
唐:
摘要:本文通過與傳統(tǒng)的后錨固技術(shù)相比較,提出了研制化學植筋膠的必要性也逐步提升,理清了研制化學植筋膠的思路, 經(jīng)過試驗成功地使產(chǎn)品工業(yè)化,結(jié)合產(chǎn)品性能論述了不飽和聚酯樹脂植筋膠的特點,并結(jié)合已有的相關(guān)標準提出了其主要性能檢測的常用方法創新延展。本產(chǎn)品的各項指標達到了或超過了*水平共創美好。
關(guān)鍵詞:化學植筋 植筋 不飽和聚酯樹脂 性能檢測 膠粘劑
一建議、 前言
化學植筋技術(shù)(又稱后錨固技術(shù))是一種對現(xiàn)有混凝土結(jié)構(gòu)實施簡捷有效連接與錨固的專門技術(shù)!近年來,化學植筋已經(jīng)廣泛地應用于各類建筑施工規模設備、建筑物加固相互配合、結(jié)構(gòu)補強慢體驗、修補及裝飾裝修中;在公路、涵洞智能化、隧道科技實力、鐵路、橋梁建設、礦山及水利等設施中也有應用在此基礎上。
后錨固目前有兩種基本方案,機械膨脹(如膨脹螺釘)和化學錨固植筋前來體驗。前者錨固強度一般較低自主研發,而且對基體產(chǎn)生應力不能作為結(jié)構(gòu)性*定位,但造價低更加廣闊,用于臨時性低強度的固定損耗,應用很廣泛;后者是近十年來發(fā)展的新技術(shù),它是通過化學交聯(lián)固化非常完善,使得鋼筋和基體相粘接性能穩定,從而達到錨固的目的。這種方法也被稱為“整體錨固法”俗稱“鋼筋種植”緊密協作、“化學錨栓”越來越重要。從使用的場合來看,對其錨固強度要求很高,要求達到預埋的效果發揮重要作用,應用在結(jié)構(gòu)近年來、*性固定定位,造價相對較高發展目標奮鬥,目前應用越來越廣泛技術先進。
化學 錨 固 技術(shù)的廣泛應用得益于國外兩家公司:德國的“慧魚”和瑞士的“喜利得”。國外一些先進的理念帶人中國并在市場的前期作了大量的推廣工作延伸。目前認為,大部分的建筑設計院已經(jīng)接受了這種錨固方式,使得國內(nèi)市場已經(jīng)成熟并在近年內(nèi)用量呈指數(shù)增長⌒纶厔?,F(xiàn)在市場需求在不斷地擴大,已達2500萬噸反應能力。
在化學錨固技術(shù)中,錨固劑的選擇顯得至關(guān)重要和關(guān)鍵學習,假如一旦出現(xiàn)間題將對人民財產(chǎn)乃至人身安全造成無法估量的損失結構重塑。國外產(chǎn)品性能穩(wěn)定,錨固強度高應用優勢,從“種植”到承載的時間短高質量發展,能加快工期全方位,更重要的是他們產(chǎn)品的主體樹脂能夠耐水、凍融影響力範圍、酸堿及老化大局,能真正達到結(jié)構(gòu)性*錨固粘結(jié)。同時他們的產(chǎn)品具有環(huán)保性邁出了重要的一步,不含苯乙烯有序推進,具有芬芳性,對環(huán)境和施工者十分友好發展的關鍵。兩家國外產(chǎn)品目前占據(jù)了市場的主要份額道路,每年從國內(nèi)賺走上億美元的外匯。然而和許多進口產(chǎn)品一樣真諦所在,他們的價格不菲指導,大大提高了后錨固的造價,從某個角度上來講他限制了其在某些領(lǐng)域的進一步應用充分。
我國早應用的植筋錨固膠(或稱固定用建筑膠粘劑或稱建筑結(jié)構(gòu)膠)一般是環(huán)氧基錨固膠,其缺點是膠的成本高“*固化慢”影響后續(xù)施工!國內(nèi)的化學錨固技術(shù)初應用在礦業(yè)系統(tǒng)進一步完善,作為臨時的支撐固定用。其主體樹脂主要采用不飽和聚酷競爭力,在促進劑存在下調整推進,以過氧化物在常溫引發(fā)固化,它具有較快的固化速度(一5分鐘初始凝膠@25度)和初始錨固強度敢於挑戰,在冬天也能施工不斷創新。但是由于主體樹脂含大量的易于水解、不耐酸堿的酷鍵提供了遵循。因此參與水平,該錨固體系在水泥的堿性條件下會逐步水解,導致體系錨固強度快速衰減服務效率。因此明確相關要求,用于結(jié)構(gòu)性*錨固顯然存在非常大的隱患,從嚴格意義上講它不能作為結(jié)構(gòu)性錨固統籌發展。而且不飽和聚醋一般采用苯乙烯稀釋和交聯(lián)(一30%重量)深化涉外,VOC及氣味較大,產(chǎn)品不環(huán)保生產製造。同時在包裝和樹脂的存儲期上存在一些尚未解決的問題開展試點,導致產(chǎn)品的穩(wěn)定性不高。另外共同,也有少部分采用環(huán)氧樹脂錨固的進一步,它具有結(jié)構(gòu)性錨固的強度和耐候、耐酸堿性強大的功能。但是由于環(huán)氧/胺固化體系在室溫固化速度偏慢實際需求,一般在24小時后才能承載,明顯影響施工進度優勢,同時環(huán)氧/胺體系的粘結(jié)劑善謀新篇,由于胺容易氧化,易對粘接基材產(chǎn)生污染便利性,對施工條件要求較為苛刻方法。因此,未能在結(jié)構(gòu)性錨固體系中廣泛推廣提供有力支撐。
基于此切實把製度,研究開發(fā)新型的化學錨固材料,以達到進口產(chǎn)品的同樣性能自行開發,*進行部署,大幅度降低國內(nèi)錨固的費用,顯然是化學錨固領(lǐng)域中一個十分迫切也是倍受關(guān)注的課題應用情況。我們根據(jù)建筑植筋錨固的施工工藝要求, 結(jié)合不飽和聚酯樹脂膠的特點,開發(fā)出一種適合建筑植筋錨固的新膠種—夯固牌植筋膠!
二保護好、主要原材料及技術(shù)指標
1. 不飽和聚酯樹脂見表 1 。
表 1 不飽和聚酯樹脂理化指標
外 觀
粘度
(Pa.s) 酸值
固含量
(%) 80℃熱穩(wěn)定性(h) 25℃凝膠
時間(min)
淡黃色粘稠液體 0.4~0.5 16~24 61~64 ≥24 8~12
2.填料
填料的加入可以提高強度有很大提升空間、降低成本運行好、便于使用,貯運更為安全,其要求是:與膠中的主要組份沒有化學反應產(chǎn)生,粒度合適宜于分散,還應與樹脂有良好的浸潤性,以保證粘接強度的改善, 必要時要進行合理的粒度搭配;應經(jīng)過干燥和清洗,不得有水、油污可能性更大、金屬雜質(zhì)等;無毒部署安排、不易分解、非易燃易爆的均質(zhì)固體物;來源容易,價格低廉技術。 選擇的填料見表2推廣開來。
表 2 填料成份
名 稱 密度(g/m3) 粒度(目) 作 用
滑石粉 2.4~2.9 >200 提高浸潤性,降低成本
石英粉 2.2~2.6 60~200 提高強度,降低成本
3.觸變劑
觸變劑理化指標見表 3
名 稱 比表面積
(m2/g) 平均粒徑
(μm) 視密度
(g/l) 1000℃2h
燒失量(%) 4%水分散液的ph值
氣相二
氧化硅 200±25 約12 50 小于1% 3.5~4.3
三、配比試驗
各組份質(zhì)量比及膠泥稠度技術研究、貯存穩(wěn)定性見表 4
配比試驗情況見表 4
編號 加促進
劑樹脂 滑石粉 石英粉 氣相二
氧化硅(%) 5℃稠度
(mm) 60℃烘箱放置一個月
1 1.2 0.8 1.8 0 59 嚴重分層
2 1.2 0.8 1.8 1 54 不分層
3 1.2 0.8 1.5 1 57 稍分層
4 1.2 0.8 1.5 2 45 不分層
5 1.2 0.8 1.5 2 51 不分層
注:此配比試驗是在5℃~10℃之間進行的,優(yōu)的配比適合在春季使用,而冬季和夏季應根據(jù)膠的施工性能來調(diào)整填料及觸變劑的用量重要的。
四、主要性能檢測及分析
目前,不飽和聚酯樹脂植筋膠還沒有相應的國家及行業(yè)標準,我們只能綜合《建筑膠粘劑通用試驗方法》GB/T12954-91姿勢、《膠粘劑貯存期的測定方法》GB7751-87相互融合、《膠粘劑拉伸剪切強度測定方法》GB7124-86和《樹脂錨桿錨固劑》MT146.1-2002、《混凝土結(jié)構(gòu)后錨固技術(shù)規(guī)程》JGJ145-2004和《混凝土結(jié)構(gòu)加固設計規(guī)范》GB 50367-2006等有關(guān)章節(jié)內(nèi)容來進行其性能檢測綠色化。
1.施工性能試驗
(1) 稠度 表示樹脂膠泥的軟硬程度,以試錐1min沉入的深度來表示不同需求。所用儀器及方法按MT146.1-2002中6.3規(guī)定進行,表4中4號樣稠度值偏小,較難把膠向孔眼中填注,插入鋼筋及錨栓比較費力。
(2) 適用期(即凝膠時間) 是指膠配制好后,能維持正常施工所持續(xù)的時間保持穩定。 在施工現(xiàn)場,一般把樹脂膠泥與固化劑開始混合到膠泥溫度上升2℃的時間定義為適用期,與MT146.1-2002中3.5所定義的凝膠時間對應總之。根據(jù)現(xiàn)場經(jīng)驗,植筋施工中一次配膠量以300g~500g為宜,適用期控制在20~50min為宜(冬季、春秋季30~50min,夏季15~20min) 支撐作用。適用期的調(diào)整可通過調(diào)整促進劑和固化劑的摻量來進行研學體驗。其測定方法可按MT146.1-2002中6.4的規(guī)定進行,根據(jù)施工溫度需要, 測試溫度可分為4±1℃建設項目、17±1℃、28±1℃3種落實落細。
2.抗壓強度試驗 方法按MT146.1-2002中6.5進行,溫度等同于凝膠時間測定時的3種溫度, 固化劑的摻量以在此溫度下有合適的適用期為準相結合。齡期均為3種溫度下的24h。經(jīng)檢測,1~5號樣抗壓強度均能達到75Mpa 以上,遠遠超過小規(guī)定值(60Mpa)製高點項目。
3.貯存期試驗 把1~5號樣密封放入35℃的烘箱中(以此來縮短試驗周期)觀察1個月為產業發展。 從結(jié)果看,所有試樣均沒有凝膠硬化情況發(fā)生,其中2、4有所增加、5號沒有分層現(xiàn)象各項要求。但考慮到施工性能及成本,2號樣填料比高!成本也低,而施工性能與5號樣相當, 所以終選擇2號樣做進一步性能試驗。
4.錨固力試驗
試驗基體為C30混凝土,儀器為ZY-20錨桿拉力計,錨固膠為2號樣品,結(jié)果見表5越來越重要的位置。
錨固力試驗結(jié)果見表 5
鋼筋規(guī)格 φ6 Q235圓鋼 φ22RL335L螺紋鋼
鉆孔直徑(mm) 8 8 8 28 28 28
錨固深度(mm) 90 90 90 330 330 330
檢驗拉力(KN) 6.7 6.7 6.7 127.3 127.3 127.3
錨固端狀態(tài) 未見破壞 未見破壞 未見破壞 未見破壞 未見破壞 未見破壞
極限拉力(KN) 10.3 10.5 10.7 150.5 152.3 151.5
錨固端破壞狀態(tài) 鋼筋頸縮 鋼筋頸縮 鋼筋頸縮 鋼筋頸縮 鋼筋頸縮 鋼筋頸縮
從植筋過程看,2號樣不論對小孔φ6還是大孔φ22mm均填注方便, 鋼筋插入阻力小;固化過程中沒有因淌膠而造成缺膠情況;施工性能良好,省時省力講理論。 綜上所述,后以2號配比進行工業(yè)化生產(chǎn)奮戰不懈。冬季配方成品性能指標見表編6市場開拓。
冬季配方成品性能指標見表 6
項 目 指 標
外觀 膠泥為淡黃色白色膏狀白色粉末
容重(g/cm3) 1.8~2.0
稠度(mm) 55~60
抗抗壓強度(MPa) ≥60
劈裂抗拉強度(MPa) ≥8.5
抗彎強度(MPa) ≥50
鋼-鋼(鋼套筒法)拉伸抗剪強度標準值(MPa) ≥16
不揮發(fā)物含量(固體含量)(%) ≥99
固化后適用溫度(℃) -30~60
施工溫度(℃) -5~25
儲存期(25℃以下避光) ≥6個月
五、產(chǎn)品的技術(shù)評價
1.本產(chǎn)品通過采用分子設計大大縮短、剪裁的方法要落實好,合成出一類結(jié)合環(huán)氧樹脂具有耐腐蝕、耐候及不飽和聚醋的不飽和性更默契了,可以在常溫下快速固化等特點先進技術。在樹脂分子中引人不飽和基團和軟、硬嵌段不合理波動,使得樹脂分子具有多重功能性宣講手段。采用非苯乙烯低揮發(fā)性的單官能團及雙官能團復合稀釋本系,使得整個樹脂體系幾乎沒有任何難聞的氣味積極拓展新的領域,并能有效調(diào)整固化速度配套設備。采用這種樹脂體系生產(chǎn)的化學植筋膠無論是錨固強度還是耐水、耐候性相對開放、環(huán)保要求都能達國外同類產(chǎn)品的水平推進高水平,產(chǎn)品經(jīng)國家建筑工程質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心,國家建筑材料測試中心檢測拓展應用,檢測結(jié)果表明該產(chǎn)品各項技術(shù)指標均超過企業(yè)標準生產創效。
2.夯固化學植筋膠與國外產(chǎn)品的性能對比見表 7。
夯固化學植筋膠與國外產(chǎn)品的性能對比見表 7
產(chǎn) 品
項 目 夯 固 慧 魚 喜利得
產(chǎn)品包裝 硬塑注射式 硬塑注射式 軟塑注射式
Ⅱ級螺紋鋼筋φ20 埋深為300mm 埋深為300mm 埋深為300mm
抗拉設計值(KN) 94.2 94.2 94.2
凝膠時間(min) 12 15 18
平均破壞抗拉力值(KN) 125.2 125.8 129.6
錨固端破壞狀態(tài) 鋼筋頸縮 鋼筋頸縮 鋼筋頸縮
苯乙烯含量 無 無 無
從以上和國外*產(chǎn)品的對比可以看出:
(1)該產(chǎn)品的設計載荷已經(jīng)達到了德國“慧魚”和瑞士“喜利得”設計要求管理。
(2 )該產(chǎn)品凝膠時間為12min優化上下,分別短于德國“慧魚”和瑞士“喜利得”。
(3)該產(chǎn)品不含苯乙烯,無毒生產體系,無臭味服務,達到了德國“慧魚”和瑞士’喜利得”產(chǎn)品的環(huán)保要求。夯固化學植筋膠的上述幾項技術(shù)指標已達到國外同類*產(chǎn)品水平參與水平。
六大型、結(jié)束語
經(jīng)過一年多自行研制生產(chǎn)的化學植筋膠由多家用戶試用一致認為性能優(yōu),使用方便明確相關要求,經(jīng)國家建筑材料測試中心,國家建筑工程質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心檢驗統籌發展,各項技術(shù)指標均達到企業(yè)標準行業內卷,主要技術(shù)指標達到或超過國外同類產(chǎn)品先進水平。該產(chǎn)品有施工操作方便逐漸完善,固化時間短參與能力,粘接強度高,耐水是目前主流,耐酸堿充分發揮、耐候性能好等特點。特別適合用于建筑加固改造錨固充分發揮、幕墻支架固定選擇適用、機器設備固定、鋼結(jié)構(gòu)固定設計、墻體拉結(jié)錨固業務指導、以及需要和建筑墻體或者地基固定的場所。該產(chǎn)品在研究就此掀開、開發(fā)中具有如下創(chuàng)新點:
1.采用分子設計長足發展、剪裁的原理,使主體樹脂兼?zhèn)鋭傂苑€步前行、韌性結構不合理、其粘接強度達到環(huán)氧樹脂膠同等強度。
2.使 主 體樹脂中含不飽和基逐步改善,固化速度快意見征詢,在常溫下兩小時達到強度要求,并能在一5℃條件下固化施工自動化裝置。
3.體系采 用了特殊的穩(wěn)定劑示範,使產(chǎn)品在常溫條件下至少可以保存一年,而國內(nèi)一些產(chǎn)品只能滿足半年的保質(zhì)期或者在低溫保存有很大提升空間。
4.該主體樹脂具備耐水運行好、酸、堿性、耐凍融性部署安排,能作為*性結(jié)構(gòu)錨固搖籃。
5.產(chǎn)品不含苯乙烯、具有環(huán)保性推廣開來、施工中散發(fā)出一股清香推動,無難聞氣味,對施工者十分友好堅持好。
6.本產(chǎn)品技術(shù)線路合理即將展開,生產(chǎn)合成過程容易控制,產(chǎn)率高特性,產(chǎn)品性能優(yōu)良傳承,達到了先進、國內(nèi)水平建言直達,本產(chǎn)品投放市場以來,得到了許多用戶的*,取得了很好的社會經(jīng)濟效益多種。
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