一種鉸縫修復加固用環氧膠粘劑及其應用的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種鉸縫修復加固用環氧膠粘劑及其應用，該環氧膠粘劑由組分A和組分B組成，組分A由雙酚A型環氧樹脂、含有雙鍵的改性環氧樹脂及稀釋劑、增韌劑等組成，組分B由改性多元胺固化劑、陽離子催化聚合型固化劑、自由基引發劑等組成，該環氧膠粘劑固化前的適用期長、粘度低，且擁有適當觸變性能，固化期極短且內聚強度及粘結強度不受沖剪作用和潮濕環境影響，而固化后收縮小、韌性好、抗沖擊、耐疲勞；將其應用于板梁橋鉸縫修復加固，完全滿足于不中斷交通條件下的板梁橋鉸縫修復加固要求。
【專利說明】—種鉸縫修復加固用環氧膠粘劑及其應用
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種鉸縫修復加固用環氧膠粘劑及其應用，屬于膠粘劑領域。
【背景技術】
[0002]隨著我國公路建設的快速發展，大批公路橋梁的病害問題也越顯突出。在現有的高速公路橋梁結構中，預制空心板橋梁在數量上占有較大的比重。由于早期設計存在的缺陷，橋梁鉸縫淺而小，不能形成有效的橫向連接，而且多數鉸縫施工時材料選擇不當、施工質量不過關，導致預制空心板橋梁的鉸縫成為其發生病害最主要的部位。一旦鉸縫出現病害，不僅梁板鉸縫混凝土發生開裂、松動和脫落，橋面鋪裝也會沿鉸縫出現縱向裂縫，橋底空心板板縫間滲水，這些裂縫和病害的出現進一步削弱了各板之間的橫向連接，使得各板受力狀態發生改變，橫向分布不均，嚴重時造成單板受力的最不利工作狀態。單板受力的狀態如果不及時得到改善和恢復，將對橋梁結構安全和正常運營構成嚴重威脅。
[0003]目前，國內外現有空心板橋梁鉸縫加固處理技術基本分為四種:1.重新澆筑橋面鋪裝及鉸縫混凝土，需要鑿除、清理既有橋面鋪裝及破壞了的鉸縫混凝土，重新鋪設橋面鋪裝鋼筋網；2.錨固聯結鋼板，需要在相鄰板頂、板底設置、粘貼錨固鋼板；3.增設剪力鋼筋，需要穿過鉸縫設置剪力鋼筋；4.施加橫向預應力，需要制作承力支架并在橋面上鋪木、鋼板等，張拉前后還需要拆除和恢復人行道。以上各種處理均需要較長時間中斷交通施工。
[0004]環氧樹脂具有粘接強度高，可常溫固化，固化產物收縮率小，力學性能優良以及耐腐蝕性能好等特點，在土木工程領域中已有廣泛的應用。環氧樹脂膠粘劑以其優良的力學與粘結性能、良好的適應性而成為結構修復加固工程中的主導材料。近幾年，開始有研究報道通過在空心板間灌注環氧樹脂加固空心板橋梁鉸縫，此種技術通過在空心板破損鉸縫中灌注環氧樹脂，恢復鉸縫兩側混凝土之間的粘結，進而有效恢復橋梁結構的整體性。由于采用了橋梁板板底灌注壓漿而無需任何橋面作業，因此可以最大限度地減小橋梁修復施工對交通的影響。實現該種結構，一般要求在環氧樹脂灌縫結束后的18h內不得擾動鉸縫(實際交通封閉的時間也與施工現場的溫度密切相關)，也就是說，整個施工作業需要中斷橋面交通至少18h以上；此外，普通環氧樹脂膠粘劑固化后普遍存在質脆、韌性差、潮濕環境粘接性能低、抗沖擊能力及抗長期應力不理想以及初始粘度高、滲透性差等問題，從而影響最終的加固效果。
[0005]中國專利89108710.9提出了一種由改性環氧型丙烯酸樹脂及固化劑、交聯劑、弓丨發劑等組分構成的瞬間堵漏膠，適用于粘補250°C高溫及1.5MPa高壓的容器及管道的堵漏。該膠在常溫下配制，在5分鐘內固化，使用方便，使用有效期長。天津市合成材料工業研究所研制的HY-911III常溫瞬時固化環氧膠，A組分由環氧樹脂、聚氯乙烯溶膠、石英粉、氣象白炭黑組成，B組分由三氟化硼四氫呋喃絡合物、磷酸、2-甲基咪唑、氣象二氧化硅組成。其25°C適用期僅I~3min (I~3g的量)，25°C環境下0.5~2h固化，30min剪切強度IOMPa以上，2h剪切強度18MPa以上，適用于金屬與除聚烯烴以外的非金屬材料粘接。上述兩項環氧膠粘劑雖都具有瞬時固化特性，但很明顯不是針對鉸縫灌注用特種結構膠粘劑的特殊施工要求來開發，即使具有一定的內聚及粘結強度，兩者的適用期都太短而無法滿足施工中灌漿過程的需要，且其綜合性能的設計也根本沒有達到鉸縫加固工程對環氧膠粘劑的實際要求。
[0006]快速固化環氧膠粘劑的提法在環氧膠粘劑中較為很普遍，快速固化的定義一般理解為環氧膠粘劑可以在幾個小時，甚至幾十分鐘內就固化。快速固化環氧膠粘劑的適用范圍一般是快速定位、裝配、灌封、快速修補和應急膠接等場合。200410022810.3通過改性環氧樹脂與改性多胺、羥基化合物和硫脲復合物的配合，得到一種室溫下凝膠時間為3~8min, 30min后拉剪強度6.7MPa以上的快速固化雙組份環氧膠粘劑。201010602588.X提供一種風力發電機葉片用的快速固化環氧樹脂體系，由環氧樹脂與高活性脂肪胺類固化劑、高活性脂環胺類固化劑和固化促進劑混合而成，100g此環氧樹脂體系在23°C下凝膠時間為10~60min。201310128409.7提供一種環氧樹脂，固化劑,無水丙酮，青石子、石英砂、增塑劑和紫外線吸收劑混合配制而成、兩個小時即可固化充分且耐久性強的飛機場跑道用快速固化修補料。201010557771.2涉及一種耐水性快速固化環氧膠粘劑，凝膠時間通常為IOmin0上述方案均不是針對鉸縫修復加固工程實際應用而設計，即使有快速固化的特性，適用期、潮濕面粘結、抗沖擊及抗長期應力等綜合性能也不能滿足鉸縫修復加固工程的需要。
【發明內容】
[0007]本發明針對現有技術中的快速固化環氧膠粘劑存在綜合性能不能滿足鉸縫修復加固工程需要的缺陷，目的是在于提供一種固化前的適用期長、粘度低，擁有適當觸變性能，固化期極短，且內聚強度及粘結強度不受沖剪作用和潮濕環境影響，而固化后收縮小、韌性好、抗沖擊、耐疲勞的環氧膠粘劑。
[0008]本發明的第二個目的是在于提供所述的環氧膠粘劑的應用，所述環氧膠粘劑應用于板梁橋鉸縫的修復加固，完全滿足在不中斷交通的條件下達到板梁橋鉸縫修復加固的要求。
[0009]本發明提供了一種環氧膠粘劑，由組分A和組分B組成，組分A和組分B的重量比為 100:40 ~60 ；
[0010]所述的組分A由以下重量份組分組成:雙酚A型環氧樹脂80~100份，含雙鍵的改性環氧樹脂50~70份、稀釋劑10~20份、增韌劑5~15份、消泡劑0.1~1份、偶聯劑 I~3份、氣相二氧化娃I~5份；
[0011]所述的組分B由以下重量份組分組成:改性多元胺固化劑95~105份、陽離子催化聚合型固化劑2~10份、自由基引發劑I~4份、消泡劑0.1~1份。
[0012]所述的雙酚A型環氧樹脂為E51 (環氧當量185~2088/叫，環氧值0.48~
0.54eq/100g)和 / 或 E44 (環氧當量 213 ~244g/eq,環氧值 0.41 ~0.47eq/100g)。
[0013]所述的含有雙鍵的改性環氧樹脂為烯丙基雙酚類環氧樹脂(如式I所述結構)或中心碳原子連有含雙鍵基團的雙酚類環氧樹脂(如式2所示結構)的一種。
[0014]
【權利要求】
1.一種鉸縫修復加固用環氧膠粘劑，由組分A和組分B組成，其特征在于，組分A和組分B的重量比為100:40~60 ； 所述的組分A由以下重量份組分組成:雙酚A型環氧樹脂80~100份，含雙鍵的改性環氧樹脂50~70份、稀釋劑10~20份、增韌劑5~15份、消泡劑0.1~1份、偶聯劑I~3份、氣相二氧化娃I~5份； 所述的組分B由以下重量份組分組成:改性多元胺固化劑95~105份、陽離子催化聚合型固化劑2~10份、自由基引發劑I~4份、消泡劑0.1~1份。
2.如權利要求1所述的環氧膠粘劑，其特征在于，所述的雙酚A型環氧樹脂為E51和/或 E44。
3.如權利要求1所述的環氧膠粘劑，其特征在于，所述的含有雙鍵的改性環氧樹脂為烯丙基雙酚類環氧樹脂、中心碳原子連有含雙鍵基團的雙酚類環氧樹脂中的一種。
4.如權利要求1所述的環氧膠粘劑，其特征在于，所述的稀釋劑為丁基縮水甘油醚、苯基縮水甘油醚、芐基縮水甘油醚、苯甲醇、二丁酯中的一種或幾種。
5.如權利要求1所述的環氧膠粘劑，其特征在于，所述的增韌劑為端羧基丁腈橡膠、端羥基丁腈橡膠、聚硫橡膠、端羧基聚丁二烯、端環氧基丁腈橡膠、聚氨酯橡膠中的一種或幾種。
6.如權利要求1所述的環氧膠粘劑，其特征在于，所述的陽離子催化聚合型固化劑為三氟化硼-芐胺、三氟化硼-三乙醇胺、三氟化硼-甲基苯胺、三氟化硼-乙基苯胺的一種或幾種。
7.如權利要求1所述的環`氧膠粘劑，其特征在于，所述的自由基引發劑為過氧化二苯甲酰、過氧化苯甲酸叔丁酯、1，1-二叔丁基過氧化-3，3，5-三甲基環己烷、1，1-二叔丁基過氧化環己烷、2，2- 二叔丁基過氧化丁烷、過氧化二叔丁基、過氧化二叔戊基、過氧化二異丙苯的一種或幾種。
8.權利要求1~7任一項所述的環氧膠粘劑的應用，其特征在于，應用于不中斷交通條件下的板梁橋鉸縫的修復加固。
【文檔編號】C09J163/00GK103555245SQ201310576276
【公開日】2014年2月5日 申請日期:2013年11月18日 優先權日:2013年11月18日
【發明者】田甜, 黃燎, 賀彪, 尹明, 喻小義, 馮李 申請人:湖南固特邦土木技術發展有限公司