摘 要： 随着经济建设的发展，我国公路桥梁越来越多，缓解的交通运输行业紧张状况，改善了人民生活。随着混凝土桥梁的增多，桥梁混凝土构件的病害和缺陷也越来越多。在对混凝土构件进行维护加固上，环氧树脂有机粘结材料效果还是非常好的。
关键词：环氧 ; 补强; 构件
Abstract: With the development of economic construction, China's roads and bridges are more and more to alleviate the tension of the transport sector, to improve people's lives. With the increase of the concrete bridge, disease and defects of the bridge concrete structures is also increasing. Reinforcement, concrete structures, the effect of organic epoxy resin bonding material is very good.
Key words: epoxy; reinforcement; component
中图分类号：TU2 文献标识码：A 文章编号：
1 引言
随着经济建设的发展，对交通运输运营服务水平的要求也越来越高。桥梁是确保公路畅通的咽喉，其承载能力和通行能力又是贯通全线的关键，所以对桥梁的要求也原来也越高。
但是由于设计因素、施工因素、桥梁荷载较低因素、维修养护不善、工程施工速度盲目求快、结构施工环境不断恶化、外界因素等因素对桥梁产生各种各样的病害、缺陷，如蜂窝、空洞、腐蚀老化、表层成块脱落以及构件变形、接缝不平、裂缝等表层缺陷，除此之外还有更复杂的内部缺陷。为了保证桥梁结构具有足够的承载能力，延长寿命，就得及时检查出结构的各种缺陷并及时维修。
2 桥梁病害和缺陷修补方法：
根据桥梁病害和缺陷的不同、损坏程度的不同，进行维修的方法、措施也各不相同。在这里我只谈一下环氧树脂类粘结材料在桥梁混凝土构件补强中应用的一点体会和见解。
在修补混凝土桥梁缺陷时，新旧混凝土之间的粘结效果较差或是由于新旧混凝土之间产生的收缩不均，因而导致界面产生应力，使得新旧混凝土发生脱离，因此粘结材料和粘结技术在修补混凝土结构中是非常重要的。
3 环氧树脂类有机粘结材料
粘结材料很多，其中常用的、效果比较好的就是环氧树脂类有机粘结材料。常用的环氧树脂修补材料有环氧胶液、环氧砂浆、环氧混凝土等。
3.1 环氧树脂的性能：
环氧树脂在英华后，有较高的机械强度，其抗压强度为167~174Mpa，抗弯强度为90~120 Mpa，抗拉强度为46~70 Mpa，粘结强度也可达10 Mpa以上，均大大超过混凝土的相应强度；收缩率小，只有0.1~0.05左右；热膨胀系数小；抗磨性好；耐受一般的酸、碱、盐的腐蚀，可以在常温下固化；是一种质量可靠、稳定性好、强度高的建筑材料。
环氧树脂的组成：主剂为环氧树脂、固化剂、固化促进剂、稀释剂、增韧剂、填料、偶联料。
环氧树脂：它的类别很多，最常用的是双酚A型环氧树脂，它的分子量为340~7000的环氧树脂。低分子值得在常温下流动性较好，适宜作粘结剂；高分子值得机械性能大，但是较脆，它们可溶于丙酮、二甲苯、酒精等有机溶剂。
固化剂：双酚环氧树脂本身很稳定，即使加热到2000C以上也不会发生变化，因此，需要加入固化剂，而且，环氧树脂胶的性能在很大程度上取决于固化剂的性质。常用的固化剂有多元胺类、酸酐类、聚酰胺类等，其用量根据环氧树脂种类、型号和不同的用处而不同，称量要准确。通过施工经验来看，过多的使用固化剂易引起环氧浆液的暴聚，过少会使环氧强度降低或导致其他不良后果。
常见固化剂一般用量、性能
名称简称外观用量 （g/100g 树脂）固化条件性能
乙二胺DEA无色、刺几臭味液体121150C,1.5h挥发性大、毒性较大、使用期短
三乙烯四胺TTA无色粘稠液体10~12室温，48h；或1000C,2h毒性较小、使用期长
四乙烯五胺TPA棕色粘稠液体11~15同上毒性较小、使用期长
多乙烯多胺PEPA浅黄色透明液体14~15同上毒性较小、使用期长
间苯二胺MPD白色晶体14~15800C，2h；或1500C,2h要余热方法溶解，使用期长
间苯二甲胺MXDA透明液体16~20室温，24h；或700C,3h
固化促进剂：它的使用主要是加速固化反应，降低固化温度、缩短固化时间，通常与固化剂合并使用。用量要严格控制，一般不超过双酚A型环氧树脂的5%，用量过多会降低胶粘剂的耐高温性能。常见的固化促进剂是酚类、三剂胺类、改性胺类等。
增韧剂：为了改善双酚A环氧树脂的脂胶粘结剂的脆性，通常要加入活性或非活性增韧剂。活性的参与反应，非活性的不参与反应，挥发后易造成胶的老化，使用时要严格控制用量。
稀释剂：主要作用是降低环氧树脂粘结剂的粘度，改善施工工艺，也可以相应增加填料的用量及延长胶液的活性期。不过，过多的稀释剂会影响环氧的性质，加大硬化过程的收缩率，降低热变形温度、韧性强度和粘结力，特别是在使用非活性的丙酮作稀释剂时，用量要控制在20%以下。
填料：主要作用是降低胶层的收缩力和热应力，提高胶结强度，尤其是显著提高在高温下的抗剪强度。但是用量过多会使胶层的机械模量增加，也会使胶结接头的内应力增加而影响胶结质量。
偶联剂：主要作用是改善环氧树脂的胶结强度和提高热老化性。目前，，大多使用的偶联剂是有机硅偶联剂；它是由两部分组成，一部分是能和环氧树脂或固化剂发生化学反应的活性基团；另一部分是吸湿后可以水解的基团。
4 环氧树脂在工程实例中的应用
在某桥梁工程施工中，在箱梁浇筑时由于操作失误，造成某一锚垫板后混凝土漏振。形成空洞直径为5-10cm。深度由箱梁顶面达到波纹管。不采取任何措施进行张拉是不可能的了。又由于工期非常紧急，不允许再有任何延误。结合现场实际情况，考虑到采用环氧树脂砂浆进行补强经验成熟、强度上来的也快。
补强步骤如下：
4.1 剔开孔洞：
用铁钎子将孔洞剔开，使孔洞成V型，使清理、补强工作易于操作。
4.2 清理：
用空气压缩机将孔洞内吹干净。
4.3、烘干：
4.3.1 将孔洞的内壁用碘钨灯进行烘烤，直到干燥为止。
4.3.2 将干净的中砂用烤箱进行烘干处理。
4.4 内壁处理：
将丙基三乙基硅烷偶联剂配制成的2%乙醇溶液，均匀的喷涂到孔洞的内壁上。待乙醇挥发后再在孔洞的内壁上涂上一层环氧树脂胶。
4.5 配料：
4.5.1环氧砂浆配比
组分主剂增韧剂稀释剂固化剂填料1填料2
名称E-42聚酰胺 650二甲苯乙二胺中砂水泥 （P.042.5）
配比100301510750300
4.5.2 环氧砂浆各掺料的掺配料顺序
环氧树脂E-42→聚酰胺650→二甲苯→乙二胺→中砂→水泥
4.6 拌和：
首先按照配比将称量好的环氧树脂倒在一块事先准备好的铁皮浅槽中，再将按配比称量好的聚酰胺650倒在槽中的环氧树脂上，并用小铲拌和均匀；然后将二甲苯按照比例倒入槽中的混合料上迅速拌和均匀；接着将刚刚称量好的乙二胺倒在混合料上并迅速拌和均匀；接下来将称量好的干燥的中砂倒在槽内混合料上拌和均匀；最后将称量好的水泥倒在槽内混合料上拌和均匀，拌和时用戴胶皮手套的手搓均匀。
拌和时每一步骤要快，防止药剂挥发过多，影响效果。另外拌合一定要均匀。拌和料拌和好后是颜色均匀的半干性的砂浆，用手捏不成团的状态。
4.7 修补
4.7.1将拌和均匀的混合料迅速倒入孔洞内，并用短钢筋捣实。到顶部后，用锤子等底部较大的铁器将上部振捣密实。
4.7.2每次调配的环氧树脂用量，要根据实际需要配制，如果一次调配数量过大，用不完会造成浪费。如果一次拌和不够时，可以进行二次拌和。
4.7.3在调试时要注意通风防火，施工人员要佩戴必备的防毒防腐蚀劳动保护用品。
4.7.4作业完成后，要留专人进行看护，严禁造成干扰。
4.8 补强记录
4.8.1九月份的某一天中午开始做准备工作；当时地表气温380C；下午3:10准备工作完毕；
4.8.2下午3:30开始拌和，3:45补强工作完毕，地表温度为330C。
4.8.3补强完毕10分钟后，补强处表面有白色气体冒出，用手触摸表面有明显的热感；
补强完毕30分钟后，用手触摸表面烫手，用手指甲已经抠不动了；
补强完毕50分钟后，补强处表面无白色气体冒出，用手触摸表面仍烫手；
补强完毕60分钟后，用短钢筋敲击补强表面，清脆声音，表面有白点，无明显凹点；
补强完毕两小时后，用铁锤锤击，声音清脆，表面有白点，无明显凹点；
补强完毕四小时后，开始张拉12束钢绞线的预应力孔道，张拉完毕后无任何异常；
5 结束语：
环氧树脂胶、环氧树脂砂浆、环氧树脂混凝土用来对混凝土构件进行补强效果、粘结效果较好，强度上来的较快也是非常符合实际需求的。环氧树脂有机粘结材料还可以用在裂缝的处理、混凝土表面的蜂窝、麻面处理、新老混凝土接茬处理、混凝土表层成块脱落、混凝土被撞击损坏等部位。采用的方法也很多，如砂浆捣实、砂浆抹面、高压注浆、表层涂抹等。但是由于环氧材料的价格比较贵，因此只有在修补质量要求比较高、工期要求非常紧的部位或其他材料无法满足要求时才考虑使用。
参考文献：
[1]《桥梁加固与改造》 蒙云 卢波 编著 人民交通出版社
[2]《提高混凝土结构的耐久性设计标准》 陈肇元 著 清华大学土木系
[3]《旧桥维修加固施工方法与实例》 刘真岩、周建斌 主编 人民交通出版社
《环氧树脂补强混凝土构件省级论文发表期刊》
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