[發(fā)明專利]一種高強高韌型環(huán)氧樹脂混凝土材料及其制備方法

在審

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• 申請日: 2015-10-28
• 公開（公告）號: CN105271939A
• 公開（公告）日: 2016-01-27
• 發(fā)明（設計）人: 何宏偉;軒海成;李訓章;高峰
• 申請（專利權(quán)）人: 太原理工大學
• 主分類號: C04B26/14
• 分類號: C04B26/14;C04B14/06;C04B14/28
• 代理公司: 太原市科瑞達專利代理有限公司 14101
• 代理人: 盧茂春

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明一種高強高韌型環(huán)氧樹脂混凝土材料及其制備方法,屬于土木工程技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種特別適用于對韌性要求較高場合的高強高韌型環(huán)氧樹脂混凝土材料及其制備方法。

背景技術(shù)

環(huán)氧樹脂是一種在許多領(lǐng)域中廣泛應用的合成樹脂，含有極性高且不易水解的脂肪族羥基和醚鍵，因此環(huán)氧樹脂混凝土具有良好的力學性能、粘結(jié)性能、耐熱性能、耐化學腐蝕、耐磨、耐水和抗凍性能等特點，因而被廣泛用于建筑工程，但由于價格昂貴建筑工程上一般用作修補材料。

樹脂混凝土是以聚合物代替水泥和水，常用一種樹脂或者幾種樹脂及固化劑與骨料混合固化而成，聚合物作為粘結(jié)材料與骨料結(jié)合而成一種復合材料。與樹脂混凝土相比，水泥混凝土在使用中存在以下不足：第一、施工工期較長；第二、水泥砂漿的早期強度較低。目前，樹脂混凝土越來越得到世界各國的重視，研究比較深入的國家有日本、前蘇聯(lián)、德國、法國等。近年來，我國樹脂混凝土的研究和應用發(fā)展較快，在某些領(lǐng)域取得了一些進展。比如用環(huán)氧樹脂混凝土代替普通混凝土對構(gòu)件進行加固補強；更換橋梁及高速路伸縮縫時，使用環(huán)氧樹脂混凝土填充空隙等。中國專利CN201210011435.7中公開了一種微波固化條件下，用環(huán)氧樹脂、固化劑進行改性的環(huán)氧樹脂混凝土材料，可用于混凝土路面的快速修補。但該體系也存在著初凝時間較短(數(shù)分鐘)，施工不易控制的缺點。專利CN200710029453.7中公開了一種環(huán)氧樹脂快速修補材料，早期(3天)強度可達60MPa，但后期強度增長有限。綜上所述，國內(nèi)的樹脂混凝土多用于修補材料，其固化速度快，難以滿足施工操作的要求；再者，其固化后的混凝土也存在韌性低，變形能力差等缺陷，不能滿足大跨度材料變形性能的要求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明一種高強高韌型環(huán)氧樹脂混凝土材料及其制備方法，目的在于針對上述水泥砂漿混凝土和環(huán)氧樹脂混凝土的不足之處，解決上述現(xiàn)有技術(shù)中難以解決的問題，從而提供一種制備簡單、成本低廉、具有良好的變形能力的常溫固化的環(huán)氧樹脂混凝土材料。

本發(fā)明一種高強高韌型環(huán)氧樹脂混凝土材料，其特征在于是一種由樹脂組分A組分、固化劑組分B組分和石料組分C混合而成的建筑材料，其中樹脂組分A由環(huán)氧樹脂、液態(tài)橡膠和環(huán)氧稀釋劑組成；固化劑組分B由固化劑和促進劑組成；石料組分C由碎石、砂和纖維組成。

上述一種高強高韌型環(huán)氧樹脂混凝土材料的制備方法，其特征在于該方法首先將環(huán)氧樹脂、液態(tài)橡膠和環(huán)氧稀釋劑混合均勻，加入固化劑組分B攪拌均勻成改性環(huán)氧樹脂漿液；接著把由碎石、砂和纖維組成的石料組分C攪拌均勻；最后，將改性環(huán)氧樹脂漿液與攪拌均勻的由碎石、砂和纖維組成的石料組分C再繼續(xù)進行攪拌均勻，常溫下即得到高強高韌型環(huán)氧樹脂混凝土材料，具體的工藝方法步驟為：

1)將環(huán)氧樹脂、液態(tài)橡膠和環(huán)氧稀釋劑攪拌5～10min，所得樹脂組分A密封保存；

2)將胺類固化劑和促進劑攪拌5～10min，所得固化劑組分B密封保存；

3)將不同粒徑的碎石、砂和纖維拌合均勻，即得石料組分C；

4)將樹脂組分A、固化劑組分B和石料組分C按照環(huán)氧樹脂、液態(tài)橡膠、環(huán)氧稀釋劑、固化劑、促進劑、砂、石和纖維的質(zhì)量比為(5～15)：(0.5～3)：(2～10)：(5～15)：(1～3)：(30～100)：(45～180)：(1～5)混合均勻，組分A、B混合后總質(zhì)量與組分C之比為1：10～1：4。

上述一種高強高韌型環(huán)氧樹脂混凝土材料的制備方法，其特征在于所述的樹脂組分A由5～15份環(huán)氧樹脂、0.5～3份液態(tài)橡膠和2～10份環(huán)氧稀釋劑組成；固化劑組分B由5～15份和1～3份促進劑組成；石料組分C由30～100份砂、45～180份石和1～5份纖維組成，且組分A、B混合后總質(zhì)量與組分C之比為1：10～1：4。

上述一種高強高韌型環(huán)氧樹脂混凝土材料的制備方法，其特征在于所述的環(huán)氧樹脂優(yōu)先選用環(huán)氧當量為180～220的雙酚A型環(huán)氧樹脂或氫化雙酚A型環(huán)氧樹脂一種或幾種混合使用。

上述一種高強高韌型環(huán)氧樹脂混凝土材料的制備方法，其特征在于所述的液態(tài)橡膠優(yōu)先選用端羥基丁腈橡膠、液體聚硫橡膠、丙烯酸酯液體橡膠中的一種或多種。

上述一種高強高韌型環(huán)氧樹脂混凝土材料的制備方法，其特征在于所述的環(huán)氧稀釋劑優(yōu)先選用活性稀釋劑，包括環(huán)氧丙烷鄰甲苯基醚或鄰甲苯基縮水甘油醚、已二醇二縮水甘油醚、聚丙二醇二縮水甘油醚、乙二醇二縮水甘油醚或丁二醇二縮水甘油醚。