專利名稱：水下環(huán)氧混凝土、砂漿添加劑及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種環(huán)氧混凝土、砂漿添加劑及其制備方法，特別涉及一種能在水下直接澆 筑的環(huán)氧混凝土、砂漿添加劑及其制備方法?？蓱?yīng)用于混凝土結(jié)構(gòu)的水下澆筑及水下薄層修 補(bǔ)。
背景技術(shù)：
橋梁橋墩、水庫(kù)電站的大壩、底板等混凝土結(jié)構(gòu)長(zhǎng)期受到高速水流的沖刷，會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重 的破損，存在安全隱患，需要及時(shí)進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)加固。但是，要對(duì)這些結(jié)構(gòu)按傳統(tǒng)方法在干燥狀 態(tài)下進(jìn)行修補(bǔ)是不可能的，必須在水下進(jìn)行施工。普通的混凝土攪拌物在水中進(jìn)行澆筑的過(guò) 程中，拌合物中的水泥會(huì)被水沖洗而部分流失，使混凝土固化物強(qiáng)度明顯降低。目前，中國(guó)
專利CN1073669A公開了一種水下混凝土抗分散外加劑，是在普通混凝土添加水下絮凝劑，雖 然能夠減輕混凝土拌合物在水中的流失，但其澆筑后與老混凝土的粘接強(qiáng)度低，所以它適合 水下深坑、大面積的填補(bǔ)，不適合混凝土薄層破損的修補(bǔ)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，針對(duì)目前混凝土攪拌物在水下施工過(guò)程中易受 沖刷而流失，粘結(jié)強(qiáng)度低，耐酸堿腐蝕性能差，難以進(jìn)行混凝土薄層破損的修補(bǔ)等問(wèn)題，提 供一種替代水配制混凝土、砂漿的添加劑及其制備方法。
為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明的環(huán)氧混凝土、砂漿添加劑，由A、 B兩種組分組成，A 組分為添加了各種助劑的環(huán)氧樹脂基液，B組分是水下專用固化劑，其重量百分比組成為 40-45%的環(huán)氧樹脂E-51， 16. 5-21%的環(huán)氧樹脂E-44， 9-13%的活性稀釋劑，6. 0-7. 5%的環(huán)氧 樹脂增韌劑，1_2%的偶聯(lián)劑，20-24W的T-31固化劑。其中，T-31固化劑是B組分，余為A 組分。
本發(fā)明中采用了雙酚A環(huán)氧樹脂環(huán)氧樹脂E-51和環(huán)氧樹脂E-44， 二者以一定的比例 混配。環(huán)氧樹脂分子中含有極性高且不易水解的脂肪族烴基和醚鍵，使其在潮濕狀態(tài)下對(duì)各 種底材有較高的附著力,而且耐腐蝕性能也高。另外雙酚A型環(huán)氧樹脂又因其結(jié)構(gòu)為剛性的苯 核和柔性的烴鏈交替排列，從而賦予固化物較好的物理機(jī)械性能。環(huán)氧樹脂E-51樹脂分子量 低一些，粘度小，利于水下澆筑。環(huán)氧樹脂E-44粘度高，但與底材的粘接力好，所以本發(fā)明 中采用兩種樹脂配合使用。
本發(fā)明中采用的稀釋劑為含環(huán)氧基的環(huán)氧丙垸丁基醚和多縮水甘油醚的混合。由于環(huán)氧 樹脂的粘度很高，25'C達(dá)10-14Pa.S，冬季更高，如果不加稀釋劑，配合成混凝土或砂漿在
水下無(wú)法施工，為此在使用過(guò)程中要加入一定量的稀釋劑來(lái)降低環(huán)氧樹脂體系的黏度，改進(jìn)工藝性能。本發(fā)明中加入重量比為的9-13%的活性稀釋劑是由6-8% (重量比)的丁基縮水甘 油醚與3-5% (重量比)的乙二醇二縮水甘油醚組成的混合物?；钚韵♂寗┮叶级s水甘油 醚不僅能稀釋環(huán)氧樹脂，而且能參與環(huán)氧樹脂的固化反應(yīng)；并且對(duì)固化物的性能無(wú)太大影響， 同時(shí)還可起到增韌作用。
本發(fā)明中采用的環(huán)氧樹脂增韌改性劑為奇士增韌劑QS-BE。未經(jīng)改性的環(huán)氧樹脂固化物 性能較脆，當(dāng)承受內(nèi)應(yīng)力或外應(yīng)力時(shí)，會(huì)產(chǎn)生缺陷或裂縫。加入奇士QS-BE增韌劑后，在固 化物內(nèi)部形成多相的海島結(jié)構(gòu)，固化物韌性提高，抗沖擊能力增強(qiáng)。
本發(fā)明中采用的偶聯(lián)劑為Y-縮水甘油基丙基三甲氧基硅烷(KH-560)或Y-氨基丙基三 巳氧基硅烷(KH-550)，能夠提高環(huán)氧樹脂與被粘物之間的結(jié)合力，提高環(huán)氧樹脂固化物的力 學(xué)性能。
本發(fā)明中采用的固化劑為可用于水下的酚醛胺固化劑，此固化劑即使在低溫下也能與環(huán) 氧樹脂發(fā)生固化反應(yīng)，克服了有些材料無(wú)法冬季施工的缺陷。
本發(fā)明的環(huán)氧混凝土、砂槳添加劑的制備方法，按照如下步驟操作
組分A的制備稱取40-45W的環(huán)氧樹脂E-51和16.5-21X的環(huán)氧樹脂E-44,混合，加熱 到40'C左右，攪拌均勻后，加入6. 0-7. 5%的QS-BE奇士增韌劑，調(diào)配成改性樹脂物；加入 9-13%的丁基縮水甘油醚501和乙二醇二縮水甘油醚的混合物、1_2%的偶聯(lián)劑KH-560或 KH-550，用高速分散機(jī)分散均勻，稱重，包裝，制得組分A，上述各物質(zhì)比例均為重量百分 比。
將B組分T-31固化劑直接稱重，包裝。
使用前，將組分A與重量百分比為20-24W的組分B混合，攪拌均勻，即制得水下環(huán)氧混 凝土、砂漿添加劑。
用本添加劑制備工藝簡(jiǎn)單，配制的拌合物能夠克服普通混凝土、砂漿水中澆筑時(shí)離析、 硬化后與老混凝土粘接力不強(qiáng)的缺陷，使得拌合物在水中繞筑時(shí)不離析、不分散、自流平、 自密實(shí)、不需振搗，且能把原澆筑表面的水分?jǐn)D出，固化后與老混凝土粘接良好；另外用該 添加劑配制的砂漿可在水下進(jìn)行數(shù)厘米薄層修補(bǔ)?；炷凉袒笮阅軒缀跖c陸地上施工的相 同。并且該添加劑配制的混凝土、砂漿在水中固化后具有很強(qiáng)的抗酸堿腐蝕能力。可用于橋 梁橋墩、水庫(kù)電站的大壩、底板等混凝土結(jié)構(gòu)的水下澆筑及水下薄層修補(bǔ)。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明。
實(shí)施例1:按照重量百分比稱取以下各組分
環(huán)氧樹脂E-51 ' 45. 0%環(huán)氧樹脂E-44 16. 8%
丁基縮水甘油醚501 6. 2%
乙二醇二縮水甘油醚 4.6% 奇士增韌劑QS-BE 6. 2%
偶聯(lián)劑KH-560 1.2% 固化劑T-31 20. 0%
將重量百分比為45%的環(huán)氧樹脂E-51和重量百分比為16.8%環(huán)氧樹脂E-44混合，加熱 到4(TC左右，攪拌均勻后，加入重量百分比為6.296的QS-BE奇士增韌劑，調(diào)配成改性樹脂 物；加入重量百分比為6. 2%的活性稀釋劑丁基縮水甘油醚501和重量百分比為4. 6%的乙二醇 二縮水甘油醚、重量百分比為1.29i的偶聯(lián)劑KH-560,用高速分散機(jī)分散均勻；然后，與重量 百分比為2096的T-31固化劑攪拌均勻，即得到水下環(huán)氧混凝土、砂漿添加劑。
將該添加劑與石子、砂子、水泥按以下重量配比配成混凝土攪拌物環(huán)氧混凝土、砂槳 添加劑石子砂子水泥=1: 2.3: 2.0: 0.6，將該混凝土攪拌物加入到強(qiáng)制性混凝土攪拌 機(jī)拌合3-5分鐘，進(jìn)行水下澆筑，性能如下
水中自流平，自密實(shí)，初凝時(shí)間<5小時(shí)，終凝時(shí)間<24小時(shí)；7天抗壓強(qiáng)度^40MPa; 28天抗壓強(qiáng)度》55MPa; 28天與老混凝土的粘接劈裂強(qiáng)度》2. 5MPa;抗磨率0. 185g/h. cm2 ; 沖磨強(qiáng)度5.405h/(g/cm2)。
實(shí)施例2:按照重量百分比稱取以下各組分
環(huán)氧樹脂E-51 40. 0%
環(huán)氧樹脂E-44 20. 0%
丁基縮水甘油醚501 6. 5%
乙二醇二縮水甘油醚 3. 1% 奇士增韌劑QS-BE 7. 4%
偶聯(lián)劑KH-550 1. 0%
固化劑T-31 22. 0%
將重量百分比為40%的環(huán)氧樹脂E-51和重量百分比為20%的環(huán)氧樹脂E-44混合，加熱 到40r左右，攪拌均勻后，加入重量百分比為7.4%的QS-BE奇士增韌劑，調(diào)配成改性樹脂 物；加入重量百分比為5. 5%的活性稀釋劑丁基縮水甘油醚501和重量百分比為3. 1%乙二醇二 縮水甘油醚、重量百分比為1.0的W禹聯(lián)劑KH-550,用高速分散機(jī)分散均勻；然后，與重量 百分比為22W的T-31固化劑攪拌均勻，即得到水下環(huán)氧混凝土、砂漿添加劑。
混凝土粗骨料換為NFJ耐磨防銹合金骨料，細(xì)骨料換為金剛砂。重量配合比為環(huán)氧混凝土、砂漿添加劑NFJ骨料金剛砂水泥=1: 4.1: 2.25: 0.41，將上述組分加入到強(qiáng)制 性混凝土攪拌機(jī)中拌合3-5分鐘，進(jìn)行水下繞筑，性能如下水中自流平，自密實(shí)。初凝時(shí)間<4.5小時(shí)，終凝時(shí)間<22小時(shí)；7天抗壓強(qiáng)度^45MPa， 28天抗壓強(qiáng)度》60MPa;與老混凝土的粘接劈裂強(qiáng)度》2. 5MPa;抗磨率0.161g/h. cm2 ;沖 磨強(qiáng)度6.211h/(g/cm2)，改為抗磨骨料，硬化物能夠長(zhǎng)期耐受含砂水流的沖擊。實(shí)施例3:按照重量百分比稱取以下各組分環(huán)氧樹脂E-51 42.1%環(huán)氧樹脂E-44 17.1%丁基縮水甘油醚501 5.8%乙二醇二縮水甘油醚 3.5%奇士增韌劑QS-BE 6. 0%偶聯(lián)劑KH-560 1.5%固化劑T-31 24. 0%將重量百分比為42.1%的環(huán)氧樹脂E-51和重量百分比為17.1%的環(huán)氧樹脂E-44混合， 加熱到40'C左右，攪拌均勻后，加入重量百分比為6.0%的QS-BE奇士增韌劑，調(diào)配成改性 樹脂物；加入重量百分比為5.8%的活性稀釋劑丁基縮水甘油醚501和重量百分比為3. 5%乙二 醇二縮水甘油醚、重量百分比為1.5")6的偶聯(lián)劑KH-560，用高速分散機(jī)分散均勻；然后，與重 量百分比為24.096的T-31固化劑攪拌均勻，即得到水下環(huán)氧混凝土、砂槳添加劑。將該添加劑與砂子、水泥配制環(huán)氧砂漿，配制重量比為環(huán)氧混凝土、砂漿添加劑砂 子水泥=1: 2.25: 0.75，加入攪拌機(jī)中攪拌3-5分鐘，配制成環(huán)氧砂漿進(jìn)行水下澆筑，可 進(jìn)行數(shù)厘米薄層修補(bǔ)。性能如下初凝時(shí)間<4小時(shí)，終凝時(shí)間<20小時(shí)；7天抗壓強(qiáng)度^40MPa，28天抗壓強(qiáng)度^50MPa; 與老混凝土的粘接劈裂強(qiáng)度》2. 6MPa。
權(quán)利要求
1、一種水下環(huán)氧混凝土、砂漿添加劑，其特征在于該添加劑由A、B兩種組分組成，A組分為添加了助劑的環(huán)氧樹脂基液，B組分是水下專用固化劑，其重量百分比組成為40-45％的環(huán)氧樹脂E-51，16.5-21％的環(huán)氧樹脂E-44，9-13％的活性稀釋劑，6.0-7.5％的環(huán)氧樹脂增韌劑，1-2％的偶聯(lián)劑，20-24％的T-31固化劑。其中，T-31固化劑是B組分，余為A組分。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水下環(huán)氧混凝土、砂漿添加劑，其特征在于采用的活性 稀釋劑是由重量比為6-8%的丁基縮水甘油醚501和重量比為3-5%乙二醇二縮水甘油醚組成的 混合物。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水下環(huán)氧混凝土、砂漿添加劑，其特征在于采用的環(huán)氧 樹脂增韌劑為奇士增韌劑QS-BE。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水下環(huán)氧混凝土、砂漿添加劑，其特征在于采用的偶聯(lián) 劑為Y -縮水甘油基丙基三甲氧基硅烷或Y -氨基丙基三已氧基硅烷。
5、 一種水下環(huán)氧混凝土、砂漿添加劑的制備方法，其特征在于制備組分A:稱取40-45% 的E-51環(huán)氧樹脂和16. 5-21%的環(huán)氧樹脂E-44,混合,加熱到40°C,攪拌均勻后，加入6. 0-7. 5% 的QS-BE奇士增韌劑，調(diào)配成改性樹脂物；加入9-13%的丁基縮水甘油醚501和乙二醇二縮 水甘油醚的混合物、1-2%的偶聯(lián)劑Y -縮水甘油基丙基三甲氧基硅烷或Y -氨基丙基三已氧基 硅垸，用高速分散機(jī)分散均勻，稱重，包裝，上述各物質(zhì)比例均為重量百分比；將B組分T-31 固化劑直接稱重，包裝；使用前，將組分A與重量百分比為20-249&的組分B混合，攪拌均勻， 即制得水下環(huán)氧混凝土、砂漿添加劑。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種水下環(huán)氧混凝土、砂漿添加劑及其制備方法。該添加劑由A、B兩種組分組成，其重量百分比組成為40-45％環(huán)氧樹脂E-51，16.5-21％環(huán)氧樹脂E-44，9-13％活性稀釋劑，6.0-7.5％增韌劑，1-2％偶聯(lián)劑，20-24％T-31固化劑。其中，T-31固化劑是B組分，余為A組分。將E-51環(huán)氧樹脂和E-44環(huán)氧樹脂加熱到40℃左右，拌勻，加入QS-BE奇士增韌劑；加入稀釋劑、偶聯(lián)劑，用高速分散機(jī)分散均勻制得組分A；將組分A與T-31固化劑混合，攪拌均勻，即制得水下環(huán)氧混凝土、砂漿添加劑。本添加劑制備工藝簡(jiǎn)單，配制的拌合物在水中澆筑時(shí)不離析、不分散、自流平、自密實(shí)、不需振搗，固化后與老混凝土粘接良好，配制的拌合物在水中固化后抗酸堿腐蝕能力強(qiáng)，可用于橋梁橋墩、水庫(kù)電站的大壩、底板等混凝土結(jié)構(gòu)的水下澆筑及水下薄層修補(bǔ)。
文檔編號(hào)C04B24/00GK101624271SQ20091001715
公開日2010年1月13日 申請(qǐng)日期2009年7月16日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月16日
發(fā)明者王國(guó)鵬, 褚志旺, 陳吉素 申請(qǐng)人:青島紅樹林投資有限公司