楊博

(渭南市澗峪水庫(kù)工程建設(shè)管理局 陜西 渭南 714000)

1 前言

接縫材料（密封膠）的表干時(shí)間和硬度是衡量材料物理性能的指標(biāo)，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)施工進(jìn)度和固化后材料的形態(tài)有一定的指導(dǎo)意義，在這方面的研究不多。美國(guó)的Philipson發(fā)明的密封膠[1]室溫固化，在由壓力和機(jī)械連接的兩個(gè)金屬物質(zhì)的接觸面間形成了流動(dòng)密封。固化后邵氏硬度30～70，具有氣密性，耐石油燃料，耐壓縮冷流，可在寬溫度范圍使用(48℃～121℃)。

Crompton公司以甲硅烷基化聚氨酯為主體，加入1,5,4-氨基-3,3二甲基丁基三甲氧硅烷作促進(jìn)劑，制得密封膠斷裂伸長(zhǎng)率741%，邵氏硬度27，而使用Silane A-1120的指標(biāo)分別為536%和31[2]。

我國(guó)對(duì)于新型接縫材料PTN的表干時(shí)間和硬度研究尚處于空白階段，對(duì)此進(jìn)行研究，將具有一定的理論創(chuàng)新，對(duì)工程實(shí)踐具有一定的指導(dǎo)意義。

2 實(shí)驗(yàn)材料及實(shí)驗(yàn)方法

2.1 PTN材料介紹

新型接縫材料PTN，釋意是本材料專(zhuān)利中決定材料特性的三個(gè)主要基本原材料的英文首字母縮寫(xiě)：Polyurethane（一種聚氨酯材料）、Triethylcitrate(一種增溶劑，用于促進(jìn)瀝青和聚氨酯材料相溶)、N-N-dimethylethanolamine(一種固化劑，促進(jìn)低溫固化)。在現(xiàn)場(chǎng)使用時(shí)，將兩個(gè)組分按比例混合，反應(yīng)固化[3]。

2.2 試塊成型

PTN材料實(shí)驗(yàn)試塊成型按照甲料∶乙料（重量比）1∶2、1∶2.2、1∶2.5、1∶2.8、1∶3 不同配比澆注自然成型圓餅狀，甲乙組分要混合均勻。

2.3 不同溫度下材料表干時(shí)間的測(cè)定

據(jù)GB/T13477.5—2002規(guī)范[4]知，將制備好的試塊在標(biāo)準(zhǔn)條件下靜置一定的時(shí)間，然后用無(wú)水乙烯擦凈手指端部，輕輕接觸試塊上三個(gè)不同的部位，相隔適當(dāng)時(shí)間重復(fù)上述操作，直至無(wú)試樣粘附在手指上為止。記錄試塊成型后至試樣不粘附在手指上所經(jīng)歷的時(shí)間,即表干時(shí)間。首先在10℃下按著上述5個(gè)不同配比澆注成型的試塊，記錄下每塊試塊剛成型時(shí)的時(shí)間和表面風(fēng)干的時(shí)間，時(shí)間差即表干時(shí)間，然后將試塊做好標(biāo)記放置待用。按照上述做法和順序分別測(cè)定15℃、20℃、25℃、30℃下的表干時(shí)間，同樣將試塊做好標(biāo)記放置至完全干狀態(tài)待用。

2.4 不同溫度下材料硬度的測(cè)定

將上述5組試塊放置在空調(diào)房?jī)?nèi)，將溫度依次調(diào)至 15℃、20℃、25℃、30℃的溫度下，在每個(gè)試塊上較平坦均勻的地方取10個(gè)點(diǎn)，用邵氏A硬度計(jì)測(cè)試儀測(cè)量硬度，求平均值并記錄。

3 試驗(yàn)結(jié)果與分析

3.1 PTN材料同一溫度下不同配比的表干時(shí)間研究

聚氨酯材料性能調(diào)節(jié)范圍很大，本文中試驗(yàn)所用試塊均為2種基本料，即甲料、乙料。甲乙料配比是最基礎(chǔ)的指導(dǎo)依據(jù)，1∶2.0到1∶3.0隨著乙料成分的增加，材料的表干時(shí)間呈遞減趨勢(shì)。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下圖1所示。

圖1 PTN 材料在不同溫度下表干時(shí)間

圖2 PTN 材料不同配比下表干時(shí)間

圖3 PTN 材料在不同溫度下的硬度變化

3.2 PTN材料同一配比在不同溫度下的表干時(shí)間研究

實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，同一配比的PTN在不同溫度下的表干時(shí)間不同，表干時(shí)間會(huì)隨著溫度的升高而縮短。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖2所示。

3.3 PTN材料不同溫度下制成的試塊在相同溫度下的硬度研究

實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，PTN在相同溫度下，隨著比例從1∶2.0到1∶3.0逐漸增大，硬度逐漸呈下降趨勢(shì)。但一些組別出現(xiàn)與此規(guī)律不一致的情況，可能是由于試塊制作不均勻，人為誤差所致。

結(jié)果如圖3所示。

4結(jié)論

通過(guò)試驗(yàn)分析對(duì)一種新型防滲混凝土接縫材料PTN的表干時(shí)間和硬度做了相應(yīng)的研究，主要得出以下結(jié)論：

（1）甲料∶乙料=1∶2.5時(shí)為較好的配比，建議在實(shí)際中進(jìn)行應(yīng)用。

（2）甲乙料配比從1∶2.0到1∶3.0隨著乙料成分的增加，材料的表干時(shí)間呈遞減趨勢(shì)。

（3）同一配比的PTN在不同溫度下的表干時(shí)間不同，表干時(shí)間會(huì)隨著溫度的升高而縮短。

（4）不同溫度下制成的PTN在相同溫度下，隨著比例從1∶2.0到1∶3.0逐漸增大，硬度逐漸呈下降趨勢(shì)。

[1]Philipson Joseph.Fluid sealing between faying surfaces utilizing a solid sealant polyurethane.US.6133371,2000-10-17.

[2]Johnston Robert,Lehmann Patrice.Compositions of silylated polymer and aminosilane adhesion promoters.WO.0112693,2001-02-22.

[3]李紹雄,劉益軍.聚氨酯膠粘劑[M].北京∶化學(xué)工業(yè)出版社,1998.

[4]中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，建筑密封材料試驗(yàn)方法第5部分：表干時(shí)間的測(cè)定(GB/T13477.5—2002)[S].