环氧树脂在建筑工程中的应用

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1、环氧树脂在建筑工程中的应用 邱鹤年 上海理钇科技发震公霭) 【摘要l 嚣戴树脂谯建筑工糕孛酶应耀，是近年来拜氧树膳器求鬣迅猛增长矮域之一。虽则餐氧楗 脂在水利设施、土木工程、藻础结构和建筑按装等建筑施工行业应用已有三十彩年的历程；但是，真正得 以重视并作为专题加以研究，开发专用环氧树脂、胺系固化剂、助剂。以及配方设计探讨，逐渐形成环氧树 脂应用技术鳇一个重要专娩耱领域，是近卡年来环戴树疆俸系和应胄| 技术辩技人员共丽努力的堑绩。奉 文主要对环氧树脂在建筑正程领域的应用作一简要的叙述。 【关键菰】 环氧挺滕建筑王程建树涂料建筑陂糕剡嚣笺树骥承泥殄浆 环氧树脂体系及其应用技术早已在土木建筑工程领域

2、中得刘应用，避三十多年来，在实际应用 麓王中积累并经受了长裳疲尾的耐久性考核的数据，在此基础上接动并开据了许多毅盼餍途。以 下着重叙述环氧树脂在建材涂料、胶粘剂、环氧树脂水泥砂浆、混凝土增强等方面的应用情况。 一环氧榭滕建筑涂料 + 出于环氧树脂涂料的应用，其优良的性能和特性，在建筑工程中引起了一系梦l j 的改革。 l 卫生洁具涂料 以水泥砂浆现场制造，或预制的水泥卫生洁具，如卫生间的浴缸，盥洗台面、浴室地面、墙筒等 在其表面涂以环氧树脂涂料，由予环氧树脂涂料熊与多孔的永泥藤有良好的附着力，使乏和空气、 水份、日光、外界的腐蚀性污物、盐分、化学洗涤剂等隔离，而且涂层表面光亮，可配成不同鲜艳的

3、颜 色。涂膜掰承性、耐一般会质腐蚀蛙及耐磨、耐热、耐久性都分良好。可以代替瓷砖或搪瓷裁晶， 维修方便。随着我阑广大农村建筑的发展，农房中的卫生设备亦随之增加，用环氧树脂瓷漆的水泥 铡蕞代替羯瓷铡晶，是当前强氧树脂建筑涂料中一项重要疲震。琢则主，溶裁受或无溶剂型麓环氡 树脂涂料都可以应用。 2 厨房闻防污涂料 厨房间的墙裙、地面、灶台、及水池都需要防渗，耐一般酸、碱，及耐水、热、油。而且要易于清 洗。环氧树脂涂料最适合这些性能的要求，能有效地保护水泥表甄并且光亮美观，鲜艳悦耳，能防 止水中的附蓿物、蚊、蝇、蟑螂、昆虫及微生物等豹侵蚀作用。 3 环氧树脂地坪涂料 近年来发展的聚乙烯醇聚合物水泥墙两

4、，如果在表黼上涂以环氧树脂自流平地坪涂料( 我国 通俗称为：瓷漆涂料或色漆涂料) 作水泥地坪的罩面层，能使这种水泥地面具有玻化瓷砖的效果。 在工业霜房建筑中，如：安装车阕、医院、铡药车闻、净纯车瘸、办公楼等毯前壹鲁采燎这类涂凄，其耐 久性至少在十年以上不用维修。环氧树脂涂料，涂在木地板上其耐磨性及耐久性大大地超过普通 辫她板漆，与聚氨脂涂料一样优良。逶用公共场所的她甏涂层。如体育馆、会客塞等酶本麓她西。 4 耐腐蚀性涂料 我国用环氧树滕涂料作混凝土贮罐内壁的防护涂料的研究和应用已有近露卡年年鳃嚣变。漫 凝土贮罐有比钢制贮罐有更多的优点，在建造5 0 0 5 0 0 0 立方米的大型混凝土贮罐，

5、其工程造价及 技术上都圪镪制低廉并且容易。我国在6 0 年代中、后期起建造7 一大批钢篾混凝土油罐，容积为 一5 2 5 0 0 5 0 0 0 立方米分别为地下、半地下或由澜式结构。其水泥油罐肉壁采用了改健胺匿仡裁配锈 的无镕剂环氧树脂涂料，以及用苯酚封闭的酮亚胺潮气固化型的坏氧树脂涂料，以适应在潮湿环境 及密闭空闻起旎工鹩特点。这些贮油罐，贮存石油骧漉及其油菇，环氧树脂涂层对航空汽油，舷空 煤油的污染的指数胶质含量达到贮存航空汽油的指标，经过三十多年来的使用效果良好。 蘑嚣氧树薹彗涂辩作耐油、抗渗层瓣客积在弱一1 0 0 立方米黔小型混凝土油罐，广泛分布在农村的农 机油贮存及加油站的贮油池

6、，不仅节省钢材，而且施工方便，多年的实践证明，环氧树脂涂料是一种 良好的衬油涂料。环氧树脂涂料不仅对石油，面且耐攘物油，尾无毒匿亿剂配铡的涂料涂装好的混 凝土池、罐可以存放食油，经理化测试及生物毒性的试验证明无毒。 5 混凝土管道涂料 每年有大鬣的混凝管按装戒输水、输污水及其他流体的管道，仅1 9 9 5 一1 9 9 8 年，全潮铺设了 用于输水、农腿排涝的各种口径的混凝土管达3 2 3 8 0 0 公里，为了降低流体摩擦力，减少流体及悬浮 物对管体的蘑损，达劐节能、及防渗漏等的目的。许多管道海要涂以环氧树脂沥青涂料。 6 输油管、输气管重防腐环氧树脂粉束涂料 我国在并发西部的重大王程中，酋

7、要的先鬻重大工程是”西气累输8 、”西淮东输”项舀，蚜采惩 的是大口径无缝钢管( 长度：1 2 米、直径：1 1 米) ，长距离铺设，同时深埋于地下，要求长达3 0 年以 上的豺腐蚀要求。钢管内壁涂敷高聚物减( 少) 阻力 涂辩；钢管乡 径采震热熔涂敷环氧衡膳防腐 蚀粉末涂料，按技术要求涂层厚度：3 0 0 p I I n 一4 0 0 p m 。”西气农输”主管线长达4 3 0 0 公里，按此厚度 计算，需重防腐蚀环氧辩脂粉末涂料约6 0 0 0 吨；支线管道( 管道口径比主管道小) 的长度要长于圭 管道，因此，予计第一期工程薰防腐蚀环氧树脂粉末涂料总需求萤将达到1 1 0 0 0 1 2

8、0 0 0 吨左右。 目前，我屋在黧防腐蚀环氧树脂粉末涂料的配方和制造技术已突破，专用环氧树脂和固化荆均能批 量生产，从而使钢制输油、输气管道专用重l 夯腐环氧树脂粉末涂料实现了国产化。 二环氯树膳建筑用胶粘剂 环氧树脂是一种性能优良的结构型建筑胶粘剂，世界备国的环氧树脂年总产量中约有5 1 5 是捧获粘翔扇。从1 9 4 6 年C i b a 公司秀发了牌号为A r a l d i t e 翡环氧树鹰胶糕剩之后，谶鳋自5 0 年代起，用环氧树脂胶粘剂有效地解决了新、旧水泥砂浆层及新、旧混凝土层之间界面的粘接问题， 以及彻底解决7 糙接澡界露水分，漫疫，碱性物质等影嚷因素，邃两褥到大量的应震，

9、舞辟了环氧树 脂新的最大的市场市场。日本从6 0 年代起，迅速开发环氧树脂建筑胶粘剂的技术及市场，几乎应 用于建筑及水泥制品的所有镁壤。我国自1 9 6 6 年开始在建筑工程审使用环氧树滕胶精刹。经过 三十多年的实际应用和考核，证明了环氧树脂胶粘荆在建筑工程中的粘结效果及结构作用的可靠 性。现在已广泛应用环氧树黑黯胶粘剂来粘结及修补混凝土构件，保护了因应力开裂或震动面损坏 的混凝土开裂部分的钢筋不受锈蚀耐时起到力学结梅作用。采焉环氧树骆胶粘剂来粘结和补强各 种预应力钢筋混凝土制品，例如：水泥混凝土大坝、闸门、桥梁、混凝压力镑，电杆、铁路混凝土轨 枕等颡裁俘的修补，出于在生产孛或使用中出现的裂缝

10、或破损部份，对提高产品的合格率鞠保证凄 量，成为不可缺少的重要材料。在建筑工程中，用环氧树脂胶粘剂可以代替铆钉、钉、焊接等结构 联接王艺。糖合各种金属割赫、天然石坊、大理石、入造板j 鳍等金属与嚣金壤镪晶，能达裂冬混凝主 之间的粘结，粘结处能承受重力作用和快速嘲化定位以及无接缝按装的要求。 对环氧树蠡胶粘粼豹要求，在技零性能土，除了迭裂力学性能等基本条件外，还应具有在常溢 下有良好的使用粘度，并在垂童方向、顶部施工时胶液不流淌( 即具有触变作用) ；高、低温的环境 中固纯速度及躁诧程度要基本糨同；澄空气巾及湿基露上能弱位( 水性化) ；低毒或无毒；不易燃或 一5 3 不燃( 无溶剂或少溶剂)

11、，易于大量使用，操作简便，、清洗方便。国产的建筑用环氧树脂胶粘结剂 已有多种产品市场化，如：环氧树脂型建筑结构胶、通用型建筑结构用锚固胶、高强型建筑结构用锚 固胶、水泥裂缝灌浆胶等。但随着我国建筑工程的的发展，现有的商品化的环氧树脂建筑胶粘剂尚 不能完全达到新的技术要求，因此，持续的开发建筑工程专用的各类技术要求的环氧树脂胶粘剂是 市场的要求，也可给企业带来效益和声誉。建筑工程中应用的环氧树脂胶粘剂基本上可分几类： l 混凝土的“整体工程”粘接 大型水泥混凝土工程，如桥梁、隧道、水库大坝、高层建筑、码头、海上油田等工程，设计要求各 组成的水泥混凝土构件之间的联接后，使结构工程成为一个整体，以保

12、证力学上的稳定性。在工程 上，这些组成的构件是预制的，即使现浇的也不可能一次浇成一个庞大的整体。因而，提高并解决 混凝土间连接部位整体性的问题是混凝土工程中一项重要课题。新拌和水泥砂浆及混凝土，对已 硬化水泥砂浆及混凝土表面的粘结强度很低，粘结层不耐久。很快就产生粘结层脱离现象。研究表 明，用环氧树脂胶粘剂，在已硬化水泥砂浆及混凝土表面之间进行粘结，然后测试粘结强度及抗拉 强度，在受力情况下，是水泥砂浆层及混凝土层被拉断而胶粘剂层没被拉断。表明了环氧树脂胶粘 剂层的强度超过水泥混凝土材料的抗拉强度，胶粘剂具有结构作用。环氧树脂胶粘剂的这种优良 粘结性能，很快在建筑工程中得到广泛应用，解决了水泥

13、混凝土之间粘接问题，使整体结构的工程 工艺成为可能，推动了建筑及大规模整体工程的发展。近年来，世界上一些著名的大建筑物，如：悉 尼歌剧院的屋顶，英国北海油田的平台、香港会展厅、日本东京成田机场等，都是用环氧树脂胶粘剂 粘接构件来实现整体结构的。所用的环氧树脂是以改性双酚A 型环氧树脂为主，固化剂大部份采 用改性芳香族胺或端氨基聚醚，再配以反应型增韧剂和填料，所有配方组份材料均能达到国产化。 2 建筑物的修补 使用中的建筑物、混凝土结构部分常常出现裂缝。或由于接缝处理不好等原因，产生渗漏现 象。表现在高架路面、立柱、屋顶、墙面楼板、地下室等。影响了生产及生活，以往都是用沥青修补， 必须在干燥表面

14、才能进行且修补处无结构效果，使受补处与其他部分的力学分布状态不同，以致E t 久又发生应力开裂，最终使结构强度下降。采用能在湿表面使用，并能在水中固化的环氧树脂胶粘 剂，例如：改性的双酚A 环氧树脂，水性改性芳香族固化剂及吸水性填料配制的胶粘剂。可以在出 现渗漏时及时修补。实际应用中取得了极好的效果。这类环氧树脂胶粘剂，在建筑工程中用途很 广，在水利工程中常用来作大坝的水下修补，还广泛用于码头修补，桥梁及水泥船的修补。经修补 后保持了原来的整体性，保持了构伴原来的性能。 3 水泥制品的修补 我国将近有5 0 0 多家专业厂生产水泥电杆，水泥压力管，各种水泥管，预制装配式建筑墙板，配 套构件轨枕

15、、桥梁构件等的企业。在生产中或运输过程中，常常受到非破坏性损坏，产生裂缝或碰 损，这些情况并不影响制品的结构性能，但却影响了使用( 如：外观、渗水等) 效果。此类情况，使用 环氧胶粘剂修补是最有效的。曾用专用的环氧树脂建筑胶粘水泥制品修补膏对铁道部某工程的水 泥电杆进行了修补，经过5 年的自然老化，修补处能保持原状，提高了电杆的利用率及使用寿命，节 省费用，收到很好的经济效益。我们对某厂生产的水泥压力管，出现渗漏现象的管壁进行修补。经 试水压不合格的水泥管，抽去水后，立即用环氧树脂胶粘剂在渗水部位进行修补施工，擦干明显的 水迹后，涂上胶粘剂修补，在湿表面固化后，再试水压，测试合格。改变了以往必

16、须待基面干燥后才 能修补的情况，提高了工效。 4 材料的粘接 建筑、不仅要求结构合理，而且建筑物的内、外装饰工程同等重要，对某些高挡建筑( 如宾馆、 一5 4 高级商场、体育馆、游泳馆、会堂、展览馆等) ，其装圣| | i 造价基本上与建筑物主俸工程造价几乎裰等， 甚至可能超过。在技术上主要解决各种装饰材料与混凝土的粘结问题，例如：大理石、人造大理石、 人造磊材、瓷砖、玛赛竟等与砂浆或混凝主的墙露( 蠹、豁麓) 、鲍西的粘贴或作外褒维修。臻锯会 金、金属装饰材料与混凝土表面粘结。木材、饰面木板与混凝土表厩粘贴。吊顶材料的装修，有重 力作雳螅装馋灯具、中央空调管道的安装等等。施互过程是不允许用钉联接帮固定的。耀环氧树 脂胶粘剂来联接和定位，大大简化了这些工程的按装工艺，结构牢豳、稳定。当前，在建筑正程中融 大量采用环氧树脂锚圆胶来躁定金属吊顶和金属结构件等承重构件，可节省8 0 的木材，节省工 时3 0 5 0 ，简化了按装工艺，性能可靠。经调查，采用环氧树脂锚固胶的几个建筑工程，经过溉 年多的连续实地检测，无微小移位，可靠、安全。三年前，