WDZ型低温固化建筑结构胶的研制与应用

大筑低温固化建筑结构结构胶的研制与应用祝亦霖李福志朱天顺禹滨滨佘晶晶（武汉大筑建筑科技）摘要大筑低温固化建筑结构胶可以在－10℃以上固化，由武汉大筑建筑科技研制，经过工程应用，证明不仅有较好的技术性能，并且有显著的社会效益和经济效益。关键词低温建筑结构胶粘剂开发前言建筑结构胶是应用于建筑结构构件及结构工程中粘接的一类化工新型建材的统称，此类胶粘剂应具有粘接强度高，耐介质、耐老化性能优良，施工工艺好，价格适中，无环境污染等特点。近年来，由于国内改建、改造的建筑逐年增多，建筑结构胶得到了广泛的应用，取得了显著的技术与经济效益。建筑结构胶的应用与现场施工环境密切相关，我国地域辽阔，在秦岭、黄河以北地区，每年十一月下旬之后气温常在0℃以下。而内蒙古、青海以及广大东北地区冬季的气温更低，目前国内市场上可以在低温（0～-10℃）下进行施工的建筑结构胶还很少，满足不了施工的需求，因此，严重影响了施工进度与工程质量。为此，武汉大筑建筑科技对低温固化建筑结构胶进行了多年的深入研制，现已研制并生产出低温1号建筑结构胶（0~-5℃）和低温2号建筑结构胶（-5~-10℃），经过反复试验和应用，所测力学性能和工艺性能均满足建筑结构的粘结需要。因此投入市场后，立即收到了显著的社会效益和经济效益。大筑低温固化建筑结构胶研制的技术路线配方设计要使环氧树脂胶粘剂能够在低温下固化，其配方必须符合以下几点要求：首先，在主料树脂上应选择环氧当量较小，粘度较低的环氧树脂，最好带有更为活泼、易与固化剂进行反应的基团；而在固化剂的选择上要采用既具有亲核性或亲电性，又有高反应活性的化合物，并且胺值要高些，粘度要低些；同时还要适量使用活性稀释剂，以确保被粘物表面有良好的浸润性。除此以外，还应加入一些其他能改进性能的助剂和适当的填料。经过反复的探索与试验，我们成功的研制出了通用型低温固化剂，它可以满足各种结构胶粘剂在0~-10℃低温下的施工固化。为此，我们又设计了一种高活性的固化体系：高活性环氧树脂——硫醇——多元胺——促进剂。汗现以低温碳炒纤维粘浸胶眯为例，配方动如下：捞高活性环氧宪树脂耐胆询寸100份什DFZ型低饭温2号固化绞剂拿泊30~价40份锈活性稀释剂顾篮乱孟然5~1雨0份湖增韧剂剩内吗栏添15捕~25份芦固化促进剂躁著饱闷过5~1这0份那稠变剂狮水见忘披熔7~9份茫其他助剂枕赢垮祝御葱适量扁此拾配方可在-湾10煌℃类低温下进行酬碳纤维粘贴纽施工，并有夫较好的粘接补强度。原理说明暗DFZ型低极温固化剂之扩所以能在-屯10泛℃唯低温下较好浪的固化环氧是树脂，是由龟于其分雅子中含有巯秧基（-SH史），其中的赛活性氢在叔抢胺类固化促尖进剂作用下修发生了亲核泄加成反应，税其基本反应床式如下：夜R务’仰SH+炸NR薄3礼=R霞’径S尝-公+R患3聚NH蝇+错R跌’凶S逆-唯+CH素2奉-OH-R梯”梁叠→喂R金’素SCH夕2棵-CH-R秒”骆狼＼帝反/灶挺稳令|悬年锻O忌若米屈O-跟R苍’汤SCH茄2缩-CH-R述”当+R晃3花NH仍+晚间→绒R海’协SCH笨2慕-CH-R宜”齐+NR圈3师巷|则薄肯傲停唉|洒携O-缺窃脾峰省孙OH赵这种反悼应的速度很史快，在开始有的2~3小出时亏内环氧基很恭快消耗完毕伐，这和有机钓多元胺固化叫环氧树脂的衫情况有着很屯大的差别，补对比情况见右图。桶大筑低温固孕化建筑结构嚷胶粘剂的生盯产工艺流程工艺流程主甲组分：冻户原材料检验互扛预→到医主树脂化给学改性否奏→蚂头填料、增妇韧剂等加入湖混合锋忧→蹦教搅拌均匀坟立策→帖狡性能测试掩统凳→打岭包装待用覆显乙踢组分：敏原材料检验芒练楼→裤抓固化剂合凡成践泻→库朴填料、促仁进剂等加入乘混合植贵→轰寸搅拌均匀豪扔→亲安今性能测试会楼胜→返芒包装待用看工序简述瓜①租对所采购的画材料先进行油性能指标的南检验，如检烛测环氧树脂挺的环氧值及希粘度，逼并外观测定离是否清晰、限透明，合格炭后进入下道衫工序。祝②葡按配方的组谨成比例将改叶性剂加入到击环氧树脂中栽，在一定的绪温度与时间址下进行化学求改性，测出待中间产物性波能后，停止株反应，降温个备用。锹③苦将所加的填片料助剂与改终性后的树脂瓶按比例加入承变速搅拌机撇中，按操作思条件进行均难匀搅拌。盈④设乙组分工序基与甲组分相感似，只是主口固化剂在反桌应釜内合成贵而得，其他诞工序基本一旧致。脂⑤述甲、乙组分锅按比例调配姑进行强度测确试，合格后徐方可作为甲效组分成品入堂库。戏大筑低温固吸化建筑结构知胶粘剂的性赤能矿碳纤维粘浸揉胶勉粘钢胶葡灌注粘钢胶羽特点尚白色半透明耽蜡状膏体，鬼不流淌，不掀沉淀，渗透本性强，施工四方便。毙白色稠状膏应体，不流淌席，不沉淀，虏粘结性强，岁施工匀和性马好。荒粘度低，粘圾结强度高，副可操作时间哑长。竿粘胶碳纤维现抗拉

孤强度(M法pa)忍室温下糖＞3500缓-10寺℃换下或＞3000铺钢-钢粘结昂抗剪

榨强度(谣MPa绝)检室温下防24判23贯26姻-10谱℃缠下盒14貌13瑞16更钢-钢粘结济抗拉

群强度(溉MPa)饭室温下陕36套34蚊38酿-10刮℃堡下寻27间26数30海钢-混凝土耕粘结

竿抗拉强度(礼MPa)还室温下冲C80混凝辉土破坏焰-10颤℃李下底C80混凝格土破坏肆操作时间（狡以100克贡为例）-1位0宅℃服＞90mi堂n尝＞120m瓶in什＞90mi轧n毁固化时间都3d暮3d燕4d包循环冻融试时验夺-10罚℃滨冷冻，在室征温20性℃坡解冻，10周00h榴·鬼40次，抗催剪强度不下糠降。楚注：以上强绢度数值均为淘14d所罗测。警几种固化剂并在低温下固百化时的性能扇对比娱固化剂撇胺值mgk恩OH/g置用量（g/浙100gE眯？）两固化条件肺抗剪强度M取Pa迹抗拉强度M妖Pa锁聚酰胺65贡1比410承±疼20药40～60旦-10验℃垃＜1释1端810撒480上±百20史25～45喂-10哗℃熔＜3赔1有DFZ岗450抓±槽20薄30～40后-10雾℃松12束26栋大筑低温固晒化建筑结构蹲胶的用途和富应用主要用途：轨于温度0羽℃养~-1愚0错℃数之间的混凝形土构件、砖疼石构件的粘不贴钢板、碳镰纤维布或植逃筋等加固与叨改造工程。盘用于温度0充℃娘~-1攻0子℃叨之间的各种汁承重、非承乌重螺栓与混微凝土、砖石蝇的锚固。全用于温度0什℃蛇~-1做0如℃很之间的混凝减土构件、砖卖石构件、木盗构件、金属喝构件的粘结娱和缺陷修补笛。邻用于温度0是℃亿~-1翼0纸℃筋之间的道路蜻、桥梁的修雀补与粘结。割典型加固工其程实例：协汉某大型体跟育场，经过饲长时间的环摘境影响和机欢械作用，使弄看台板钢筋支大部分锈蚀欺，底部混凝怀土风化开裂臣，承载力严池重下降，需敢采用建筑结处构胶粘剂补科强和预应力锋外张拉加固陶。施工到1佩2月份时，伪平均温度在碍3塞℃芹~-2拣℃悲左右，采用败WDZ型低饮温结构修补舞胶进行修补葡，修补面积腔达7000缝m叶2电，经测试，惹强度完全符慢合要求，补恢强效果令人客满意。景山东青岛某厌隧洞工程，紫由于地处破醋碎带，塌方辱次数多，大并面积使用锚挎杆加固，锚勿杆达100屯0根。当时烫施工温度为新-5鸡℃当，采用大筑四低温2号植央筋胶，锚杆俩直径为协Φ枪25，锚深解500mm对。经法定检馒测单位对锚韵杆现场拉拔穷试验，拉拔弦强度均达到涛屈服阶段，蚕锚固混凝土遇及粘结面均你未见异常。刃太原导弹发数射基地4号玉桥梁加固工慢程，采用碳菌纤维布在桥掌板底面粘贴蠢进行强度加缘固。由于正概值冬季，桥避面附近气温艳低至-9蔽℃舍，于是采用飘大筑低温碳饺纤维粘浸胶层进行粘贴。让经检测，其熟补强效果很池好，该工程暮现已完工二颠年，可同时帜通过4辆1得20吨载重捎汽车。糕北京兵器大刑厦，由大厦纲改成餐厅、赤梁、柱粘贴钓钢板加大承炮载力。因正享值冬季，施忠工温度为-匆4件℃饿左右，采用爽大筑低温粘邀钢胶，14秧天后，经测腊试，强度符电合要求，效强果令人满意族。就北京银都中胞心，选用碳墓纤维布在梁赴下粘贴加固魔，施工现场霉气候恶劣，粒气温只有-拐6柏℃贴，采用大筑丝低温碳纤维系胶进行补强凳，经测试，暑补强效果很屡好。集吉林长春机坟场，钻孔植拣筋，气温低牌，达到-1拘0复℃尖，采用低温穴植筋胶后，古钢筋拉拔强求度均达到屈奇服阶段。哪大筑低温固椅化建筑结构哪胶在全国各林地大量应用逗均收到了较约好的效果。结语妥大欲筑低温固化怀建筑结构胶滥是一新型胶龄种，其性