阳离子水性环氧树脂灌浆材料性能研究

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1、http:/www.sansenpaint.net阳离子水性环氧树脂灌浆材料性能研究　　环氧树脂灌浆材料是处理混凝土裂缝和基础防渗补强用得较多的灌浆材料之一，其中又以溶剂型环氧树脂灌浆材料最为常用[1]。但有机溶剂不但价格高，而且具有挥发性，不能适应绿色环保的要求。与溶剂型环氧树脂灌浆材料相比，水性环氧树脂灌浆材料具有诸多优点，如低挥发性、较小的气味、储运和使用安全、对施工环境要求不高，施工设备可以用水清洗等[1-2]。因此，研究开发适用于各类防渗补强处理工程的环保型水性环氧树脂灌浆材料有很大的发展前景。　　就目前水性环氧树脂在

2、建筑方面的应用来看，主要是借助于水性环氧树脂优良的机械性能和与水泥良好的配伍性，将其作为辅助成分加入到混凝土或水泥砂浆中，或作为粘接剂制备高强混凝土、防水堵漏材料、混凝土粘接剂、水泥基封底剂、界面处理剂、地坪涂装材料等[3]。而在灌浆材料方面应用较少。国内长江科学院的黄良锐[4]等开发出CWH系水性环氧树脂树脂灌浆材料;中科院广州化学所石红菊[5-6]等采用环氧树脂和不饱和二元羧酸发生酯化反应的方法开发出水溶性衣康酸环氧树脂灌浆材料。这2种材料都是阴离子型的灌浆材料，阳离子型的水性环氧树脂灌浆材料未见报道。本文采用仲胺改性环氧树

3、脂，制备了阳离子型水性环氧树脂。以此水性环氧树脂为主剂制备了水性环氧树脂灌浆材料。该材料既有较好的强度，又可在水中固化，避免了使用大量的有机溶剂，是一种值得开发的多用途的新型水性环氧灌浆材料。　　1·试验部分　　1.1试验原材料与仪器　　环氧树脂E-51、二烯丙基胺、N，N-亚甲基双丙烯酰胺：工业品;二乙醇胺、丙烯酸、2，6-二叔丁基对甲酚、过硫酸铵、亚硫酸氢钠、三氯化铁：分析纯。　　NDJ-4型旋转式黏度计;RFX-65A傅立叶变换红外光谱仪;WDW3020型微机控制电子万能试验机;PHS-25C型雷磁精密数显酸度计。　　1.

4、2阳离子型水性环氧树脂的制备　　阳离子型水性环氧树脂灌浆材料的制备方法参照文献[7]。　　1.3阳离子型水性环氧树脂灌浆材料的制备　　以制备的阳离子型水性环氧树脂为主剂，按照表1的配比配制灌浆材料。　　http:/www.sansenpaint.net　　1.4分析与测试方法　　黏度：按GB/T2794—1995，在28℃条件下，用NDJ-4型旋转式黏度计进行测试。　　抗压强度：按GB/T2568—1995进行测试，试样采用直径为10.00mm的圆柱体，用WDW3020型微机控制电子万能试验机以5mm/min的速度测定。干养护是

5、指凝胶体放置在自然条件下养护，养护周期为7d;湿养护是指凝胶体凝胶1d后，放置在水中养护，养护周期为6d。灌浆材料胶凝时间：记录浆液混合好的时间T0，取出10mL于烧杯中，转动烧杯直至浆液不再流动，记录时间为Ti，Ti-T0即为浆液的胶凝时间。　　2·结果与讨论　　2.1含水量对灌浆材料的影响　　2.1.1含水量对灌浆材料黏度的影响　　黏度作为浆液流变特性的主要参数，直接影响浆液的流动性和可灌性，同时也决定着灌浆压力、浆液流量等参数的确定，从而影响灌浆效果。灌浆材料的黏度大，其流动性和可灌性变差，需要更大的灌浆压力，相同压力下浆

6、液流量变小。浆液黏度随含水量的变化情况如图1所示。　　http:/www.sansenpaint.net　　从图1可以看出，随着含水量升高，灌浆材料的黏度逐渐减小。当含水量为50%时，灌浆材料的黏度低至45mPa·s;当含水量为65%时，灌浆材料的黏度更是低至10.25mPa·s;当含水量为75%时，灌浆材料的黏度仅为3.72mPa·s。如此低的黏度，使得这种灌浆材料的可灌性很强。　　与羧酸根阴离子型水性环氧树脂灌浆材料相比，季铵盐型水性环氧树脂灌浆材料因为体系中存在的是季铵盐阳离子，不具备和水形成氢键的能力，所以这种新型的灌浆

7、材料的黏度较之阴离子型水性环氧树脂灌浆材料有很大程度的降低，使得这种浆材具有更广阔的应用前景。　　2.1.2含水量对灌浆材料凝胶体抗压强度的影响　　作为灌浆材料，除了要有良好的可灌性，还要有良好的力学性能。本试验研究了不同含水量的灌浆材料凝胶体的抗压强度，结果如图2所示。　　http:/www.sansenpaint.net　　从图2可以看出，随着含水量的增大，灌浆材料凝胶体的抗压强度逐渐降低。而且，随着含水量的增加，这种变化的趋势更加明显。当含水量为50%时，干养护条件下凝胶体的抗压强度为5.12MPa，湿养护条件下为2.46

8、MPa;当含水量增大至65%时，凝胶体的抗压强度在干养护和湿养护条件下分别为1.78MPa和0.63MPa，大于同等条件下丙烯酸盐灌浆材料的抗压强度，可以满足防水堵漏工程的应用。本试验选择含水量为50%～65%。　　2.2交联剂对灌浆材料的影响　　2.2.1主交