李學宏,趙寶貴
(1.富錦市水務局,黑龍江富錦156100;2.黑龍江省水利第二工程處,哈爾濱150300)
萬能膠幾乎眾人周知,而環氧樹脂卻尚未普及到人人皆曉,其實環氧樹脂就是萬能膠,只不過前者是俗稱,后者是它的學名。
環氧樹脂(epoxy resin)分子結構中含有兩個或兩個以上環氧基團CH2—CH— 的高分子化合物,俗稱萬能膠。按其分子結構可分為:縮小甘油醚類、脂類、胺類和線型脂肪族類及脂環族類等。工程上主要利用醚類的雙酚A型本分環氧樹脂。它是由環氧氯丙烷和二酚基丙烷(雙酚A)為主要原料縮聚而成。環氧樹脂的牌號主要根據環氧值(100 g環氧樹脂所含的環氧當量數)來劃分。它隨樹脂分子量而變化,分子量較小,環氧值較大,牌號也較大。牌號大的黏度小,軟化點低。如牌號E44及E42,其平均環氧值分別為0.44及0.42,軟化點分別為12℃ ~20℃及21℃ ~27℃。
環氧樹脂是線型分子結構,含有羥基、醚鏈等極性基團和極為活潑的環氧基,故具有良好的黏結性。環氧本身是熱塑性樹脂,使用時必須加入固化劑(胺類、酸酐類和合成樹脂類),使線型分子結構交聯成體型結構,成為不溶、不溶的固體。固化時無副產物生成,固化后收縮小,吸水率小,耐腐蝕性好,具有很高的粘結性和強度。環氧樹脂可用來作金屬與非金屬的粘結劑、涂料、灌漿材料以及配制環氧樹脂混凝土等多種用途。是一種使用較多的合成高分子材料。
某水庫樞紐電站引水管為4根鋼筋混凝土圓管,內徑350 cm,壁厚75 cm,設計水頭25.6 m。運行數年后,2#機組引水管距蝸殼斷面17 m處,沿施工縫環向開裂;1#機組引水管也在同一部位發生環裂縫。經用環氧砂漿修補,運行迄今,情況良好。
環氧砂漿的配比,見表1。

表1 環氧砂漿修補裂縫配方
此種配方在20℃氣溫下養護,其強度增長很快。經用40 mm×40 mm×160 mm試件測定其抗拆強度,取抗拆強度的一半為黏結抗拉強度σ。據試驗,養護1 d后幾乎可以達到14 d后σ=28 kg/cm2的穩定強度。
環氧砂漿的拌制過程為:將環氧樹脂和煤焦油隔水加熱至60℃ ~70℃,攪拌均勻稍冷后,加入鄰苯二甲酸二丁酯和苯酚,拌勻冷卻到30℃以下,再加聚酰胺樹脂和乙二胺,并攪拌均勻,最后加入填料(砂、石棉、水泥),拌合均勻成為環氧砂漿。
首先根據裂縫情況,將縫側混凝土鑿除(寬深各50 mm左右),沖洗干凈,油漬部位用丙酮清洗;然后,鉆孔埋設螺栓,間距50 cm,用以支撐模板;粘補時將已拌好的環氧砂漿,用小鏟或皿子挑起填入清洗干凈的縫槽中,自下而上分段填補壓實,分段加壓模(壓模表面需墊一層塑料薄膜,以防砂漿粘住模板)。粘補好后,即進行養護,一般在24 h后即可拆模。據實踐,一條環向裂縫只需3 d左右可以粘補完畢。
[1]湖南省水利電力局.韶山灌區第二分冊:設計與施工[R].北京:水利電力出版社,1976.