第二代环氧建筑结构胶配方设计原理

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1、第二代环氧建筑结构胶配方设计原理摘要：本文通过对第一代环氧建筑结构胶的回顾并针对现代建筑加固的需要，开发研制了第二代环氧建筑结构胶。文中详细阐述了第二代环氧建筑结构胶的配方设计原理和配方设计方法，列举了几种典型环氧建筑结构胶配方设计实例，并对环氧建筑结构胶制造中的材料选择、设备及制造工艺、质量控制等方面提出了诸多应注意的问题，介绍了实用的经验，简要叙述了目前对第二代环氧建筑结构胶进行改进和提高的部分工作。关键词：第一代、第二代环氧建筑结构胶；海岛结构；复合增韧固化体系一、前言建筑加固是目前对房屋结构、道路、桥梁、水库大坝、涵洞乃至山体裂纹进行补强加固改造

2、，是一件普遍而又行之有效的手段和工艺。国外已经大量应用，国外虽然研制时间较早，推广应用缓慢。自1990年，建设部发布了一个文件（即“混凝土结构加固技术规范”(CECS25：90)）之后，对环氧建筑结构胶的技术条件及参数提出了标准。加上建设项目日益增多，需要补强加固改造的工程也相应增多。自1983年我国第一代环氧建筑结构胶问世以来，全国仅用8吨多建筑结构胶，到2004年，发展迅速，据有关权威预计到2004年全国大约消耗了近八万吨的建筑结构胶。据笔者了解目前国内有近四百余家有资质的加固工程公司，还有近二百余家在生产和销售建筑结构胶，其中环氧建筑结构胶占约80

3、％左右，同时不少外国的企业和中外合资企业在国内生产和销售建筑结构胶，用以满足建筑加固行业日益增长的需要。笔者根据最近几年来协助有关胶粘剂厂家，根据新的增韧固化机理开发的第二代环氧建筑结构胶的一些经验和体会，整理出本文，用以抛砖引玉。文中有许多笔者多年开发产品的心得和体会，还有不少看似简单，实则较为复杂的配方设计技巧，原材料选择，工艺条件制定，制备技术改进，质量检测方案，施工应用的难点等诸多方面。诚然，由于笔者水平有限，内容繁杂，有些观点和方法不一定正确，还望同行和专家指正，以利更好地开发第三代、第四代的新型环氧建筑结构胶，以适应现代建筑行业的迅猛发展。二

4、、第二代环氧建筑结构胶的组成及特性1、第二代环氧建筑结构胶的组成：以粘钢胶为例配方如下（供参考）环氧树脂（1）CYD-12870份环氧树脂（2）E－4430份增韧剂奇士增韧剂15份偶联剂KH－5501.5份固化剂（1）聚酰胺651或300#35份固化剂（2）FZ－20215份填料硅微粉（400目）200份固化条件及性能指标：常温（23±2℃）七天固化或常温4小时后再于60℃二小时测试，其基本力学指标如下：表（1）10表1基本力学指标项目检测条件标准值/MPa实测结果/MPa拉伸剪切钢片/钢片≥1827.8垂直拉伸钢圆柱/钢圆柱≥3339.5胶体拉伸强度胶

5、体哑铃状－37.7胶体抗压强度园柱样－77.3钢/混凝土抗剪强度－5.01混凝土破坏钢/混凝土抗拉强度－3.8混凝土破坏混凝土/混凝土抗剪强度见附录1－4.97混凝土破坏耐温性能（温度/抗剪）恒温8h后立即进行试验GB7124－8660℃/27.0，80℃/22.0附录1混凝土-混凝土粘接抗剪强度检测结果标准值/MPa抗剪强度/MPa平均值/MPa破坏特征≥4.65≥4.65≥4.65≥4.65≥4.654.95混凝土试件破坏5.034.974.995.014.882、特征：从表（1）中测试的结果看，其主要力学性能指标都超过了“CECS25:90”部颁规

6、范的要求。和其它类型的环氧建筑胶相比，也处于领先水平，这也就是第二代环氧建筑结构胶所具有的优势。一、第二代环氧建筑结构胶配方设计原理及分析为什么第二代环氧建筑结构胶具有如此优异的性能呢？我们的配方设计依据和原理是以什么理论为基础呢？首先我们来看一看以上述粘钢胶的配方为例来分析一下。粗一看来，此配方和其它环氧建筑结构胶配方大同小异，都是以双A酚环氧树脂为主料，同样也加了偶联剂、固化剂、增韧剂等一些原料。确实第二代环氧建筑结构胶的配方体系和第一代及其它环氧建筑结构胶相类似。但是，如果仔细研究一下，就发现有几个重大的区别和差异。其一，本配方是两种不同分子量的低

7、分量环氧树脂组成的。目的是减少收缩、防止结晶、降低粘度。我们知道E-44环氧树脂的粘接强度高于E-51（或CYD-128），但它的粘度大于E-51，尤其在冬天施工不方便。其次两种不同分子量的树脂混在一起，结晶的可能性减少。如果单独用CYD-128则冬季非常容易结晶。混合树脂既有合适的粘度，也减少了收缩，提高了强度，防止了结晶。所以效果非常理想。其二是增韧剂没有采用第一代或其它类型的环氧建筑结构胶中通常配方采用的聚硫橡胶或丁腈橡胶作增韧剂。而是采用北京金岛奇士公司根据海岛结构原理为理论基础最新生产出的奇士增韧剂。根据一般增韧理论，橡胶加入环氧固化体系时会产

8、生弹力以吸收固化时的收缩应力，从而达到提高粘接强度的作用，但是橡胶（尤其是聚硫或