曹蔚卿
在舊橋病害中,板底漏筋、裂縫,基礎(chǔ)臺(tái)身腐蝕、開(kāi)裂等非結(jié)構(gòu)性病害發(fā)生較多,在橋梁養(yǎng)護(hù)、維修過(guò)程中經(jīng)常采用環(huán)氧樹(shù)脂進(jìn)行加固,主要是利用了它粘附力強(qiáng)、固化方便、收縮性低、化學(xué)穩(wěn)定性好的特點(diǎn),同時(shí)它固化后強(qiáng)度等力學(xué)性能好也是其經(jīng)常應(yīng)用的主要因素。在舊橋加固中,環(huán)氧樹(shù)脂液和環(huán)氧樹(shù)脂砂漿是其主要的應(yīng)用形式,環(huán)氧樹(shù)脂液主要用來(lái)封閉細(xì)小裂縫,粘貼其他材料,在構(gòu)件表面涂抹形成防水防腐蝕的隔離層。環(huán)氧樹(shù)脂砂漿主要用于較大的裂縫處理和鋼筋保護(hù)層缺失修補(bǔ)。
1)形式多樣。
各種樹(shù)脂、固化劑、改性劑體系幾乎可以適應(yīng)各種應(yīng)用對(duì)形式提出的要求,其范圍可以從極低的粘度到高熔點(diǎn)固體。
2)固化方便。
選用各種不同的固化劑,環(huán)氧樹(shù)脂體系幾乎可以在0℃~180℃溫度范圍內(nèi)固化。
3)粘附力強(qiáng)。
環(huán)氧樹(shù)脂分子鏈中固有的極性羥基和醚鍵的存在,使其對(duì)各種物質(zhì)具有很高的粘附力。環(huán)氧樹(shù)脂固化時(shí)的收縮性低,產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力小,這也有助于提高粘附強(qiáng)度。
4)收縮性低。
環(huán)氧樹(shù)脂和所用的固化劑的反應(yīng)是通過(guò)直接加成反應(yīng)或樹(shù)脂分子中環(huán)氧基的開(kāi)環(huán)聚合反應(yīng)來(lái)進(jìn)行的,沒(méi)有水或其他揮發(fā)性副產(chǎn)物放出。它們和不飽和聚酯樹(shù)脂、酚醛樹(shù)脂相比,在固化過(guò)程中顯示出很低的收縮性(<2%)。
5)力學(xué)性能。
固化后的環(huán)氧樹(shù)脂體系具有優(yōu)良的力學(xué)性能。
6)化學(xué)穩(wěn)定性。
通常,固化后的環(huán)氧樹(shù)脂體系具有優(yōu)良的耐堿性、耐酸性和耐溶劑性。像固化環(huán)氧體系的其他性能一樣,化學(xué)穩(wěn)定性也取決于所選用的樹(shù)脂和固化劑。適當(dāng)?shù)剡x用環(huán)氧樹(shù)脂和固化劑,可以使其具有特殊的化學(xué)穩(wěn)定性能。
7)尺寸穩(wěn)定性。
上述的許多性能的綜合,使環(huán)氧樹(shù)脂體系具有突出的尺寸穩(wěn)定性和耐久性。
舊橋加固中常用的環(huán)氧樹(shù)脂液一般有單組分和雙組分之分。雙組分環(huán)氧樹(shù)脂液配制較為簡(jiǎn)單,一般由雙組分環(huán)氧樹(shù)脂+固化劑+稀釋劑組成,下面主要介紹單組分環(huán)氧樹(shù)脂液配制。單組分環(huán)氧樹(shù)脂液是由環(huán)氧樹(shù)脂+固化劑+增塑劑+稀釋劑組成,環(huán)氧樹(shù)脂砂漿由環(huán)氧樹(shù)脂液加填料組成。一般情況下選擇如下:
1)環(huán)氧樹(shù)脂:選擇分析純的6101型環(huán)氧樹(shù)脂。
2)固化劑:選擇乙二胺,比重為0.899 4,熔點(diǎn)為8.5 ℃,沸點(diǎn)為116℃,有較強(qiáng)的固化作用,較大的揮發(fā)性,固化時(shí)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(diǎn)為335℃~340℃,不溶于水,易揮發(fā)。
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(huán)氧樹(shù)脂砂漿填料為水泥和砂子。
環(huán)氧樹(shù)脂的配比應(yīng)根據(jù)使用的環(huán)境和要求而有所不同,一般使用情況下它的配比是:樹(shù)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(jìn)行試驗(yàn),根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。
在舊橋加固中采用環(huán)氧砂漿進(jìn)行表面涂抹修理裂縫時(shí),應(yīng)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(yīng)盡量平整,并清洗干凈,要求無(wú)塵粉,無(wú)軟弱帶,堅(jiān)固密實(shí),待干燥后用丙酮擦一遍。
2)涂抹環(huán)氧砂漿前,先在槽面用毛刷涂刷一層環(huán)氧基液薄膜,要求涂刷均勻,無(wú)漿液流淌堆積現(xiàn)象;已涂刷基液的部位,應(yīng)注意保護(hù),嚴(yán)防灰塵、雜物掉入;待基液中的氣泡消除后,再涂抹環(huán)氧砂漿,間隔時(shí)間一般為30 min~60 min。
3)涂抹環(huán)氧砂漿,應(yīng)分層均勻鋪攤,每層厚度一般為0.5 cm~1.0 cm,用鐵抹反復(fù)用力壓抹,使其表面翻出漿液,如有氣泡必須刺破壓實(shí);表面用燒熱(不要發(fā)紅)的鐵抹壓實(shí)抹光,應(yīng)與原混凝土面齊平,結(jié)合緊密。
4)環(huán)氧砂漿涂抹完后,應(yīng)在表面覆蓋塑料布及模板,再用重物加壓,使環(huán)氧砂漿與混凝土結(jié)合完好,并應(yīng)注意養(yǎng)護(hù),控制溫度,一般養(yǎng)護(hù)溫度以(20±5)℃為宜,避免陽(yáng)光直接照射。
5)環(huán)氧砂漿涂抹施工,應(yīng)在氣溫15℃~40℃的條件下進(jìn)行。
6)環(huán)氧砂漿的配比,應(yīng)根據(jù)修理對(duì)象和條件,按設(shè)計(jì)要求配制。
7)環(huán)氧砂漿每次配制的數(shù)量,應(yīng)根據(jù)施工能力確定,做到隨用隨配。
8)施工現(xiàn)場(chǎng)必須通風(fēng)良好,施工人員必須戴口罩和橡皮手套操作,嚴(yán)禁皮膚直接接觸環(huán)氧材料;使用工具及殘液不得隨便拋棄或投入水庫(kù)中,以防水質(zhì)污染和發(fā)生中毒事故。
在墩臺(tái)防腐加固處理中我分局有一種利用環(huán)氧樹(shù)脂的簡(jiǎn)易防腐措施,相對(duì)于采用特種水泥混凝土進(jìn)行防腐處理,該方法施工方便,防腐效果較好,造價(jià)相對(duì)較低,具有很好的推廣價(jià)值。具體做法是先在墩臺(tái)外側(cè)包裹一層普通混凝土裙套,混凝土外層采用環(huán)氧樹(shù)脂和玻璃纖維布配合包裹,三層布四層環(huán)氧樹(shù)脂液,利用環(huán)氧樹(shù)脂固化后的優(yōu)良的耐堿性、耐酸性和耐溶劑性,達(dá)到加固防腐目的。
目前,我分局養(yǎng)護(hù)路段為二十世紀(jì)七八十年代修建的橋梁,由于質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)低,根本無(wú)法承受日益增長(zhǎng)的大交通量和重荷載,橋梁結(jié)構(gòu)遭受著嚴(yán)重的破壞和變形,均出現(xiàn)不同程度的損壞現(xiàn)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(guò)在幾年來(lái)對(duì)于此類橋梁的維修加固,環(huán)氧樹(shù)脂加固技術(shù)正在被廣泛地應(yīng)用,并取得了良好的效果。
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