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            環氧樹脂在建筑工程中的應用(二)

            二、建筑用膠粘劑

            環氧樹脂是一種性能優良的結構型建筑膠粘劑,世界各國的環氧樹脂年總產量中約有5~15%是作膠粘劑用。

            從1946年Ciba公司開發了牌號為Araldite的環氧樹脂膠粘劑之后,國外自50年代起,用環氧樹脂膠粘劑有效地解決了新、舊水泥砂漿層及新、舊混凝土層之間界面的粘接問題,以及徹底解決了粘接層界面水分,濕度,堿性物質等影響因素,因而得到大量的應用,開辟了環氧樹脂新的最大的市場市場。日本從60年代起,迅速開發環氧樹脂建筑膠粘劑的技術及市場,幾乎應用于建筑及水泥制品的所有領域。

            我國自1966年開始在建筑工程中使用環氧樹脂膠粘劑。經過三十多年的實際應用和考核,證明了環氧樹脂膠粘劑在建筑工程中的粘結效果及結構作用的可靠性。現在已廣泛應用環氧樹脂膠粘劑來粘結及修補混凝土構件,保護了因應力開裂或震動而損壞的混凝土開裂部分的鋼筋不受銹蝕同時起到力學結構作用。采用環氧樹脂膠粘劑來粘結和補強各種預應力鋼筋混凝土制品,例如:水泥混凝土大壩、閘門、橋梁、混凝土壓力管,電稈,鐵路混凝土軌枕等預制件的修補,由于在生產中或使用中出現的裂縫或破損部份,對提高產品的合格率和保證質量,成為不可缺少的重要材料 。

            在建筑工程中,用環氧樹脂膠粘劑可以代替鉚釘、釘、焊接等結構聯接工藝。粘合各種金屬制品、天然石材、大理石、人造板材等金屬與非金屬制品,能達到與混凝土之間的粘結,粘結處能承受重力作用和快速固化定位以及無接縫按裝的要求。

            對環氧樹脂膠粘劑的要求,在技術性能上,除了達到力學性能等基本條件外,還應具有在常溫下有良好的使用粘度,并在垂直方向、頂部施工時膠液不流淌(即具有觸變作用);高、低溫的環境中固化速度及固化程度要基本相同;濕空氣中及濕基面上能固化(水性化);低毒或無毒;不易燃或不燃(無溶劑或少溶劑),易于大量使用,操作簡便,、清洗方便。

            國產的建筑用環氧樹脂膠粘結劑已有多種產品市場化,如:環氧樹脂型建筑結構膠、通用型建筑結構用錨固膠、高強型建筑結構用錨固膠、水泥裂縫灌漿膠等。但隨著我國建筑工程的的發展,現有的商品化的環氧樹脂建筑膠粘劑尚不能完全達到新的技術要求,因此,持續的開發建筑工程專用的各類技術要求的環氧樹脂膠粘劑是市場的要求,也可給企業帶來效益和聲譽。

            建筑工程中應用的環氧樹脂膠粘劑基本上可分幾類:

            1、混凝土的“整體工程”粘接

            大型水泥混凝土工程,如:橋梁、隧道、水庫大壩、高層建筑、碼頭、深海工程、海上油田等工程,設計要求各組成的水泥混凝土構件之間的聯接后,使結構工程成為一個整體,以保證力學上的穩定性。在工程上,這些組成的構件是預制的,即使現澆的也不可能一次澆成一個龐大的整體。因而,提高并解決混凝土間連接部位整體性的問題是混凝土工程中的一項重要課題。

            新拌和的水泥砂漿及混凝土,對已硬化的水泥砂漿及混凝土表面的粘結強度很低,粘結層不耐久,很快就產生粘結層脫離現象。研究表明,用環氧樹脂膠粘劑,在已硬化水泥砂漿及混凝土表面之間進行粘結,然后測試粘結強度及抗拉強度,在受力情況下,是水泥砂漿層及混凝土層被拉斷而膠粘劑層沒被拉斷。表明了環氧樹脂膠粘劑層的強度超過水泥混凝土材料的抗拉強度,膠粘劑具有結構作用。

            環氧樹脂膠粘劑的這種優良的粘結性能,很快的在建筑工程中得到廣泛的應用,解決了水泥混凝土之間的粘接問題,使整體結構的工程工藝成為可能,推動了建筑及大規模整體工程的發展。近年來,世界上一些著名的大建筑物,如:悉尼歌劇院的屋頂,英國北海油田的平臺、香港會展廳、日本東京成田機場等,都是用環氧樹脂膠粘劑粘接構件來實現整體結構的。

            所用的環氧樹脂是以改性雙酚A型環氧樹脂為主,固化劑大部份采用改性芳香族胺或端氨基聚醚,再配以反應型增韌劑和填料,所有配方組份材料均能達到國產化。

            2、建筑物的修補

            使用中的建筑物、混凝土結構部分常常出現裂縫。或由于接縫處理不好等原因,產生滲漏現象。表現在高架路面、立柱、屋頂、墻面樓板、地下室等。影響了生產及生活,以往都是用瀝青修補,必須在干燥表面才能進行且修補處無結構效果,使受補處與其他部分的力學分布狀態不同,以致日久又發生應力開裂,最終使結構強度下降。

            采用能在濕表面使用,并能在水中固化的環氧樹脂膠粘劑,例如:改性的雙酚A環氧樹脂,水性改性芳香族固化劑及吸水性填料配制的膠粘劑。可以在出現滲漏時及時修補。實際應用中取得了極好的效果。

            這類環氧樹脂膠粘劑,在建筑工程中用途很廣,在水利工程中常用來作大壩的水下修補,還廣泛用于碼頭修補,橋梁及水泥船的修補。經修補后保持了原來的整體性,保持了構伴原來的性能。

            3、水泥制品的修補

            我國將近有500多家專業廠生產水泥電桿,水泥壓力管,各種水泥管,預制裝配式建筑墻板,配套構件軌枕、橋梁構件等的企業。在生產中或運輸過程中,常常受到非破壞性損壞,產生裂縫或碰損,這些情況并不影響制品的結構性能,但卻影響了使用(如:外觀、滲水等)效果。此類情況,使用環氧膠粘劑修補是最有效的。

            曾用專用的環氧樹脂建筑膠粘水泥制品修補膏對鐵道部某工程的水泥電桿進行了修補,經過5年的自然老化,修補處能保持原狀,提高了電桿的利用率及使用壽命,節省費用,收到很好的經濟效益。我們對某廠生產的水泥壓力管,出現滲漏現象的管壁進行修補。經試水壓不合格的水泥管,抽去水后,立即用環氧樹脂膠粘劑在滲水部位進行修補施工,擦干明顯的水跡后,涂上膠粘劑修補,在濕表面固化后,再試水壓,測試合格。改變了以往必須待基面干燥后才能修補的情況,提高了工效。

            4、裝飾及裝修材料的粘接

            現代建筑、不僅要求結構合理,而且建筑物的內、外裝飾工程同等重要,對某些高擋建筑(如賓館、高級商場、體育館、游泳館、會堂、展覽館等),其裝飾造價基本上與建筑物主體工程造價幾乎相等,甚至可能超過。

            在技術上主要解決各種裝飾材料與混凝土的粘結問題,例如:大理石、人造大理石、人造石材、瓷磚、瑪賽克等與砂漿或混凝土的墻面(內、外墻)、地面的粘貼或作外表維修。用鋁合金、金屬裝飾材料與混凝土表面粘結。木材、飾面木板與混凝土表面粘貼。吊頂材料的裝修,有重力作用的裝飾燈具、 中央空調管道的安裝等等。施工過程是不允許用釘聯接和固定的。用環氧樹脂膠粘劑來聯接和定位,大大簡化了這些工程的按裝工藝,結構牢固、穩定。當前,在建筑工程中已大量采用環氧樹脂錨固膠來固定金屬吊頂和金屬結構件等承重構件,可節省80%的木材,節省工時30~50%,簡化了按裝工藝,性能可靠。經調查,采用環氧樹脂錨固膠的幾個建筑工程,經過五年多的連續實地檢測,無微小移位,可靠、安全。

            三年前,上海開始了一項重大的景觀建設工程---居民樓的“平改坡”工程,其金屬框架與混凝土的聯接固定,全部使用的就是環氧樹脂錨固膠粘劑。考核結果表明,鋼筋與混凝土用環氧樹脂錨固膠粘接后,膠粘層能承受拉力10噸以上而不破壞。此景觀工程在上海已全面開展中。

            5、建筑陶瓷設施的修補

            在環氧樹脂膠粘劑選擇中,能在濕面及水中固化的環氧樹脂膠粘劑最適合于按裝和維修建筑陶瓷設施,如:衛生潔具、瓷磚、地磚、墻磚、浴缸、浴室、洗臉盆等的按裝和維修。

            例如人造大理石化妝臉盆,由于使用不當而造成化妝臉盆的棱角破損及產生裂縫,以往用砂漿修補經常效果不好而報廢。現用環氧樹脂建筑粘結劑調色粘合,修補后基本上能與原大理石相仿,施工操作簡便,價值600元的人造大理石化妝臉盆(裂縫破損的長度65mm,寬度O.5~0.9mm)只化費O.80元修補費。

            未完待續!

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