环氧树脂结构胶在建筑加固与修补中的应用论文_王艳彬

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摘要:随着经济的快速发展,我国工程经济取得了快速发展,而随着环氧树脂结构胶材料的研发,其在建筑结构的加固和修补方面的优势逐渐凸显,并被广泛应用于建筑架构的加固和修补中。本文主要是针对环氧树脂建筑结构胶的特点和性能进行了研究和分析,以期为环氧树脂结构胶在建筑加固和修补中的应用提供理论支持和参考。

关键词:环氧树脂;加固;修补;结构胶

随着建筑行业的快速发展,人们对建筑的功能需求越来越高,建筑物的结构也随着人们的审美观的变化而越来越复杂,随着人们对于建筑物抗震、抗冲击和耐疲劳性能要求的不断提高,建筑物的加固和修补材料的选择也日益重要,而环氧树脂作为建筑物结构加固和修补的主要材料,其在民用建筑、桥梁和铁路等结构上得到了广泛的应用。因此,对环氧树脂结构胶在建筑加固和修补中的应用进行探究对于环氧树脂结构胶的推广以及提升我国建筑结构的稳定性能方面都具有积极的意义。

1 环氧树脂建筑结构胶的特性

1.1 配方

建筑结构由于对抗震性、抗冲击性、耐疲劳性和黏结性要求较高,所以其材料主要选用高密度、高分子结构和粘结性能的固化环氧体系胶,该结构胶还具有较高的耐热性、耐腐蚀和抗氧化性能,在对原材料进行筛选时,需要对以下性能指标进行检验:

(1)力学性能:结构胶的抗弯拉强度、弹性模量以及延伸率等;

(2)粘结性能:钢—钢对接接头的拉伸强度、钢—钢拉伸时的剪切强度、钢—混凝土粘结强度、钢—钢不均匀拉伸强度;

(3)寿命:耐久性、抗氧化性能、耐热性以及耐老化性能。

1.2 胶接设计

环氧树脂建筑结构胶应用时在对两结构进行胶接设计时应遵循以下原则:

(1)应该在两结构接触面积最大处进行胶粘连接,以确保胶粘效果;

(2)在对两结构进行胶粘的过程中要尽量避免粘接过程中出现应力集中现象,并且在使用过程中要尽量避免出现剥离、劈开以及弯曲等现象;

(3)对两结构进行加固和修补时,最好采用胶接和其它方式并存的方式,以加大连接方式的粘结强度,如:粘结—铆接、粘结—螺接、粘结—焊接等,以通过改善两结构之间的连接强度,来提高结构的承载能力和可靠性。

1.3 施工性能

(1)配合比:100:1—1:1,而且配合比是由不同厂家材料生产工艺的特点而定的;

(2)操作时间:速干和长时间干燥两种,结构胶粘接时间主要是由胶水的配合比以及环境的温度来决定的;

(3)粘度:结构胶的粘度不同,其使用场合也有所不同,如低粘度的结构胶主要用于修补结构内部的裂缝,而高粘度的结构胶主要用于立面施工或者高空施工,以避免由于结构胶粘度不够而导致的结构连接不稳定或者不可靠;

(4)渗透性:主要是由结构胶自身的粘度和润湿性所决定的;

(5)固化时间:几分钟—几天,这主要与使用结构胶的基本性能以及使用温度相关;

(6)固化温度:在一般地区使用时,结构胶只需要符合常温固化性能即可,而在寒冷地区使用时则需要符合耐冻融性能试验,即在冻融环境-25℃—35℃时,循环次数≥50次,且每次循环时间为8h,试验结束时,测试件在常温下强度测试值降低率≤5%,则表明该材料可以正常使用。

2 环氧树脂建筑结构胶的应用

环氧树脂建筑结构胶按用途主要分为碳纤维复合树脂、钢板加固胶、钢筋加固胶以及裂缝修补胶和缺陷修补胶等,其具体应用如下文所示。

2.1 碳纤维复合树脂—环氧树脂结构胶在加固混凝土建筑结构中的应用

碳纤维复合树脂加固混凝土建筑结构是上世纪末兴起的一项建筑结构加固技术,由于其具有良好的黏结性和易施工性而在建筑、桥梁和其水工结构上得到了广泛的应用。该材料在对建筑结构进行加固时主要是通过将结构件粘结在结构表面上来实现的,其受力图如图1所示。

图1 碳纤维复合材料加固混凝土结构材料

2.1.1 碳纤维复合材料加固混凝土结构材料的特点

(1)碳纤维复合材料:能够按照结构的形状进行自由剪切;

(2)材料的黏着性高、质量轻;

(3)具有良好的耐热、耐腐蚀和耐老化性能;

(4)便于施工和后期维护。

碳纤维复合材料由于其应用在建筑结构中的位置不同,其所具有的功能也不尽相同,其各自所具有的功能如下:

(1)底层树脂:底层树脂可以渗透到混凝土结构的表面,对混凝土结构面进行强化,这样不仅有利于提高加固面的黏着性,还有助于提升加固面之间的抗剪切性能;

(2)整平材料:用于填补混凝土结构的表面,以提高后期加固后混凝土材料的粘结效果;

(3)浸渍树脂:主要是实现碳纤维材料和混凝土的粘结,便于碳纤维材料和混凝土材料形成一个完整体,以提高加固结构的粘着性和使用性能。

2.1.2 材料的性能要求

根据碳纤维复合材料的功能需求,在选择基础材料时,其基本性能要求如下:

(1)所选用的环氧树脂应具有较高的抗弯拉强度、较好的延伸率以及复合性能要求的耐热性和耐老化性能;

(2)环氧树脂材料本身应该具有良好的润湿性以及与混凝土材料之间的粘着性,以便于形成良好的粘接面;

(3)环氧树脂材料应具备良好的施工性能,即在室温下能够快速凝固,且使用寿命长,受外界恶劣环境的影响小等特点。

2.2 粘钢加固胶—环氧树脂结构胶在粘结钢板加固混凝土建筑结构中的应用

粘钢加固混凝土结构技术是利用建筑结构胶对钢板进行粘接,以提高结构的一体性和承载力。该方法主要用于粘接结构之间的抗弯拉结构材料加固,且能够防治两个粘接结构材料之间的相互脱落,而且结构面之间所

性以及环保性,所以其在建筑结构的加固和修补中应用十分广泛。

3 结论

综上所述,环氧树脂由于自身优良的使用性能以及耐老化性能而在建筑结构中的加固和修补上应用十分广泛,而选择相应的结构胶则能够在很大程度上提高建筑结构的使用性能,所以只有充分的掌握环氧树脂结构胶的使用性能和使用环境,才能够正确的利用其对建筑结构材料进行加固和修补。

参考文献:

[1]王文军. 建筑结构胶在加固补强与改造工程中的应用:进展与未来[J]. 工程建设标准化,2016(10):16-17.

[2]阙黄平. 结构胶在某工程改造加固中的运用[J]. 中国高新技术企业杂志,2008(16):213-214.

[3]陈尚建,陈洲,候发亮等. YZJ系列结构胶在古建筑加固工程中的应用[J]. 建筑结构,2007(A1):207-208.

论文作者:王艳彬

论文发表刊物:《基层建设》2018年第3期

论文发表时间:2018/5/16

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