一种水下混凝土构件维修养护用碳纤维浸渍胶及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种水下混凝土构件维修养护用碳纤维浸渍胶及其制备方法。一种水下混凝土构件维修养护用碳纤维浸渍胶，由A组分和B部分组成，A组分原料包括双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、消泡剂、邻甲苯基缩水甘油醚、聚丙二醇二缩水甘油醚、1,4

【技术实现步骤摘要】
一种水下混凝土构件维修养护用碳纤维浸渍胶及其制备方法


[0001]本专利技术涉及胶黏剂
，尤其涉及一种水下混凝土构件维修养护用碳纤维浸渍胶及其制备方法。

技术介绍

[0002]公路桥梁工程领域逐渐重视运营期间结构的稳定及耐久性，尤其是工作在水环境中的桥墩和桩基础，在加强检查力度的同时，发现小微缺陷应该及时采取措施给予修补，从而达到延缓甚至消除外界腐蚀环境对于构件的侵蚀，通过外部粘贴FRP对缺陷或构件关键位置(柱中部、干湿循环区域、冻融循环区域等)进行包裹，提高钢筋混凝土柱力学性能的同时提高其耐环境侵蚀的能力，达到维修养护的目的，进而保证桥梁下部构件力学性能满足工作要求。
[0003]纤维增强复合材料(Fiber reinforced polymer，简称FRP)修复加固混凝土结构技术应用已非常广泛，该技术将纤维布通过胶粘剂粘贴在待修复构件的表面从而提高其承载力，FRP具有高抗拉强度、轻质高强、抗疲劳性能好、耐腐蚀的新型复合材料。浸渍胶作为纤维增强复合材料(FRP) 的基体成分，被广泛地应用于混凝土结构的修复与加固，其中混凝土结构加固方法中尤其外贴FRP加固技术应用较为广泛，该技术中FRP与混凝土基材的正常粘结是加固的关键，因此要求浸渍胶拥有良好的粘结性与耐久性。
[0004]目前常规浸渍胶在干燥环境下混凝土构件上的应用技术比较成熟，当需要在水下湿润的环境中采用粘结混凝土构件时，由于受水分影响在完全固化后常规的浸渍胶与混凝土表面的粘结面呈现白色“发泡”状，常规的浸渍胶无论是流淌状态还是半流淌状态均不能与混凝土表面有效粘结。
[0005]现有水下浸渍胶虽然能够满足水下施工，水下浸渍胶在提高韧性的同时牺牲了原有的强度及刚度，现有研究在成分中加入高强度材料来弥补浸渍胶强度的损失，但是同时导致胶体本身流动性变差从而影响了浸渍性能，进而在粘贴FRP施工过程中胶体厚薄不均，FRP受拉时内力分配不均匀容易造成应力集中导致材料过早失效。

技术实现思路

[0006]为了解决上述问题，本专利技术公开了一种水下混凝土构件维修养护用碳纤维浸渍胶及其制备方法，能够适用于外贴FRP维修加固水环境桥梁桩基础及桥墩，保证水下施工时碳纤维浸渍胶与纤维增强复合材料之间的相容性，具有良好力学性能、耐侵蚀、流动性及浸润性。
[0007]为了实现上述目的，本专利技术的技术方案是：
[0008]一种水下混凝土构件维修养护用碳纤维浸渍胶，由A组分和B部分组成，其中A组分和B组分的重量比为2：1；
[0009]所述A组分原料，以重量分数计，包括：双酚A型环氧树脂50
‑
70份、双酚F型环氧树脂30
‑
50份、消泡剂0.1
‑
0.15份、邻甲苯基缩水甘油醚3
‑
4份、聚丙二醇二缩水甘油醚3
‑
5份、
1,4
‑
丁二醇二缩水甘油醚3
‑
5份、液体聚硫橡胶增韧剂8
‑
10份、端羧基液体丁腈橡胶增韧剂5
‑
8份、补强剂50
‑
60份、触变剂4.5
‑
6份；
[0010]所述B组分原料，以重量份数计，包括：聚醚胺固化剂5
‑
25份、聚酰胺固化剂50
‑
70份、异佛尔酮二胺15
‑
30份、DMP
‑
30叔胺促进剂3
‑
3.5份、消泡剂0.1
‑
0.15份、KH
‑
550氨丙基三乙氧基硅烷3
‑
4份、触变剂39
‑
49份。
[0011]通过采用上述技术方案，双酚A型环氧树脂适用性较强，属于通用型环氧树脂，双酚F型环氧树脂保留双酚A型环氧树脂优良特性的同时，还具有良好的耐化学腐蚀能力和对纤维材料优异的浸渍性，双酚A型与双酚F型环氧树脂结合，胶粘剂具有良好的耐化学侵蚀能力及浸渍性。液体聚硫橡胶作为土木工程领域粘合剂中，能够很好的提高韧性以改善胶体的脆性断裂现象，但对树脂弹性模量影响较为明显，端羧基液体丁腈橡胶在提高韧性的同时保留了环氧树脂的耐侵蚀性，端羧基液体丁腈橡胶增韧剂和补强剂相结合，提高韧性的同时保留了物理力学性能及耐久性。
[0012]进一步地，在A组分原料中，所述补强剂包括活性硅微粉35
‑
40份、纳米活性碳酸钙15
‑
20份，更进一步地，活性硅微粉目数为400
‑
2000，纳米活性碳酸钙的目数为800
‑
1000。
[0013]通过采用上述技术方案，采用纳米活性碳酸钙作为补强剂和触变剂，可以减弱水环境对粘结面及胶粘剂本身固化的不良影响，提高浸渍胶在水下环境的适用性；采用纳米活性碳酸钙和活性硅微粉作为浸渍胶的补强剂，有效提高了胶体的弹性模量及强度。
[0014]进一步地，在A组分原料中，所述触变剂包括气相二氧化硅4
‑
5份、活性聚酰胺蜡0.5
‑
1份，更进一步地，气相二氧化硅的目数为800
‑
1000。
[0015]通过采用上述技术方案，气相二氧化硅具有疏水性，可以大幅提高胶粘剂在水下的固化效果，并且使树脂基复合材料具有优异的耐磨性和抗老化性能；活性聚酰胺蜡与气相二氧化硅均能够均匀分布在整个体系中并形成分子间氢键，在没有外力剪切或温度剧烈变化时，氢键的存在使得在整个体系中呈现出网状结构，有效防止固体颗粒的沉降，增强体系的粘稠性和防流挂效果，此外，活性聚酰胺蜡中氢键经剪切断裂后恢复粘度的过程较慢，从而能够赋予体系一定的流平性，提高浸渍效果。
[0016]进一步地，在B组分原料中，所述触变剂包括活性硅微粉20
‑
25份、活性碳酸钙16
‑
20份、气相二氧化硅3
‑
4份，更进一步地，活性硅微粉目数为 400
‑
2000。
[0017]进一步地，所述活性硅微粉采用如下方法制备：活性硅微粉为复合偶联剂处理过的憎水型硅微粉。
[0018]进一步地，在A组分原料中，所述纳米活性碳酸钙采用如下方法制备：纳米活性碳酸钙经过表面活性剂处理过的碳酸钙。
[0019]进一步地，在A组分原料中，所述消泡剂选自BYK
‑
065消泡剂；
[0020]在B组分原料中，所述消泡剂选自BYK
‑
065消泡剂。
[0021]进一步地，在A组分原料中，所述双酚A型环氧树脂的环氧值为0.43
‑
0.48；所述双酚F型环氧树脂的环氧值为0.56
‑
0.63。
[0022]进一步地，A组分原料中的气相二氧化硅和B组分原料中的气相二氧化硅均为疏水性气相二氧化硅，疏水性气相二氧化硅的比表面积为180
‑
220
㎡
/g。
[00本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种水下混凝土构件维修养护用碳纤维浸渍胶，其特征在于，由A组分和B部分组成，其中A组分和B组分的重量比为2：1；所述A组分原料，以重量分数计，包括：双酚A型环氧树脂50
‑
70份、双酚F型环氧树脂30
‑
50份、消泡剂0.1
‑
0.15份、邻甲苯基缩水甘油醚3
‑
4份、聚丙二醇二缩水甘油醚3
‑
5份、1,4
‑
丁二醇二缩水甘油醚3
‑
5份、液体聚硫橡胶增韧剂8
‑
10份、端羧基液体丁腈橡胶增韧剂5
‑
8份、补强剂50
‑
60份、触变剂4.5
‑
6份；所述B组分原料，以重量分数计，包括：聚醚胺固化剂5
‑
25份、聚酰胺固化剂50
‑
70份、异佛尔酮二胺15
‑
30份、DMP
‑
30叔胺促进剂3
‑
3.5份、消泡剂0.1
‑
0.15份、KH
‑
550氨丙基三乙氧基硅烷3
‑
4份、触变剂39
‑
49份。2.根据权利要求1所述的一种水下混凝土构件维修养护用碳纤维浸渍胶，其特征在于，在A组分原料中，所述补强剂包括活性硅微粉35
‑
40份、纳米活性碳酸钙15
‑
20份。3.根据权利要求1所述的一种水下混凝土构件维修养护用碳纤维浸渍胶，其特征在于，在A组分原料中，所述触变剂包括气相二氧化硅4
‑
5份、活性聚酰胺蜡0.5
‑
1份。4.根据权利要求1所述的一种水下混凝土构件维修养护用碳纤维浸渍胶，其特征在于，在B组分原料中，所述触变剂包括活性硅微粉20
‑
25份、纳米活性碳酸钙...

【专利技术属性】
技术研发人员：张臣，黄博，刘志洋，宋泰毅，王延臣，孙希大，秦树东，沈晓芳，
申请(专利权)人：中交元洋大连桥梁水下检测有限公司，
类型：发明
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