李惠強1,江秩青1,王麗云2,黃鐘煥3(1.廣東省地勘局703地質隊,廣東惠州516008;2.廣東省惠州市公路管理局,廣東惠州516001;3.廣東省惠州市惠城區建設工程檢測中心,廣東惠州516008)
摘要:介紹改性環氧樹脂在公路橋梁裂縫病害治理中的應用。
關鍵詞:改性環氧樹脂;環氧樹脂混凝土;橋梁病害
1 概述
環氧樹脂是指含環氧基團的樹脂的總稱。主要由環氧丙烷与二酚基丙烷(如雙酚Ａ)縮聚而成,根据配合比例和材料的不同可合成不同分子量的產品。其低分子量產品為黃色或琥珀色的粘稠狀液体,高分子量產品為固体。熔點145℃～155℃。它是在加入固化劑,經室溫放置或加熱處理后,才能成為不溶不熔的堅硬体型网狀的巨大分子高聚物。環氧樹脂膠粘劑是指以環氧樹脂為主料,摻入固化劑、增塑劑等材料攪拌均勻后的合成物。廣泛用于工業、建筑,主要用途為粘合、層壓、密封、澆濤等。根据摻入材料、配合比例的不同合成后的產品的性質和用途也各不相同。介紹其中二种膠粘劑改性環氧樹脂和環氧樹脂混凝土)在公路橋梁加固中的應用。
改性環氧樹脂是環氧樹脂摻入固化劑(乙二胺)后合成的膠粘劑。它的特點是粘結力強、密封好、收縮率小、熱膨脹性小、流動性好。用于橋梁裂縫注漿,增加裂縫的粘結力,取得良好效果。其主要化學材料的性能如表1、表2所示。
2 公路橋梁加固中的應用
2.1 工程概況
河源定忠線Ｓ230曲塘橋位于廣東省河源市連平縣忠信鎮曲塘村,橋長35ｍ,寬7.5ｍ,為一座雙跨石拱橋,修建于20世紀60年代。該橋因定南台橋墩基礎不均勻沉降引起邊牆及主拱變形,致使邊牆及拱体出現斜拉裂縫,并牽引橋墩外側砌体出現松動等病害。為防止病害進一步擴大,需對該橋進行了有針對性的加固工作。設計的加固方案為:對定南台橋墩的地基持力層進行壓力注漿加固,提高地基土力學強度,加固地基;對橋梁的拱体進行壓力注漿,提高拱体的強度及結构粘結力。
2.2 改性環氧樹脂配合比的選定
橋体注漿材料主要為水泥漿和改性環氧樹脂。水泥漿采用梅州塔牌水泥厂生產的Ｐ‧Ｃ32.5Ｒ普通硅酸鹽水泥,水灰比為1︰1,注漿壓力≦0.5ＭＰａ;改性環氧則采用環氧樹脂(Ｅ44)摻入固化劑(乙二胺),配合比采用100︰8。2.3 改性環氧樹脂施工工藝及工藝流程
(1)工藝流程如圖1所示。
(2)施工工藝:
a.埋設好注漿管并保持暢通。
b.按配合比進行稱量,先稱量好環氧樹脂(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)、再稱乙二胺。將環氧樹脂倒入攪拌容器中,再加入固化劑(乙二胺),仔細攪拌均勻后倒入注漿設備中進行注漿。
c.對注漿管進行封口、粘貼玻璃膠布。
2.4 施工注意事項
(1)環氧樹脂加溫,不能用明火加溫,而應用水溶加溫。
(2)固化劑(乙二胺)用量一定要准确,誤差控制在5ｇ以內。
(3)每次從拌合到注漿,必須在3ｈ內結束,否則環氧樹脂會失效。
(4)保証注漿管暢通,同時為防止串漿,注漿時應采用隔孔跳注法。?W\X\0K\875IT
3 環氧樹脂混凝土在公路橋梁伸縮縫的應用
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,与水泥、砂、石子混合攪拌制成的混凝土。它的特點是強度高,粘合力強,韌性好,抗沖擊強度大。它代替過去橋梁梁体与橡膠伸縮体之間的空隙所填充的高標號混凝土,較好地解決了車輛在通過橋梁伸縮縫時的“跳車”現象。
3.1 配合比的選定
在廣(州)惠(州)高速公路平潭橋伸縮縫的施工中,根据圖紙及設計要求,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,水泥采用梅州塔牌水泥厂生產的Ｐ‧Ｃ32.5Ｒ普通硅酸鹽水泥,砂采用級配良好的粗砂、石子為新鮮碎石。設計環氧樹脂混凝土的強度為45ＭＰａ。其主要化學材料的性能見表3、表4、表5。
經試驗,環氧樹脂混凝土的試件強度為52.0ＭＰａ、50.5ＭＰａ、51.0ＭＰａ,代表值51.0ＭＰａ。選定這次調整后的配合比,作為實際施工配合比。
3.2 環氧樹脂混凝土施工工藝
(1)工藝流程。
(2)施工工藝:
對施工面進行處理,使之清洁干淨,無雜物、塵土、油污,并保持表面干燥,以保証環氧樹脂混凝土与梁体混凝土的粘結性。
按配合比進行稱量,并按先后順序進行混合攪拌。先稱量好砂、石子、水泥,并在拌合台上拌合均勻,然后再稱量環氧樹脂、乙二胺、二丁脂。先將環氧樹脂倒入攪拌容器中,再倒入增塑劑(二丁脂)并攪拌均勻,再加入固化劑(乙二胺),仔細攪拌均勻。將以上混合物均勻加入工作台砂、石、水泥中,人工充分攪拌均勻。
將攪拌好的環氧樹脂混凝土倒入施工面,搗固密實,并收面。
3.3 施工注意事項
(1)拌合用的砂料的含泥量不得大于1.0%并保持干燥;石料的最大粒徑不宜大于40ｍｍ,含泥量不得大于1.0%并保持干燥;施工工作面必須徹底清洗干淨,并
保持干燥。
(2)施工溫度在20℃～30℃為宜,陰天、下雨天不能進行施工,否則會影響環氧樹脂混凝土的強度。
(3)各种配料的稱量一定要准确,否則會影響環氧樹脂混凝土的強度。
(4)加料及拌合,嚴格按施工工藝進行。
(5)每次從拌合到澆筑,必須在1ｈ內結束,否則拌合好的環氧樹脂混凝土會失效。
4 結束語
(1)Ｓ230曲塘橋經加固后,裂隙得到充填,橋台的振動減小,經過一年多的觀察,未發現新的裂縫,效果良好。
(2)廣惠高速公路平潭橋伸縮縫采用環氧樹脂混凝土后,通車后車輛通過時感覺不到有“跳車”現象,橋梁運營良好。
參考文獻:
[1]彭振斌.注漿工程設計計算与施工[Ｍ].中國地質大學出版社.
[2]ＪＧＪ79-2002建筑地基處理技術規范[Ｓ].
[3]ＪＧＪ123-2000既有建筑地基基礎加固技術規范[Ｓ].
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