赵晓颖，裴 燏

(1. 黑龙江大学 水利电力学院，哈尔滨150080;2. 中国环境管理干部学院，河北 秦皇岛066000)

自20 世纪50年代年我国专业技术人员开始对环氧树脂进行研究，早已在全国各地蓬勃发展，在建筑、水利、机械工业等部门得到了广泛的应用。环氧树脂在建筑工程中主要用作结构防护( 如涂料) 、结构修补( 如环氧浆液、环氧砂浆)及结构材料( 如环氧玻璃钢) 等。环氧树脂材料中的环氧基液、环氧黏结剂、环氧砂浆和环氧混凝土在水利建筑工程中被广泛应用于混凝土修补、黏结、灌浆、高强混凝土接头等方面。我国在葛洲坝主体建筑物表面平整度处理工程、葛洲坝枢纽二江泄水闸磨蚀岁修处理工程、新安江水电站厂房顶溢流面抹面处理工程［1］等重要工程项目中都较早运用了环氧材料，并取得了良好的效果和宝贵的经验。环氧树脂材料的主要用途［2］见表1。

1 环氧材料性能

环氧树脂是含有环氧基团的高分子聚合物，其结构是线型的，具有一般热塑性材料所特有的性能［3］，即本身不会固化，但流动态随温度高低而发生变化。环氧树脂黏结材料是由环氧树脂加上适量的固化剂、增韧剂、稀释剂及填料组成的一种复合材料［1］。水利建筑工程上常用的环氧树脂，多为二酚基丙烷型环氧树脂，它是用环氧氯丙烷和二酚基丙烷在碱性物质的催化作用下缩聚而成的产品，它具有一般高聚物的通性。

目前我国生产及使用的主要环氧树脂产品牌号和规格见表2。

表2 常用环氧树脂产品的牌号、规格表

表2 中所列产品，其环氧值越大，则分子量愈小，软化点越低。

环氧树脂为黄色或青铜色的黏性液体或固体，易溶于有机溶剂中。由于环氧树脂的吸水性小，耐热性好，能经受一般溶剂的侵蚀，热膨胀系数与体积收缩率小，且有耐震、不易老化，强度高、黏结力大、化学稳定性好和施工工艺简便等优点。近年来国内外水利水电工程中，常将环氧树脂用作电站厂房的防渗涂层;大坝溢流面的防冲耐磨护面; 隧洞、泄水管的混凝土裂缝与气蚀部位的修补; 混凝土蜗壳的衬砌; 粘贴橡皮止水;新老混凝土黏接等。

环氧树脂的缺点是，温度升高时，黏合的强度降低; 不能承受较大的冲击荷载;灌浆时的灌入性差等。

环氧树脂在未加固化剂前性质稳定，常温下能长期贮存。

2 环氧材料的配制工艺

2.1 环氧材料的组合成分

1) 环氧基液:环氧树脂+增韧剂+稀释剂+固化剂。

2) 环氧黏结剂:环氧基液+粉状填料。

3) 环氧砂浆:环氧黏结剂+砂

4) 环氧混凝土:环氧砂浆+石子。

2.2 环氧材料的配制工艺

环氧基液、环氧砂浆、环氧混凝土的制备方法，随硬化剂的不同有所差异，环氧材料的一般配制程序［4］工艺流程示意如下:

环氧树脂加温，加入增韧剂和稀释剂拌匀，再加入固化剂搅拌均匀成为环氧基液，加入细填料拌匀后即配置成环氧砂浆，再加入石子搅拌均匀即成为环氧混凝土。

3 环氧材料的施工要求

环氧材料施工前，结构物表面需修补范围内应清理干净后用钢丝刷洗刷或用砂轮等清除掉混凝土表面的污垢及浮浆，以保证黏结质量。清洗打磨过的构件表面，用吹风机或棉纱等清除掉打磨时产生的尘土、垃圾等，如用水清洗时应使基层充分干燥。施工最适宜温度为10 ～35℃，温度低于10℃后，宜做保温措施处理［5］，因为实际施工环境温度低于7℃时，树脂的流动性差、渗透性弱，固化时间长，从而导致施工不便。

3.1 涂抹环氧树脂基液

在涂刷时，力求基液涂的薄而匀，使粘贴面充分被环氧基液所湿润，涂刷基液后15 ～20 min，待排除环氧基液气泡中的空气后，再涂抹环氧砂浆或浇环氧混凝土。环氧基液涂刷方式可用人工利用毛刷涂刷或用喷枪喷射在混凝土面上，人工涂刷或喷射均应保证基液均匀。

3.2 涂抹环氧砂浆

涂抹时应摊铺均匀，每层厚度应≤1.0 ～1.5 cm，底层厚度应在0.5 ～1.0 cm，超过4 cm时最好立模浇筑。涂层表面用铁抹反复压抹，使表面翻出浆液，如有气泡必须刺破压紧。斜、立面和顶面涂抹时，在涂刷底层前，可在现场进行前导试验段施工，确定合适的加大黏度的基液后进行涂抹，防止浆液流淌或往下脱落。

3.3 浇筑环氧混凝土

环氧混凝土的施工工艺要求与普通混凝土要求基本相似，铺筑时应注意防止扰动已涂刷的环氧基液。浇筑时须充分插捣，再用铁抹反复压抹。施工过程中要严格按照设计要求和相关规定要求进行现场抽样检验，根据实际条件情况必要时可现场进行钻孔取芯试验，以检验其施工效果。

3.4 环氧材料的养护［6］

环氧砂浆或环氧混凝土在施工后应及时采用土工织物或麻袋等进行苫盖养护，避免强阳光直射; 对于温度过低的环境，应采取相应措施加温保暖。一般养护温度以20 ℃左右为宜，养护昼夜温差≤5 ℃。苫盖养护48 h后，自然潮湿养护5 d为宜。养护过程中应至少保证环氧砂浆或环氧混凝土在固化期间不受外界干扰和碰撞。

3.5 施工中的注意事项［7］

1) 所有进场使用的原材料，必须符合相关质量标准，并具有出厂产品合格证，符合工程设计要求同时，也应考虑温度、湿度等因素，方可保证工程质量。

2) 环氧材料要随配随用，一次调和量应以在可使用时间内用完为准［7］。

3) 环氧材料的拌制器皿宜采用广口浅底易于散热的器皿［8］，在拌制过程中需不断搅拌。拌好的环氧材料，必须分散堆放，切勿成桶成堆放置，以免提前硬化。

4) 环氧类材料一般都易于挥发并有毒，因此在施工过程中要做好劳动保护，注意人身安全和环境保护，用过的施工器具以及残液等不能随意抛弃或倾倒其他水域里。

4 厂房屋面板裂缝处理应用实例

海伦市东方红水库水源工程的水厂建成于2004年，其屋面板为预制混凝土薄板结构，板上部使用油膏止漏，并浇筑4 cm厚的混凝土作为刚性防水层。由于受气温、施工等多种因素影响，该屋面板出现了横向、纵向和斜向的多种裂缝。该水厂于2009年对出现裂缝的部位进行加固处理。由建设单位组织设计部门、监理部门、施工单位等多名专家现场研究、会商，最后确定施工修补方案。对裂缝开度＜0.2 mm的裂隙采用环氧基液砂浆和玻璃丝布对裂隙进行封闭;对于裂缝＞0.2 mm的屋面板，进行凿槽和填补环氧砂浆处理。

处理存在＜0.2 mm裂隙的屋面板时，先将裂隙板面清理后用水刷洗干净，板面干燥后进行环氧基液砂浆涂刷，然后从一端开始粘贴玻璃丝布，将玻璃丝布用橡胶刮板刮平拉至裂隙另一端，粘贴牢固，尤其在构件的拐角部位，注意不要出现粘贴空鼓现象。用罗拉滚均匀轧2 ～3 遍后，即可看到玻璃丝布表面充分渗透的树脂，即粘贴完毕。在刷最外层的涂料时树脂里面应添加上光蜡，能使玻璃丝布粘贴表面均匀，色泽达到一致。

修补裂缝＞0.2 mm的屋面板时，沿缝面凿成“V”形槽，槽深不得小于缝深，槽上口宽度＞4 cm，下口宽约为2 cm; 使用高压风( 或水) 枪将槽面冲刷干净，待槽面干燥后，再敷填环氧砂浆，用木锤将环氧砂浆捣实，并将缝口抹平。

海伦市东方红水库水源工程的水厂厂房屋面板裂缝处理用的环氧砂浆配合比，见表3。

表3 东方红水库水源工程环氧砂浆配合比表

该屋面板维修加固完成后，经过2 a多的运行，效果良好。实践证明，环氧树脂黏结材料是可以提高混凝土的耐久性、延长建筑物的使用寿命、防止混凝土病害扩大的修补材料，其用于修补的施工技术在水利工程中具有极大的推广应用价值。

［1］吴新燕. 环氧树脂产品的应用、改性及发展［J］. 化工新型材料，2006(2) :68－70.

［2］欧召阳，马文石. 环氧树脂改性研究新进展［J］. 中国胶粘剂，2011(2) :41－44.

［3］赵国藩，仲伟秋. 高性能材料在结构工程中发展与应用［J］. 大连理工大学学报，2003，43(3) :257－261.

［4］李继业，刘福胜. 新型混凝土实用技术手册［S］. 北京:化学工业出版社，2005.

［5］石宁. 高性能环氧树脂的开发和应用趋势［J］. 热固性树脂，2000(2) :30－33.

［6］袁金颖，潘才元. 膨胀单体改性环氧树脂粘合剂［J］. 黏结，1997(2) :17－19.

［7］张莉，赵丽丽. 环氧树脂砂浆在混凝土表面补强加固中的应用［J］. 吉林水利，2006(11) :24－26.

［8］祝君. 环氧砂浆大面积应用的研究［R］. 西安: 西安理工大学，2005.