一種拼梁結構灌封膠及其製備和使用方法
2023-06-10 05:55:26
專利名稱：一種拼梁結構灌封膠及其製備和使用方法
技術領域：
本發明涉及一種拼梁結構灌封膠，屬於化學材料領域。技術背景
作為直接承受車輛荷載的橋梁上部結構，梁板的鉸縫鬆動、脫落，形成「單梁受力」，是近年來鋼筋混凝土簡支空心板結構的多發病害。鉸縫作為橋梁預製板梁間的橫向聯繫構造，承擔了部分橋面荷載應力橫向分布的功能，鉸縫構造一旦出現損壞，會造成車輛荷載無法橫向傳遞，從而逐步造成板梁單梁受力的安全隱患。橋梁鉸縫損壞後，目前一般根據損壞程度不同分為採用簡單填補維修、快速混凝土修補、單車道整跨鋪裝翻修以及全幅整聯或整橋翻修等維修方案。但這幾種常規維修方案必須在封閉或部分封閉交通的情況下進行維修，給沿線交通帶來巨大壓力，造成較大的人力、物力損失，影響面廣，施工難度相對較大。
在不中斷交通的情況下維修橋梁，是多年來在路橋領域內的大難題，而採用拼梁結構灌封膠對梁間空隙進行灌注處理，可實現不中斷交通施工，且造價低、工期短、安全等，因此該技術將在橋梁維修中應用日趨廣泛，及時開展拼梁結構灌封膠的研究，具有很好的實際意義和經濟效益，隨著高速公路和鐵路的快速發展和長期運營，橋梁維修日益增加，拼梁結構灌封膠的應用前景將十分廣闊。發明內容
針對現有技術的需要，本發明的目的在於提供一種拼梁結構灌封膠及製備方法、使用方法，所述的拼梁結構灌封·膠固化後強度大，韌性好，專用於橋梁絞縫以及其它混凝土預製構件拼裝縫結構灌封，有效增強荷載傳遞能力以及密封性能，提高橋梁整體性、防水性以及耐久性。
為實現上述目的，本發明是通過如下技術方案實現的:
本發明所述的拼梁結構灌封膠，是一種高性能雙組份環氧樹脂膠粘劑，由環氧樹月旨、活性稀釋劑、胺類固化劑、增韌劑、促進劑以及高性能助劑組成，按重量百分比計:
A組分為:環氧樹脂50 70% ;活性稀釋劑0 30% ;增韌劑0 20% ;高性能助劑0 5% ；
B組分為:胺類固化劑15-50% ;促進劑0 5% ;偶聯劑0 5%。
在上述描述中，申請人對特定成分的含量描述使用了類似0-x的表達方式，表達的含義是這種成分是可選的，本領域技術人員根據生產規格的需要可選則是否加入此類成分。當加入該成分時，該成分最高用量不超過X。
通過上述結構，本發明的灌封膠充分發揮了各成分之間的系統作用，從而使得其膠粘度低，可灌性好，與鋼和混凝土等基材的粘接能力強，粘接強度高，固化物強度高，韌性好，具有優異的荷載傳遞能力和密封性。
由於具有上述顯著的理化特性，本發明所述的拼梁結構灌封，適用於橋梁絞縫以及其它混凝土預製構件拼裝縫結構灌封，可有效增強荷載傳遞能力以及密封性能，提高橋梁整體性、防水性以及耐久性。
相應的，本發明提供了所述拼梁結構灌封膠的製備方法，包括下述步驟:
I)、將環氧樹脂按上述組份重量配比加入拉缸中，攪拌，然後加入活性稀釋劑攪拌、增韌劑，再加入高性能助劑攪拌，經檢驗合格後包裝可得到雙組份拼梁結構灌封膠A組份；
2)、將改性胺類固化劑加入促進劑、偶聯劑攪拌，經檢驗合格後包裝可得雙組份拼梁結構灌封膠B組份。
優選的,上述步驟I)的兩次攪拌每次攪拌時間均為20-60min,更優選30min。
優選的,上述步驟2)的攪拌時間均為20-60min,更優選30min。
優選的，為了加快攪拌，縮短操作時間，在攪拌時儘可能調節攪拌機的高檔以進行高速攪拌。
進一步的，本發明公開了所述拼梁結構灌封膠的使用方法，包括下述步驟:
I)、封縫:用專用環氧、聚氨酯類結構膠和封堵材料進行塗抹封閉；
2)、檢 查:封縫後，用閉水試驗，檢查封縫質量。如果出現滲水現象，需對滲漏處進行加強修補後，再做閉水試驗，直至無水滲漏方可通過；
3)、灌膠:將拼梁結構灌封膠A、B組份按規定比例稱量置乾燥潔淨容器中混合均勻後，立即採用專用板縫壓力泵或板縫恆壓灌注器通過注漿管逐個壓入板縫內，在壓膠過程中，從低端注漿管開始壓入，當下一個注漿管溢出時，停止注漿，然後將注漿管用專用堵頭封死，注漿導管移至下一個壓漿嘴壓注，以此類推逐個壓漿直至灌滿板縫；
4)、清洗:壓漿完畢，關閉注漿泵，及時清洗注漿泵，以免注漿膠料固化後難以清洗，以致損壞注漿泵；
5)、後處理:待膠料固化後，割掉注漿管，用專用板縫封閉膠，固化後再用打磨機打磨平整；
6)、檢驗:板縫處治完畢之後，可採用鑽孔取芯法進行檢測。
上述的使用方法僅為本發明的灌封膠一種可行的作業規範，其他任何的使用方式，根據使用環境的需要和技術人員的熟練程度，均可用於本發明。
在本發明的更進一步詳述和具體實施中，公開了所用的各種成分的優選類型，以便更好、更清楚的描述本發明，然而這種詳細描述並不構成對本發明的特別限制，不依靠這些細節信息而採用本發明技術領域其他通用的化學材料，只要其符合本發明上述對各組成成分名稱所做的限定，依舊屬於本發明的保護範圍。
在本發明中，所述的環氧樹脂是液態雙酚A型環氧樹脂，包括但不限於E-44、E-51、E-52、E-54、NPFF-170、CYD-127、SM-828 等中的一種或多種的混合物。
在本發明中，所述的活性稀釋劑為單官能團活性稀釋劑、雙官能團活性稀釋劑或多官能團活性稀釋劑中的一種或多種的混合物。
其中的單官能團活性稀釋劑常見的以(甲基)丙烯酸酯類為主，包括但不限於丙烯酸正丁酯(BA)、丙烯酸異辛酯(2-EHA)、丙烯酸異癸酯(IDA)、丙烯酸月桂酯(LA)、(甲基)丙烯酸羥乙酯、(甲基)丙烯酸羥丙酯，以及帶有環狀構造的(甲基)丙烯酸酯，如:乙烯類活性稀釋劑有苯乙烯(St)、醋酸乙烯酯(VA)以及N-乙烯基吡咯烷酮(NVP)等；其中的雙官能團活性稀釋劑常見的包括但不限於1，6_已二醇雙丙烯酸酯(HDDA)、二縮丙二醇雙丙烯酸酯(DPGDA)、三縮丙二醇雙丙烯酸酯(TPGDA)等；其中的多官能團活性稀釋劑包括三官能團、四官能團、五官能團、六官能團的活性稀釋劑，更高官能團數目的活性稀釋劑在工業上應用不廣泛，包括但不限於三羥甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA)、乙氧基化三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、二縮三羥甲基丙烷四丙烯酸酯、雙季戊四醇五丙烯酸酯、雙季戊四醇六丙烯酸酯及其乙氧基化產物。
本發明中，所述的胺類固化劑為改性脂肪胺、改性脂環胺或聚醚胺等中的一種或多種的混合物。
本發明中，所述的增韌劑為環氧形或非環氧形中的一種或兩種得混合物，當其為非環氧形增韌劑時，選自聚硫橡膠，氨基甲酸酯預先聚物或改性聚醚中的一種或多種的混合物，當其為環氧形增韌劑時，選自環氧化腰果酚、聚丙二醇二縮水甘油醚、亞油酸二聚體二縮水甘油醚等中的一種或多種的混合物。
本發明中，所述的促進劑為叔胺類促進劑，包括但不限於2，4，6-三(二甲氨基甲基)苯酚(DMP-30)、苄基二甲胺(BDMA)、三乙醇胺(TE0A)、三乙胺(TEA)等中的一種或多種的混合物。
本發明中，所述的偶聯劑是有機矽偶聯劑，包括但不限於Y-氯丙基三乙氧基矽烷KH-550、Y-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基矽烷KH-560以及2- (3，4-環氧環己烷基)乙基三甲氧基矽烷A-186等中的一種或多種的混合物。
本發明中，所述的高性能助劑包括消泡劑和流平劑。其中消泡劑選自德國畢克化學的BYK-057，BYK-055, BYK-A501等中的一種或或多種的混合物；流平劑選自德國畢克化學BYK-354、美國海名斯德謙的Levaslip 8629、Levaslip407等中的一種或多種的混合物。具體實施方案
為了更好的理解本發明的實質，下述給出了本發明的實施方式，僅用於說明本發明是如何實施的，並非限制本發明僅可由以下方案實施，在理解本發明技術方案的基礎上，對本發明進行的變更、替換、結構修飾等依舊屬於本發明的保護範圍，本發明的保護範圍涵蓋於其權利要求及其等同變換。
下述所用的原料，均有市售。
實施例1
1、拼梁結構灌封膠配方
A組份的重量配比為:
環氧樹脂E -5180g
活性稀釋劑669IOg
聚硫增韌劑8g
流平劑BYK-310Ig
消泡劑BYK-066Ig
B組份的重量配比為:
改性胺類固化劑59330g
促進劑DMP-302g
偶聯劑KH-550Ig
2、拼梁結構灌封膠的製備工藝
(I) A組份的製備
先將環氧樹脂按上述組份重量配比加入拉缸中，攪拌，然後加入活性稀釋劑攪拌、增韌劑30分鐘，再加入流平劑、消泡劑等高性能助劑高速攪拌30分鐘，經檢驗合格後包裝。
(2) B組份的製備
將改性胺類固化劑、增韌劑按上述組份重量配比加入拉缸中，攪拌，然後加入促進齊IJ、偶聯劑等助劑高速攪拌30分鐘，經檢驗合格後包裝。
在使用時將A組份和B組份按重量配比為A組份:B組份=3:1混合使用，即可。
實施例2
1、拼梁結構灌封膠配方
A組份的重量配比為:
環氧樹脂NPFF-17O83g
活性稀釋劑5015g
改性聚酯增韌劑IOg
流平劑BYK-3100.5g
消泡劑BYK-0660.5g
偶聯劑KH-560Ig
B組份的重量配比為:
改性胺類固化劑59315g
聚醯胺固化劑65033g
促進劑DMP-302g
2、拼梁結構灌封膠的製備工藝
製備工藝與實施例1相同。
在使用時將A組份和B組份按重量配比為A組份:B組份=2:1混合使用，即可。
實施例3`
A組份的重量配比為:
環氧樹脂CYD-12775g
活性稀釋劑669IOg
金島奇士增韌劑13g
流平劑BYK-310Ig
消泡劑BYK-066Ig
B組份的重量配比為:
改性胺類固化劑59312g
改性胺固化劑T3112g
促進劑TEA0.5g
偶聯劑KH-5500.5g
2、拼梁結構灌封膠的製備工藝
製備工藝與實施例1相同。
在使用時將A組份和B組份按重量配比為A組份:B組份=4:1混合使用，即可。
實施例4
A組份的重量配比為:
環氧樹脂SM-82873g
活性稀釋劑20725g
流平劑BYK-310Ig
消泡劑BYK-066Ig
B組份的重量配比為:
改性胺類固化劑65020g
改性胺固化劑T3112g
促進劑BDMAIg
2、拼梁結構灌封膠的製備工藝
製備工藝與實施例1相同。
在使用時將A組份和B組份按重量配比為A組份:B組份=3:1混合使用，即可。
實施例性能比較見表I。
表I實施例性能比較
權利要求
1.一種拼梁結構灌封膠，是一種高性能雙組份環氧樹脂膠粘劑，由環氧樹脂、活性稀釋齊U、胺類固化劑、增韌劑、促進劑以及高性能助劑組成，按重量百分比計: A組分為: 環氧樹脂50 70% ； 活性稀釋劑 0 30% ； 增韌劑0 20% ； 高性能助劑 0 5% ； B組分為: 胺類固化劑 15-50% ； 促進劑0 5% ； 偶聯劑0 5%。
2.根據權利I要求所述的拼梁結構灌封膠，其特徵在於所述的環氧樹脂是液態雙酚A型環氧樹脂。
3.根據權利I要求所述的拼梁結構灌封膠，其特徵在於所述的活性稀釋劑為單官能團活性稀釋劑、雙官能團活性稀釋劑或多官能團活性稀釋劑中的一種或多種。
4.根據權利I要求所述的拼梁結構灌封膠，其特徵在於所述的胺類固化劑為改性脂肪胺、改性脂環胺或改性芳香胺中的一種或多種。
5.根據權利I要求所述的拼梁結構灌封膠，其特徵在於所述的增韌劑為環氧形或非環氧形中的一種或兩種，所述的非環氧形增韌劑為聚硫橡膠，氨基甲酸酯預先聚物或改性聚醚或改性聚酯中的一種或多種；所述環氧形增韌劑為環氧化腰果酚、聚丙二醇二縮水甘油醚、亞油酸二聚體二縮水甘油醚等中的一種或多種。
6.根據權利I要求所述的拼梁結構灌封膠，其特徵在於所述的促進劑為叔胺類促進齊U，為2，4，6-三(二甲氨基甲基)苯酚、苄基二甲胺、三乙醇胺、三乙胺等中的一種或多種。
7.根據權利I要求所述的拼梁結構灌封膠，其特徵在於所述的偶聯劑是有機矽偶聯劑。
8.根據權利I要求所述的拼梁結構灌封膠，其特徵在於所述的高性能助劑包括消泡劑和流平劑。
9.上述權利要求1-7中任一權利要求所述拼梁結構灌封膠的製備方法，其特徵在於包括下述步驟: 1)、將環氧樹脂按上述組份重量配比加入拉缸中，攪拌，然後加入活性稀釋劑攪拌、增韌劑，再加入高性能助劑攪拌，經檢驗合格後包裝可得到雙組份拼梁結構灌封膠的A組份； 2)、將改性胺類固化劑加入促進劑、偶聯劑攪拌，經檢驗合格後包裝可得雙組份拼梁結構灌封膠的B組份。
10.根據權利I要求所述的拼梁結構灌封膠的使用方法，其特徵在於包括下述步驟: 1)、封縫:用專用環氧、聚氨酯類結構膠和封堵材料進行塗抹封閉； 2)、檢查:封縫後，用閉水試驗，檢查封縫質量，直至無水滲漏方可通過； 3)、灌膠:將拼梁結構灌封膠A、B組份按規定比例稱量置乾燥潔淨容器中混合均勻後，立即採用專用板縫壓 力泵或板縫恆壓灌注器通過注漿管逐個壓入板縫內；在壓膠過程中，從低端注漿管開始壓入，當下一個注漿管溢出時，停止注漿，然後將注漿管用專用堵頭封死，注漿導管移至下一個壓漿嘴壓注，以此類推逐個壓漿直至灌滿板縫； 4)、清洗:壓漿完畢，關閉注漿泵，並及時清洗注漿泵，以免注漿膠料固化後難以清洗，以致損壞注漿泵； 5)、後處理:待膠料固化後，割掉注漿管，用專用板縫封閉膠，固化後再用打磨機打磨平整； 6)、檢驗:板縫處 治完畢之後，可採用鑽孔取芯法進行檢測。
全文摘要
本發明公開了一種拼梁結構灌封膠，是一種高性能雙組份環氧樹脂膠粘劑，由環氧樹脂、活性稀釋劑、胺類固化劑、增韌劑、促進劑以及高性能助劑組成。其中，按重量百分比計環氧樹脂50～70%；活性稀釋劑0～30%；胺類固化劑15-50%；增韌劑0～20%；促進劑0～5%；偶聯劑0～5%；高性能助劑0～5%。本發明公開的拼梁結構灌封膠，具有粘度低，可灌性好，與鋼和混凝土等基材的粘接能力強，固化物強度高，韌性好以及具有優異的荷載傳遞能力和密封性，適用於橋梁絞縫以及其它混凝土預製構件拼裝縫結構灌封，可有效增強荷載傳遞能力以及密封性能，提高橋梁整體性、防水性以及耐久性。
文檔編號E01D22/00GK103194149SQ201310132488
公開日2013年7月10日 申請日期2013年4月17日 優先權日2013年4月17日
發明者李紅英, 段文鋒 申請人:上海東方雨虹防水工程有限公司, 北京東方雨虹防水技術股份有限公司, 徐州臥牛山新型防水材料有限公司