环氧树脂在桥梁维修中的应用

王新芳， 杨吉霆

安阳市市政建设维护管理处（455000）

1 桥梁现状

目前，我处桥梁管理站共管辖各类大小桥梁七十二座，多修建于2000年以前，随着使用年限的增加，由于行车荷载、环境作用、混凝土自身等因素引起混凝土强度下降，导致混凝土表面出现各种裂缝和混凝土结构断面受损出现碎裂、冷坑现象，极大的影响了桥梁的行车安全。

近年来，我处管辖桥梁的病害日益增多，主要集中在混凝土结构裂缝和桥面混凝土铺装层碎裂、冷坑。若采用传统灌注水泥砂浆、浇灌新混凝土的维修方法进行处理，其粘接度低、防水性差，且强度也得不到保证，往往前补后坏，事倍功半。从06年开始我们陆续在文峰立交桥、彰德路洪河桥、安阳桥、东风桥等桥面板维修中尝试着应用了环氧树脂，经过几年来的实践证明效果良好。

2 环氧树脂材料

环氧树脂材料性能优越、改性途径较多，具有强度高、粘结性好、耐磨性强、价廉等特点，且与水泥混凝土粘结性很好。近年来，添加了环氧树脂的环氧树脂砂浆和环氧树脂混凝土在混凝土领域的应用发展较快，多应用于桥梁工程、飞机跑道、公路修造的混凝土结构粘接和修补。

环氧树脂品种繁多,主要有环氧氯丙烷—双酚A型树脂、环氧氯丙烷—醇类环氧树脂、双键液相氧化制环氧树脂、酚醛环氧树脂、聚酯环氧树脂、多元酚环氧树脂等几十种。结合我们桥梁维修工程的实际情况,我们通常采用具有高环氧值（＞0.40）的树脂 6101。

使用环氧树脂时要和添加物一起使用。通常我们采用的添加物有以下几种:①增韧剂；②固化剂；③稀释剂；④填料及其它。

1）增韧剂:主要起塑化作用，通常我们采用二丁脂。

2）固化剂:固化剂是必不可少的添加物，起固化作用，无论是作粘接剂、涂料、浇筑料都需添加固化剂，否则环氧树脂不能固化。常用环氧树脂固化剂有脂肪胺、脂环胺、芳香胺、聚酰胺、酸酐、树脂类、叔胺，另外在光引发剂的作用下紫外线或光也能使环氧树脂固化。常温或低温固化一般选用胺类固化剂，加温固化则常用酸酐、芳香类固化剂。通常我们采用乙二胺。

3）稀释剂:其作用是降低粘度，改善树脂的渗透性。稀释剂可分惰性及活性两大类，用量一般不超过30%。通常我们采用二甲苯、苯、丙酮等。

4）填料:其作用是改善制品的一些性能，并改善树脂固化时的散热条件，用了填料也可以减少环氧树脂的用量，降低成本。我们结合工程实际情况，通常采用砂、普通硅酸盐水泥、立德粉、碎石等做填充料。

3 环氧树脂混合物的配合比

3.1 环氧树脂胶基液

首先要配制环氧树脂胶对混凝土修补面进行涂刷，保证修补部位与原混凝土面切实粘结。参考配比如下（实际使用时按比例配制）:环氧树脂:100g；二甲苯:20cc；二丁脂:15 cc；乙二胺:6g 或 7cc。

3.2 环氧树脂砂浆

环氧树脂砂浆是一种凝固快、粘度高的混合砂浆灌浆料,具有高强、早强、粘附性强、收缩性低等特点。主要用来修补局部较小体积的混凝土破损和底面混凝土缺陷。参考配比如下:环氧树脂:100g；二甲苯:20g；二丁脂:10cc；乙二胺:10 cc；砂:375g；425#水泥:300g；石棉:100g。

3.3 环氧树脂混凝土

当修补局部较大体积的混凝土破损时，需要采用环氧树脂混凝土。环氧树脂混凝土是以环氧树脂为主料,掺入适量的固化剂、增塑剂、稀释剂及填料作为胶粘剂;以砂、石作为骨料,经混合、成型、固化而成的一种复合材料,是聚合物混凝土的一种。其参考配比如下:环氧树脂:100g；二甲苯:30 g；二丁脂:10cc；乙二胺:10cc；石子:600g；砂:600g；425#水泥:110g；立德粉:150g。

4 施工方法

4.1 基层处理

1）对于混凝土裂缝:用小锤及钢钎沿裂缝凿成宽15mm左右、深12～15mm的V形槽，利用皮老虎和钢刷将槽内的浮渣、碎屑吹干净。

2）对于混凝土碎裂、冷坑等破损：人工凿除表面松散的混凝土,并剔除由于清除松散混凝土而遭损伤的混凝土表面，把混凝土碎块和污圬清理后,用皮老虎把表面的粉尘吹干净。

4.2 修补材料的拌制

1）环氧树脂基液的拌制:用一个容器先将环氧树脂和二丁脂与二甲苯搅拌均匀，然后再加入乙二胺拌匀。

2）环氧树脂混合料的拌制:①拌制填料:把洁净、干燥的砂、石子、水泥、立德粉按比例混合搅拌均匀，掺加立德粉只是为了调色，让修补后的面层色泽与原混凝土色泽近似，不至颜色反差太大；②拌制环氧树脂胶:先将环氧树脂和二丁脂与二甲苯搅拌均匀；然后再加入乙二胺拌匀；③将拌制好的环氧树脂胶体倒入拌制好的填料中,一起搅拌均匀，即得到环氧树脂混合料。

4.3 修补

1）混凝土裂缝的修补:先用刷子把环氧树脂胶基液均匀的刷涂在修补面，力求薄而匀，静停15min，待基液渗入混凝土结构内，再进行后续工作；用抹子将配制好的环氧树脂砂浆抹入V形槽内，并将其赶平压光。

2）混凝土碎裂、冷坑的修补:先用刷子把环氧树脂胶基液均匀的刷涂在修补面，力求薄而匀，要用刷子反复搓刷，使表面完全涂上基液，增强其粘结力。然后填入环氧树脂混凝土，用抹子反复碾压、赶平压光，使其密实；过一段时间在树脂混凝土适当硬化后再次用抹子进行赶压、挤碾，以保证其内部密实，表面光洁。

4.4 养生

在暖季采用自然养生即可，养护温度以20±5℃为宜，切勿洒水养护。一般在24小时后即可达到强度的80%，就可以放行通车。

4.5 冬季施工措施

1）室外温度较低时，砂石材料可用文火加热，温度应控制在35～40℃。

2）配制环氧树脂基液对树脂加热至60℃即可，以能流动为度，不要用明火直接烧烤。

3）水泥、立德粉等材料不需要进行加热。

4）冬季养生时可以采用棉被覆盖和加温养生。

5 注意事项

1）配制混合料时，要用计量工具准确计量。

2）砂、石子必须洁净、干燥，若含水量较大，一定要事先晒干或是烘干。

3）乙二胺加入后，尽可能立即施工，以防环氧固结；环氧树脂基液和混合料一次不能配制太多，视拌制工作量而定，环氧砂浆一次一般不要超过1㎏，环氧混凝土一次一般不要超过10㎏。混合料配制完成到使用完毕时间不应超过两小时。

4）基层一定要处理干净，无粉尘，必要时可以用水进行冲洗，但冲洗后必须晾干。

5）乙二胺、二甲苯等化学物质均有一定的毒性且属易燃物，易挥发，施工时要注意劳动保护，做好防火、防毒工作。操作人员需戴口罩和橡胶手套，接触皮肤后应及时洗净，如溅入眼内应立即用大量清水冲洗。

6）维修适宜在常温下作业，当室外温度低于3℃时，不可使用。

7）施工过程中要做好废弃物的回收和处理工作，不允许把使用过的器具以及残液随便抛弃或投入河中,防止污染环境和发生中毒事故。

6 结语

添加了环氧树脂的砂浆和混凝土,具有强度高、韧性好、抗冲击强度大、良好的耐化学腐蚀、耐磨、耐水和抗冻性能，固化后的环氧树脂砂浆和环氧树脂混凝土对大气、潮湿、化学介质、细菌等都有很强的抵抗力。经过几年来的维修实践证明，环氧树脂混合料在桥梁维修中具有良好的应用价值。