆上,把里面的空气压走,30min后就可将新支座放于钢板之上。这种方法主要是用于增加钢板与盖梁(或是帽梁)的牢固程度,增大摩擦系数,延长支座的使用寿命。

    在桥面铺装施工中的应用。2007年宣大高速公路在一期进行了超薄磨耗层沥青罩面工程,其中对一座桥的桥面铺装。采用环氧树脂沥青铺筑作为试验段。开放交通后通过试验数据和后期观察,发现这种铺装层具有强度大、柔韧性好、粘结牢固等特点,同时对防水也有一定的功效,但由于尚处试验阶段,发现油石比有些小,沥青混合料的配比还需要进一步验证后才能得以施工。施工时一定要注意保持周边的环境卫生、防止污染,等到强度达到设计标准时再开放交通,这样才能保证环氧树脂沥青起到更好的效果。

    环氧树脂材料在施工中的注意事项防火、防毒,准备好消防设备,在通风良好的场地熔化沥青、搅拌混凝土。砂和碎石要干燥,防止水遇到高温沥青产生汽爆而烫伤操作人员。注意沥青温度,防止碳化、起火。


    (二)结语

    通过对上述工程的简单介绍,会发现用环氧树脂参与的材料处治高速公路病害,或是正常的养护工作技术简单,操作方便、实用性强。在保证施工质量、恢复原有功能,同时封闭交通时间短、节省交通管制费,适合高速公路病害处理,是高速公路养护中所探索出来的较理想的材料。


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