一种新型环氧树脂混凝土材料及其制备方法与流程

本发明涉及土木工程技术领域，更具体的说是涉及一种新型环氧树脂混凝土材料及其制备方法。

背景技术：

混凝土及钢筋混凝土制造的各种建筑物及构筑物经过多年的使用多数都会有不同程度损坏，需要进行维护和修补。而环氧树脂混凝土作为一种凝结快、强度高、耐化学腐蚀、耐磨性、耐久性和抗冻性好、易粘结、电绝缘性好的新型混凝土，多用于混凝土构件的粘接和修补、桥梁工程、飞机跑道、公路修造、混凝土结构裂缝补强加固或防渗堵漏灌浆等领域。

但是，现有技术中的环氧树脂混凝土在使用前需要加热以降低其粘度，但倾倒在砂石等材料上以后温度很快就会降低下来，粘度又会变大，拌和困难；如果加热温度过高，油性环氧树脂会直接发泡，硬化，导致无法进行材料搅拌。

因此，如何提供一种能够常温固化、工艺简单快捷，并具有良好的承载能力和变形能力的，能够适用于建筑结构的新型环氧树脂混凝土的材料是本领域技术人员亟需解决的问题。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明提供了一种能够常温固化、工艺简单快捷，并具有良好的承载能力和变形能力的，能够适用于建筑结构的新型环氧树脂混凝土的材料。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种新型环氧树脂混凝土材料，包括如下重量份原料：砂子1-3份，石子3-5份，水性环氧树脂0.5-2份，固化剂1-2份。

本发明的有益效果是：本发明制得新型环氧树脂混凝土材料强度高、抗冲击性大、同时还具有很强的耐磨性、耐水性、耐化学腐蚀性及抗冻性等良好性能，具有良好的承载能力和变形能力，可以用于建筑结构中，材料性能优于普通混凝土。

进一步，一种新型环氧树脂混凝土材料，包括如下重量份原料：砂子2.77份，石子3.6份，水性环氧树脂1份，固化剂1.2份。

进一步，砂子的粒径为3-4mm。

进一步，石子的粒径为12-15mm。

进一步，固化剂为水性环氧树脂固化剂。

更进一步，水溶性环氧树脂固化剂为水性环氧树脂固化剂tx-211、水性环氧树脂固化剂mf20中的任一种。

进一步，水性环氧树脂为水性环氧树脂h80、水性环氧树脂e51、ep-20水

性环氧树脂、水性环氧树脂e44中的任一种。

本发明还公开了一种新型环氧树脂混凝土材料的制备方法，包括如下步骤：

步骤(1)：按照上述新型环氧树脂混凝土材料的重量份称取各原料；

步骤(2)：将石子和砂子混合后进行搅拌，获得骨料；

步骤(3)：将水性环氧树脂和固化剂混合后进行搅拌，获得胶体；

步骤(4)：将步骤(2)中所述骨料和步骤(3)中所述胶体混合后搅拌进行搅拌，获得最终产品。

本发明的有益效果是：本发明新型环氧树脂混凝土，采用本发明特定的原料配比根据本发明特定的制备方法，并且严格按照本发明投料顺序、搅拌时间进行，制得的产品强度高、承载力和变形能力强，还具有良好的耐久性。且与现有技术中的的环氧树脂混凝土相比，无需加热拌合，常温搅拌即可。与普通混凝土的制备方法相比，并没有增加材料的搅拌时间，但其强度和变形能力却优于普通混凝土。

进一步，步骤(2)、步骤(3)步骤(4)中所述搅拌的温度均为20-25℃。

进一步，步骤(2)中所述搅拌时间为5-8min；所述步骤(3)中搅拌时间为5-10min；所述步骤(4)中搅拌时间为2-5min。

上述进一步的有益效果为，在本发明特定的搅拌时间和温度下进行，可以使得原料搅拌均匀充分，保证材性均匀、强度合格。

经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开提供了一种新型环氧树脂混凝土材料及其制备方法，本发明具有如下的优点：本发明型环氧树脂混凝土材料强度高、抗冲击性大、同时还具有耐化学腐蚀性及抗冻性，且在制备过程中无需加热拌合，常温搅拌即可，搅拌时间短，综合性能优。

附图说明

图1为荷载——纵向位移示意图。

具体实施方式

下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明新型环氧树脂混凝土材料，包括如下重量份原料：砂子1-3份，石子3-5份，水性环氧树脂0.5-2份，固化剂1-2份。

在本实施方式中采用的砂子的粒径均为3-4mm；石子的粒径为12-15mm。

实施例1

将2.77kg砂子和3.6kg石子混合后进行搅拌6min，获得骨料；将1kg水性环氧树脂e51和1.2kg和水性环氧树脂固化剂mf20混合后进行搅拌8min，获得胶体；将上述骨料和胶体混合后搅拌进行搅拌3min，获得最终产品。

实施例2

将1kg砂子和3kg石子混合后进行搅拌5min，获得骨料；将0.5kgep-20水性环氧树脂和1kg和0.5kg水性环氧树脂固化剂mf20混合后进行搅拌8min，获得胶体；将上述骨料和胶体混合后搅拌进行搅拌3min，获得最终产品。

实施例3

将3kg砂子和5kg石子混合后进行搅拌8min，获得骨料；将2kg水性环氧树脂e44和2kg水性环氧树脂固化剂tx-211混合后进行搅拌10min，获得胶体；将上述骨料和胶体混合后搅拌进行搅拌4min，获得最终产品。

实施例4

将2kg砂子和4kg石子混合后进行搅拌6min，获得骨料；将1kg水性环氧树脂e44和1kg水性环氧树脂固化剂tx-211混合后进行搅拌10min，获得胶体；将上述骨料和胶体混合后搅拌进行搅拌4min，获得最终产品。

性能测试

1、测量方法

将实施例1-4制得的最终产品依次分别倒入1-4号柱构件模具，在装入一半量后使用振捣棒进行插入振捣，然后再继续装填，填满之后再次进行二次振捣，振捣结束刮去多余的拌合物，抹平表面，构件制作好以后，待表面硬化后用塑料布进行覆盖，每天定时浇水养护，考虑到环氧树脂胶凝材料比水泥硬化速度慢，故一个星期以后再拆模。

将自市场购买的c100混凝土倒入5号柱构件模具，装入一半量后使用振捣棒进行插入振捣，然后再继续装填，填满之后再次进行二次振捣，振捣结束刮去多余的拌合物，抹平表面，待表面硬化后用塑料布进行覆盖,养护。

表1-1柱构件的尺寸

1、测试指标

极限承载力、延性。

3、测试结果如下表1和图1所示：

表1实施例1-4以及c100混凝土柱的特性结果

注：长细比：是指杆件的长度与杆件截面的回转半径之比。μ：杆件的长度因数，当压杆两端铰支时，μ＝1；当压杆一端固定另一端铰支时，μ＝0.7；当压杆两端固定时，μ＝0.5；当压杆一端固定另一端自由时，μ＝2。

由表1可以看出，本发明环氧树脂混凝土柱的极限承载力随着长细比λ的增大而减小。当20＜λ≤28，极限承载力降低的幅度在10％以内，当λ≥35时，极限荷载的降低幅度超过了20％。而且随着长细比λ的增大，纵向极限应变越来越小，而侧向位移越来越大。

其中，图1中所述环纵为实施例4；素纵为c100混凝土柱。

由图1可以看出，对实施例4中的新型环氧树脂混凝土柱和普通素混凝土柱进行对比可以得出，相同尺寸的柱，二者在极限承载力大小相近，但是在延性性能方面，实施例4中的新型环氧树脂混凝土要远远优于普通素混凝土。

并且，实施例4中的环氧树脂混凝土柱的破坏经历了弹性阶段、弹塑性阶段和破坏阶段。在水平方向，随着荷载的增加，偏心受压现象越来越明显，最后构件在压力和弯矩的共同总用下而破坏。新型环氧树脂混凝土柱构件的破坏形态既不同于短柱的强度破坏也不同于长柱的失稳破坏，而是介于二者之间的一种属于偏心受压破坏。

并且，本发明新型环氧树脂混凝土是一种高效、环保、节能的建筑材料，本身具有强度高，韧性强，耐腐蚀，抗裂性好，耐火性强的优点。与普通混凝土材料相比，其具有更强的可塑性，同时具备构件可装配、施工工艺简单等多方面优势。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。