环氧树脂材料在钢筋混凝土工程中的应用

孙长军

摘 要：环氧树脂材料是由环氧树脂加入适量固化剂、增韧剂、稀释剂及填充材料组成的一种高分子复合材料，具有强度高、粘结力大、收缩性小、化学稳定性好的优点。因此，环氧树脂材料在水工建筑物及地下建筑物混凝土修补、粘结、隔水、防渗等方面广泛应用。

关键词：环氧树脂;钢筋混凝土;隔水防渗;应用

1 概述

环氧树脂材料是由环氧树脂加入适量固化剂、增韧剂、稀释剂及填充材料组成的一种高分子复合材料，具有强度高、粘结力大、收缩性小、化学稳定性好的优点。因此，环氧树脂材料在水工建筑物及地下建筑物混凝土修补、粘结、隔水、防渗等方面广泛应用。

我国很多涵闸均为上世纪50年代至70年代修建的建筑物，由于年代久远，洞身、翼墙、闸门等经常处于干湿交替、冻融循环环境中，混凝土表面碳化、老化严重，部分存在混凝土剥落、钢筋外露现象，影响建筑物工程的安全运用。现许多房屋建筑的地下停车场由于在施工过程中处理不到位，有的部位会出现渗水现象。上世纪八、九十年代建的民房因使用楼板（预制板），由于楼板接缝没处理好，房顶存在漏水、渗水现象，既影响美观又影响使用。对于上述存在的问题，将表层剥落、松动的混凝土剔除，将需要处理的部位进行清洁表面，用环氧砂浆填堵孔洞，再涂抹环氧煤焦油水泥浆进行保护。

2 维护方案

在实践工作中，我县淮淠河堤防上有两座中型涵闸均为上世纪50年代至70年代建成的穿堤建筑物，由于年代久远，其洞身、闸门等混凝土存在不同程度的碳化、老化和混凝土剥落、钢筋外露等现象，影響到涵闸的安全运行，为保证涵闸安全，对洞身、翼墙、闸门面板表面进行维护处理。由于处理、维护水工混凝土表面碳化、老化方法还不是很多，鉴于该两座涵闸混凝土表面有剥落现象，亟待维护，确定的处理方案为：用环氧砂浆填堵孔洞，再涂抹环氧煤焦油水泥浆进行保护。

3 材料选择与配制

根据材料的化学成份和适用性，选择6101#环氧树脂、邻苯二甲酸二丁脂、乙二胺、丙酮作为处理混凝土建筑物进行防渗、隔水、修补的主要材料，煤焦油和水泥作为辅助材料。E-44型环氧树脂（产品牌号6101﹟）属二酚基丙烷型，具有良好的粘结性，环氧值0.41～0.47当量/100克;用乙二胺固化的环氧树脂耐碱性较好;邻苯二甲酸二丁脂增韧作用好，且属非活性增韧剂，易施工;掺入煤焦油，不但降低成本，而且又起到憎水剂的作用;丙酮作为稀释剂，水泥作为填充材料。

上述材料分别配制成环氧砂浆，用于填堵孔洞;环氧基液，用于涂刷底层;环氧煤焦油水泥浆，用于表层保护。根据其流动性、固化时间，需经过多次试调试用实验，确定其具体的配方。

以环氧树脂重量作为基数配制环氧砂浆、环氧基液和环氧煤焦油水泥浆，配比为：（1）环氧砂浆配制（重量比）：环氧树脂6101#100、乙二胺10、邻苯二甲酸二丁脂10、丙酮20、水泥PO42.5为300～400。水泥用量可以根据配出的砂浆稀稠适当调整。（2）环氧基液配制（重量比）：环氧树脂6101#100、乙二胺8、邻苯二甲酸二丁脂20、丙酮20。（3）环氧煤焦油水泥浆配方（重量比）：环氧树脂6101#100、乙二胺10、邻苯二甲酸二丁脂15、煤焦油25、水泥PO42.5为225～250。环氧煤焦油水泥浆中的水泥掺入量在涂抹仰面时取250%，涂刷立面时取225%，施工时可以根据实际情况也可以增加，但一般不超过300%;煤焦油也可以根据实际情况酌情增加。

环氧基液配制程序：（1）在配制环氧基液前，先将环氧树脂隔水加热，使环氧树脂融化变稀，边加热边搅动，使加热均匀，加热至40℃～60℃时移出加热器。（2）加入邻苯二甲酸二丁脂和丙酮，并充分拌合均匀后放置旁边降温冷却。（3）待降温冷却至30℃时，加入乙二胺并搅拌均匀后，立即使用。

环氧砂浆配制程序：在环所基液配制好后，加入已经预热至20℃～25℃的水泥拌合均匀即可使用。

环氧煤焦油配制程序：（1）先将环氧树脂隔水加热，使环氧树脂融化变稀，边加热边搅动，使加热均匀，加热至40℃～60℃时移出加热器。（2）加入邻苯二甲酸二丁脂及煤焦油后的混合液，在整个加料配制过程中不断搅拌至均匀后放置旁边降温冷却。（3）待降温冷却至30℃时，加入乙二胺并搅拌均匀。（4）加入填料水泥，不断搅拌使环氧煤焦油浆液充分包裹浸润水泥颗粒，待充分包裹浸润水泥颗粒后即可使用。

值得注意的是煤焦油在使用前需加热脱水。煤焦油加热脱水后，视其含杂质情况进行过滤，若不含杂质，即不需要过滤，待冷却后可直接加入。

4 施工工艺及养护

在实际施工过程中，首先用铲子、凿子、螺丝刀等工具将剥落、松动的混凝土、石子等风化物剔除，孔洞表面进行凿毛，再使用钢丝刷将混凝土表面的泥砂、苔藓、污垢等杂物杂质清除干净，为防止在清除过程中灰尘太大可边用水冲洗边刷，待干燥后，再检查有无钢筋外露，如有外露钢筋用砂纸除锈，清理浮尘后，马上涂一层环氧基液加以保护。待表面全部清理干净后边刷环氧基液边用环氧砂浆填堵孔洞，填堵孔洞前也要先用环氧基液涂刷湿润洞壁。刷环氧基液不需要求厚，但求均匀，只刷一层，厚度0.5 mm～1.0 mm。其上涂抹环氧煤焦油水泥浆两度，每度厚度2.0 mm～3.0 mm，涂抹时做到不流淌，不堆积，每层涂抹间隔时间一般在24小时左右。

环氧材料养护主要是控制温度，如果是冬季进行涵洞施工，涵洞内养护需要采用在涵洞两端挂厚保温帘，洞内生炉子的办法，使洞内温度不低于15℃。翼墙和闸门涂抹环氧材料一般选择在中午气温较高时施工，待固化后及时在施工面上加盖厚保温帘，尽量保持温度。养护期一般为7～10天，至少不能低于7天。养护期内处理过的表面不能有水。

5 施工注意事项

（1）环氧材料配制的过程中必须严格按照配制程序进行配制，并严格控制配合比和温度。每次配制环氧树脂不宜超过1 kg，并及时使用，以防固化报废，要做到随用随配。

（2）煤焦油在配制前要单独熬制，以脱去水份，熬制温度控制在180℃～200℃，待煤焦油表面无气泡溢出后降温冷却，若有杂质，再用60目钢丝网筛滤去杂质后待用。

（3）环氧材料各组合成份，大都易挥发，且有毒、易燃。因此，施工现场必须通风，施工人员在施工过程中要佩戴口罩和橡皮手套。人体与环氧材料接触后，只可用酒精、肥皂等清洗，严禁用有机溶剂清洗，以免有机溶剂将环氧材料稀释，更易渗入到皮肤。

（4）在清理基层时若用水冲刷时，一定要待晾干后再涂抹环氧基液，否则，环氧基液涂刷后会出现一种白色的凝状物，对下步工序不利。

（5）涂抹环氧基液后的表面，一定要注意保护，严防杂物、灰尘掉落在上面。

6 结束语

该两座涵闸施工完成后，通过近十年观察处理过后的混凝土表面，环氧煤焦油涂抹的混凝土表面已经过多次干湿交替、冻融循环，未发现混凝土表面出现老化、龟裂现象，混凝土表面得到了很好地保护，处理效果十分显著。由此可以看出环氧树脂材料在水工建筑物及地下建筑物混凝土修补、粘结、隔水、防渗等方面具有广泛应用的前景。

参考文献：

[1]王玉锁，叶跃忠.改性环氧树脂在混凝土构件缺陷处理中的应用[J].铁道建筑技术，2003（2）：61-63.

[2]池商林.环氧树脂涂层钢筋在沿海地区建筑工程的应用研究[J].福建建材，2017（7）：60-61.

[3]朱瑞芹.环氧树脂砂浆在工业建筑中的应用[J].山东建材，2006，27（3）：38-39.