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環氧樹脂混凝土在公路橋梁伸縮縫中的應用

 
      公路橋梁伸縮縫的施工,過去大多采用標準型號混凝土填充梁體與橡膠伸縮體之間的空隙。此施工方法的缺點是:車輛在行駛過程中通過伸縮縫時,從混凝土(剛性)直接到橡膠伸縮體(柔性),易產生跳 車現象。我們在西(安)臨(潼)
     高速公路灞河大橋伸縮縫施工中,梁體與橡膠伸縮體之間采用環氧樹脂混凝土填充,由于環氧樹脂混凝土具有強度高、抗沖擊強度
特點,較好地解決了車輛在通過橋梁伸縮縫時的“跳車”現象。
 
     環氧樹脂混凝土簡介
     環氧樹脂混凝土是指以環氧樹脂為主料,摻入固化劑、增塑劑,攪拌后,與水泥、沙、石子混合攪拌制成的混凝土。環氧樹脂是指由環氧氯丙烷與二酚基丙烷(雙酚A)在堿的作用下縮合而成的高聚物,其本身是線性結構的熱塑聚合物,不會硬化。它是在加入固化劑,經室溫放置或加熱處理后,才能成為不熔的堅固體型網狀結構的巨大分子高聚物。環氧樹脂混凝土的特點是強度高,韌性好,抗沖擊強度大。
    1.環氧樹脂混凝土配合比的選定
    環氧樹脂混凝土中主要化學材料的性能
    在西(安)臨(潼)高速公路灞河大橋伸縮縫的施工中,根據圖紙及設計要求,環氧樹脂采用E44,固化劑采用乙二胺,增塑劑采用鄰苯二甲酸二丁酯(表1~3)。
 
            表1 環氧樹脂(E44)參數表
 
統一型號       原用型號      平均分子量        環氧值(k)        軟化點(℃)                     用途

E44                #6101           420~500       0.41~0.47      12~20                   密封、修劑等

           
    表2 乙二胺參數表
 
名稱            熔點(℃)     分子量              活潑氫個數            固化條件                                 特點

乙二胺          液態         60                        4                常溫3~7d,         80℃3             反應快,  使 用時間短毒性大

                                       表3 二丁酯參數表 

名稱                                              分子量                                 性狀

二丁酯                                           272                        無色、油狀液體
 
2. 配合比的選定根據設計要求,環氧樹脂混凝土的強度為50MPa。(注:表中單位為kg,水泥為普通硅酸鹽水泥,沙粒徑為5~20mm,沙為中粗沙)。

3.原始配合比
         
                                    表4 原始配合比表

環氧樹脂          乙二胺        二丁酯        水 泥           沙             石子

205                      14              66             380             744         1024

 1                     0.068           0.322         L854          3.165       4.955
 
經試驗,環氧樹脂混凝土的試件強度為77.1MPa,74.4MPa,73.6MPa,代表值為75.0MPa,遠遠大于設計要求,需進行配合比調整。

4. 第一次調整配合比
   
                                 表5 第一次調整后配合比

環氧樹脂              乙二胺            二丁酯             水泥             沙         石子

195                       13.3                  62.7                380            741      1024

1                            0.068               0.322            L919          3.800     5.251  

經試驗,環氧樹脂混凝土的試件強度為68.0MPa,65.0MPa,66.5MPa,代表值為66.5MPa,也還大于設計要求,
為此又進行配合比調整。
5. 第二次配合比調整
                                       
                                       表6 第二次調整后的配合比表

環氧樹脂             乙二胺                二丁脂                水泥                沙           石子

185                     12.6                    59.4                     380               741         1024
 
1                         0.068                  0.321                2.054            4.005       5.535
        經試驗,環氧樹脂混凝土的試件強度為56.0MPa,56.5MPa,55.0MPa,代表值為55.8MPa。我們選定第二次調整后的配合比,作為實際施工配合比。
      6.環氧樹脂混凝土施工工藝

       (1)對施工面進行處理,使之清潔干凈,無雜物、塵土、油污,并保持表面干燥,以保證環氧樹脂混凝土與梁體混凝土的粘結性。(2)按配合比進行稱量,并按順序進行混合攪拌。先稱量好沙、石子,
并在拌合臺上拌合均勻,然后再稱量環氧樹脂(如溫度低于15℃時,環氧樹脂為固態,需用水浴加溫,不能用明火加溫)、乙二胺、二丁脂。先將環氧樹脂倒入攪拌容器中
 

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