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摘 要：桥梁作为连通两岸人民的重要渠道，加强桥梁建设能够带动经济发展，提高人民的幸福生活，如今各种大型、小型的混凝土桥梁正在加速建设中。在混凝土桥梁建设中必然会使用到密封胶，可以对各种接缝进行处理。聚氨酯密封胶作为一种合成材料，具有优良的性能，比如耐候性、抗老化性、耐磨性，耐久性等，应用于混凝土桥梁建设中能够发挥重要作用。然而在应用过程中，聚氨酯密封胶的性能会受到多种因素的影响，比如粘接面的洁净程度、潮湿程度、养护时间和聚氨酯密封胶的类别等。于是文章为了提高密封胶在混凝土桥梁建设中的应用效果，对这4个方面的因素进行实验研究。实验结果表明，粘接面的洁净程度越高、表面干燥程度越高，越有利于密封胶应用效果;养护环境处于干燥时，越有利于密封胶的应用效果;在冻融循环的情况下，非焦油型普通聚氨酯密封胶的性能更好，应用效果也越好。

关键词：聚氨酯密封胶;混凝土桥梁;应用

中图分类号：TQ436+.6 文献标识码：A            文章编号：1001-5922（2020）10-0014-04

Abstract：Bridge as an important channel to connect people on both sides. Strengthening bridge construction can drive economic development and improve people's happiness. Today， various large and small concrete bridges are being accelerated. In the construction of concrete bridges， sealants are bound to be used， and various joints can be processed. Polyurethane sealant， as a synthetic material， has excellent properties， such as weather resistance， aging resistance， wear resistance， durability， etc.， and can play an important role in the construction of concrete bridges. However， in the application process， the performance of the polyurethane sealant will be affected by many factors， such as the cleanliness of the bonding surface， the degree of humidity， the curing time， and the type of the polyurethane sealant. Therefore， in order to improve the application effect of sealant in the construction of concrete bridges， the paper conducts experimental research on these four factors. The experimental results show that the higher the cleanliness of the bonding surface and the higher the dryness of the surface， the more favorable the sealant application effect; when the curing environment is dry， it is more conducive to the application effect of sealant; in the case of freeze-thaw cycles， the performance of non-tar ordinary polyurethane sealants is better， and the application effect is better.

Key words：polyurethane sealant; concrete bridge; application

0     引言

在混凝土橋梁建设过程中，会存在各种的接缝，其中就需要使用密封胶。性能优异的密封胶能够增强桥梁建设的整体质量。随着我国对密封胶的不断研究，各种新型优异的密封胶被研发，聚氨酯密封胶属于一种性能优异的材料，不仅具有很好的力学性能，而且还具有弹性强、耐磨、耐候等优势[1]。于是文章将主要研究该密封胶在混凝土桥梁中的应用。在应用过程中，聚氨酯密封胶会受到不同因素的影响，从而降低其应用效果，于是文章将主要通过实验研究的方式，对造成密封胶性能的影响因素进行分析，从而在混凝土桥梁施工过程中，避免不当的操作使得应用效果降低，从而提高其应用效果。

1 聚氨酯密封胶的简介

密封胶可以防止水分、粉尘或者有害物质进入到密封部位，还能够防止密封内部的水分、固体物质或者气体扩散到外界[2-3]。所以需要防止渗漏的部位使用密封胶能够起到一定的效果，另外，使用密封胶对于金属的防腐蚀也能够起到一定的保护作用。尤其是近年来，高层建筑、大型桥梁不断增多，其中涉及到不同类别的接缝，建筑之间的接缝对密封胶的要求比较高，所以发展至今，密封胶的性能更加优异，具有高弹性、耐老化、高延伸率和粘接性，使其在桥梁建设中发挥重要作用[4]。

聚氨酯密封胶是一种合成材料，其性能处于塑料和橡胶之间，所以同时具有两者的优良性能，比如硬度高但是能够具有很好的弹性，另外还具有耐油性、耐臭氧老化性、耐候性、耐磨性，而且还具有比较高的力学性能[5-6]。因其性能较好，所以其发展和用量不断增多。

聚氨酯密封胶按照其组分不同可以将其分为两种类型，分别为单组分和双组份聚氨酯密封胶，单组分聚氨酯密封胶属于湿气固化型，其优势在于施工快，使用方面，其缺点在于反应固化比较慢;双组份聚氨酯密封胶属于反应固化型，其优势在于反应固化时间比较短，具有优良的性能，但是其施工工序复杂，增加了施工时间，所以两种类型的聚氨酯密封胶性能不一样，需要根据实际情况进行选择合适的密封胶[7-8]。聚氨酯密封胶具有广泛的应用范围，尤其是在桥梁、路面、水利等工程中具有较为成熟的应用。随着我国的经济不断发展，聚氨酯密封胶的使用量将会增加迅速。

文章将聚氨酯密封胶应用于混凝土桥梁中进行研究，因为该材料具有很好的粘接性能，而且在低温环境下，还会具有良好的弹性、较大的延伸率、较好的耐候性，并且在应用过程中其寿命周期比较长，而且价格便宜，所以能够具有較好的应用效果。应用于桥梁的过程中，聚氨酯密封胶的性能必然会受到环境和施工工艺的影响，于是为了增强其应用效果，对环境因素和施工工艺因素进行分析，从而可以在正确的条件之下使用聚氨酯密封胶。

2 实验材料及方法

2.1 实验材料和仪器

实验材料：双组份聚氨酯密封胶，选择其中两种不同品种，分别为普通焦油型和环保型，其中环保型即为非焦油型普通聚氨酯密封胶。

实验仪器：拉力试验机、游标卡尺等。

2.2 实验方法

按照规范GB/T 13477.1中确定混凝土尺寸，将其做成多个标准试样，用于实验中。实验方式依据《GB/T 13477.8-2002建筑密封材料实验方法》 。将试样粘接面的灰尘进行清理，然后根据不同实验，对试样粘接面进行不同的界面处理，在两条试样之间的空腔中放入聚氨酯密封胶，每个实验至少需要准备3个试样。然后再将其根据不同的实验，对试样进行养护一段时间，再使用游标卡尺对密封胶进行测量，最后使用拉力试验机进行测试，将其转速设置为5mm/min，当试样发生破话时对其进行结果进行记录。

3 不同因素对聚氨酯密封胶应用效果的影响

3.1 潮湿程度对应用效果的影响实验

3.1.1 实验目的

混凝土桥梁在实际的施工过程中，对其结构接缝使用聚氨酯密封胶时，如果其粘接面出现潮湿情况，就会造成施工的难度增大，还会影响到粘接强度的大小。于是将对表面潮湿程度影响到聚氨酯密封胶应用效果进行实验。

3.1.2 实验方案

由于在实验过程中潮湿程度不方便测量，于是将其晾干时间不同来间接表示潮湿程度。首先将试样浸泡于水中两天，已经达到饱和状态，然后再将试样放于自然状态进行晾干，晾干时间分为设置为10min、2.5h和6h，再在两个试样中间放入聚氨酯密封胶，最后对其进行养护14d，温度设置为23℃，该试件即可进行拉伸试验，使用密封胶的类型为环保型。

3.1.3 试验结果

在实验过程中，粘接界面存在潮湿现象，且没有使用界面剂，其粘接强度就会非常强，通过拉伸试验之后，试样的断裂方式均为粘接面处断裂，并且其断口非常的整齐，所以可以判断为属于粘接破坏，图1即为断裂的实际情况，图2即为潮湿程度对拉伸强度的影响。

从图2中可以看出，潮湿程度非常大，其拉伸强度非常小，当其潮湿程度不断减小时，拉伸强度会有明显性的提高，当试样达到非常干燥之后，拉伸强度就会趋于稳定状态。于是可以得到潮湿程度对密封胶的应用效果影响较大。所以当密封胶应用于混凝土桥梁过程中，一定要将粘接界面使用一定的方式将其进行干燥，完全干燥之后再使用聚氨酯密封胶，才能够提高其拉伸性能，保证混凝土桥梁接缝处于密封状态。

3.2 表面清洁程度对应用效果的影响实验

3.2.1 实验目的与方案

混凝土桥梁的接缝处容易出现各种灰尘等，在应用聚氨酯密封胶时，如果没能将杂物清除干净，就会影响到混凝土的粘接效果，从而容易造成脱落现象。于是将对灰尘对粘接界面的影响进行研究。因为洁净程度不能通过定量进行表述，于是试样将其界面设置成灰尘和泥巴，因为灰尘的洁净程度是比泥巴的低，另外还需要一个洁净的试样，通过对3组试样进行实验，可以判断洁净程度对粘接强度的具体影响结果。

3.2.2 实验方案

表1即为3种不同界面情况下粘接强度的实验方案，在制作试样过程中，用刷子分别涂上灰尘和泥土，每个涂抹动作重复3次，然后再使用聚氨酯密封胶做成实验的试样，将其置于23℃环境中进行养护14d即可进行拉伸试验。本实验中使用的聚氨酯密封胶均为环保型，且没有涂抹界面剂。

3.2.3 实验结果

表2即为3种不同的洁净程度下，试样的延伸率和拉伸强度的结果。当试样粘接面为灰尘和泥土时，其破坏断裂的位置为粘接界面处，且其断口非常整齐。从表中可以看出，洁净程度越大，试样的延伸率和拉伸强度也会越大，当粘接界面存在泥土时，其延伸率非常低，所以粘接面的洁净程度对密封胶的应用效果影响非常大，所以在混凝土桥梁的接缝处使用聚氨酯密封胶时，一定要将其粘接界面擦拭干净，洁净程度越高，应用效果将会越好。

3.3   低温条件下不同养护时间对应用效果的影响实验

3.3.1 实验目的

混凝土桥梁的选址可能选择在气温特点低的地区中，且其冬季时间较长，在建设过程中，不能够避免低温环境下施工，于是试样的养护时间长短会给密封胶应用效果造成一定的影响。所以将会对试样的养护时间设置为7d、14d和28d，然后再将试样进行拉伸试验。

3.3.2 试验方案

首先需要设置3种不同的养护温度，其环境设置如表3所示，试样制作完成之后，需要将其放入不同的环境中进行养护，养护时间分别为7d、14d和28d，完成养护时间之后即可进行拉伸试验。试样都没有涂抹界面剂，且使用聚氨酯密封胶的类型都为环保型。

3.3.3 试验结果

通过拉伸试验之后，能够发现试样的破坏方式为粘接破坏，从粘接面直接断裂，最后测得的结果如图3所示。从图中可以看出，当处于低温环境下时，施工时间超过15d之后，使用聚氨酯密封胶的粘接强度才达到最大。另外，养护环境对粘接强度的影响也比较大，在干燥的环境中，强度比较大，而处于低温和潮湿环境时，强度值会下降。所以在混凝土桥梁中应用聚氨酯密封胶时需要注意其养护环境。

3.4  冻融条件下不同种类聚氨酯密封胶的强度对 比实验

3.4.1 实验目的

我国西部地区有些地方冬季时间较长，温度非常低，其呈现出昼夜温差比较明显的现象。当混凝土桥梁在使用聚氨酯密封胶进行防渗漏作用时，由于外界环境原因会造成冻融循环，从而对其应用效果也会造成影响。于是将对两种不同的聚氨酯密封胶进行对比试验，从而在混凝土桥梁应用中选择最为合适的聚氨酯密封胶。

3.4.2 试验方案

本实验选择了两种不同的聚氨酯密封胶，分别为焦油型聚氨酯密封胶和环保型聚氨酯密封胶，考虑到实际的施工過程，将试样的养护环境设置为不同的情况，分别为潮湿和干燥两种情况，然后将试样在零下十摄氏度的环境下放置12h，然后再将其放入10℃的环境中同样放置12h，将该步骤进行循环操作，重复操作7次即可，如此来模仿冻融循环的过程。完成冻融循环之后即可通过拉力试验机进行实验。具体的实验方案如表4所示。

3.4.3 实验结果

表5即为冻融循环对两种不同类型聚氨酯密封胶拉伸强度的影响结果，从表中可以看出，当实验在干燥环境中进行养护时，其拉伸强度比处于潮湿环境下养护的高，说明，干燥环境更利于聚氨酯密封胶的应用效果。另外，当养护环境一致的情况下，非焦油型的聚氨酯密封胶的拉伸强度更大，并且比普通焦油型的大2～3倍，所以，对于昼夜温差相差很大的地区中，非焦油型的聚氨酯密封胶更有利于应用于混凝土桥梁中。

4 结语

综上所述，聚氨酯密封胶能够在混凝土桥梁中发挥重要的作用，并且在使用聚氨酯密封胶时，要保持混凝土桥梁构件的粘接面干燥、干净，  因为当其处于潮湿且存在杂质时，会严重影响到聚氨酯密封胶的拉伸强度，发生粘接破坏;而且在施工完成之后，对其进行养护时如果在干燥的环境中有助于提高拉伸强度;另外，处于西部的某些区域中，昼夜温差较大的情况下，容易发生冻融循环，此时选择环保型聚氨酯密封胶应用于桥梁中更加合适，能够提高其应用效果。

参考文献

[1]辛波，杨勇，徐海涛，等.聚氨酯密封胶及其在建筑行业中的应用[J].新型建筑材料，2005（03） ：34-37.

[2]朱德明.中国建筑密封材料发展概况[J].塑料工业，2014，42（11） ：122-126.

[3]邓超.我国建筑密封材料的现状与发展[J].中国建筑防水，2006（S1） ：34-37.

[4]宋华坤.改性聚氨酯密封胶的力学性能研究[D].咸阳：西北农林科技大学，2018.

[5]孟婷.耐低温橡胶的材料研究进展[J].橡塑资源利用，2014（01） ：16-18+15.

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