專利名稱：：一種新型環(huán)氧錨固填料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種新型環(huán)氧錨固填料，具體地說(shuō)是涉及一種應(yīng)用于道橋工程及房屋結(jié)構(gòu)拉索冷鑄錨具的環(huán)氧錨固填料配合比，屬于建筑材料領(lǐng)域。4支術(shù)背景從20世紀(jì)80年代初期至今的20余年的時(shí)間，拉索冷鑄錨具在建筑工程領(lǐng)域得以大量應(yīng)用，導(dǎo)致很多國(guó)家對(duì)錨固填料進(jìn)行了大量研究開(kāi)發(fā)工作，技術(shù)曰新月異。有別于高溫下灌注有色金屬，環(huán)氧錨固填料是在低溫下灌注，以其施工方便、力學(xué)性能良好，在建筑工程及橋梁工程中得到廣泛應(yīng)用。近年來(lái)，我國(guó)正值國(guó)內(nèi)道橋建設(shè)的高峰期，隨著現(xiàn)代橋梁不斷向大跨度、高技術(shù)、超優(yōu)化方向發(fā)展，應(yīng)用于橋梁工程中的環(huán)氧錨固填料對(duì)熱穩(wěn)定性、耐老化性、灌注流動(dòng)性、強(qiáng)度、環(huán)保性(無(wú)毒無(wú)污染)、經(jīng)濟(jì)性等性能提出了更高的要求?，F(xiàn)有技術(shù)中環(huán)氧錨固填料的配合比中采用了有毒、有刺激性的順丁烯二酸酐為材料,其混合料在使用的時(shí)候需要工廠具備良好通風(fēng)的環(huán)境，而且一般工廠做不到，給生產(chǎn)和使用者的健康帶來(lái)了危害，特別是對(duì)人的眼睛刺激很大，同時(shí)對(duì)空氣環(huán)境的污染不可避免；同時(shí)所采用的輝綠巖粉成分使得錨固填料固化物的高溫穩(wěn)定性不好，在氣溫升高的時(shí)候，其強(qiáng)度明顯下降。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明通過(guò)大量的優(yōu)化試驗(yàn)提供一種新型環(huán)氧錨固填料，其配合比中采用了新型、無(wú)毒的液態(tài)酸酐固化劑和硅灰石礦粉，使得新型環(huán)氧錨固填料具有更高抗壓強(qiáng)度，對(duì)鋼絲握裹力高，老化性能更加優(yōu)越，消除了對(duì)生產(chǎn)和使用者健康帶來(lái)的危害，對(duì)環(huán)境污染有根本性的改進(jìn)。經(jīng)一系列的材料模型試驗(yàn)，該新型環(huán)氧錨固填料的力學(xué)性能、熱穩(wěn)定性能、施工流動(dòng)性、熱老化性能等均有所提高，且能夠滿足產(chǎn)品技術(shù)指標(biāo)及工廠文明生產(chǎn)要求。本發(fā)明提供的新型環(huán)氧錨固填料配合比為表1所列。表1新型環(huán)氧錨固填料配合比環(huán)氧錨固填料各原材料配合比(kg/m3)<table>tableseeoriginaldocumentpage3</column></row><table>本發(fā)明提供的新型環(huán)氧錨固填料具有以下優(yōu)點(diǎn)(1)以新型、無(wú)毒的液態(tài)酸酐固化劑代替?zhèn)鹘y(tǒng)環(huán)氧錨固填料中有毒、有刺激性的順丁烯二酸酐，從而使新型環(huán)氧錨固填料具有無(wú)毒無(wú)污染，可操作性強(qiáng)，施工方便，使用期長(zhǎng)，工作流動(dòng)性好的特點(diǎn)。(2)以硅灰石礦粉代替?zhèn)鹘y(tǒng)的輝綠巖粉，使環(huán)氧錨固填料的力學(xué)性能得以改善，尤其是其高溫?zé)岱€(wěn)定性顯著提高。(3)所用各種原材料來(lái)源充足、價(jià)格低廉、在工程應(yīng)用中具有較好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益。(4)環(huán)氧鐵砂彈性模量與傳統(tǒng)配方相近，而耐熱老化性能優(yōu)異，對(duì)橋梁工程拉索耐久性具有重大意義。圖1是環(huán)氧錨固填料抗壓強(qiáng)度隨溫度變化的對(duì)比曲線。具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。本實(shí)施例為抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)采用4x4x4立方體試塊；抗折強(qiáng)度、老化試驗(yàn)均采用4x4x16長(zhǎng)方體試塊；對(duì)鋼絲的握裹拔出力試驗(yàn)，采用直徑50mm試件中間預(yù)埋一根4)7鋼絲。按照表l新型環(huán)氧錨固填料配合比，所用原材料規(guī)格如下環(huán)氧樹(shù)脂采用雙酚A型低分子量的軟性環(huán)氧樹(shù)脂；高溫固化劑采用新型、液態(tài)的無(wú)毒無(wú)刺激性HK-021酸酐固化劑；細(xì)填充料采用白色粉末狀硅灰石礦粉；粗骨料采用鐵砂，其粒徑選(])1.Omm、4)1.5mm、cj)2.Omm三種，采用緊密狀態(tài)下孔隙率較小的混合比例，即按cj)l.Omm:cj)1.5鵬cj)2.Omm為l:1:3的重量比混合均勻后使用。新型環(huán)氧錨固填料配制步驟按照表1新型環(huán)氧錨固填料配合比進(jìn)行配料計(jì)算后，稱取雙酚A型低分子量的軟性環(huán)氧樹(shù)脂、HK-021酸酐固化劑、增韌劑二丁酯、硅灰石礦粉及鐵砂等原料;將雙酚A型低分子量的軟性環(huán)氧樹(shù)脂、HK-021酸酐固化劑、增韌劑二丁酯等粘接劑材料混合均勻，再加入硅灰石礦粉并攪拌均勻，制成環(huán)氧礦粉；在環(huán)氧礦粉中加入鐵砂并攪拌均勻，即制成新型環(huán)氧錨固填料。配制中注意事項(xiàng)鐵砂有時(shí)浮銹較多，一定要除銹、防銹處理，然后干燥保存，鐵砂硬度應(yīng)高于拔出試驗(yàn)所用鋼絲和灌注錨固填料的錨具10~15洛氏硬度；雙酚A型低分子量的軟性環(huán)氧樹(shù)脂在配制前預(yù)熱至60°C~7(TC;硅灰石礦粉保持干燥，烘干溫度105。C，烘干2小時(shí)；灌注錨固填料的錨具及試模在灌注前，要預(yù)熱80°C~100°C。圖l是環(huán)氧錨固填料抗壓強(qiáng)度隨溫度變化的對(duì)比曲線。其中，I為新型環(huán)氧錨固填料的曲線，II為傳統(tǒng)環(huán)氧錨固填料的曲線。由試塊抗壓對(duì)比試驗(yàn)看出(l)在低于常溫時(shí)，環(huán)氧錨固填料的強(qiáng)度均有所提高，但新型環(huán)氧錨固填料提高幅度更大，-2(TC時(shí)其強(qiáng)度比常溫下提高9%,且試塊試壓時(shí)沒(méi)有發(fā)現(xiàn)脆性破壞升高，環(huán)氧錨固填料的強(qiáng)度呈下降趨勢(shì)，但傳統(tǒng)環(huán)氧錨固填料的下降更為明顯，其在常溫至100。C過(guò)程中由155MPa下降到24MPa,下降率達(dá)到84%;而新型環(huán)氧錨固填料配方在常溫至100°C,其強(qiáng)度由210.5MPa下降到143.65MPa,下降率僅為31.6%，其熱穩(wěn)定性有比較明顯的提高。由于是在試驗(yàn)條件基本一樣的情況下進(jìn)行的，試驗(yàn)結(jié)果表明新型環(huán)氧錨固填料的強(qiáng)度及熱穩(wěn)定性都明顯優(yōu)于傳統(tǒng)環(huán)氧錨固填料。表2是cf)7鋼絲在新型環(huán)氧錨固填料中的拔出力試驗(yàn)結(jié)果。橋梁工程中，環(huán)氧錨固填料與鋼絲的粘接力對(duì)鋼絲錨固具有非常重要的作用，因?yàn)殇摻z受拉變細(xì)，表層環(huán)氧錨固填料與鋼絲脫開(kāi)，粘接力即行喪失，這時(shí)變形將向深處發(fā)展，如此反復(fù)。按這種破壞機(jī)理，如果粘接力不足，單純?cè)黾游展L(zhǎng)度是不會(huì)有效的，關(guān)鍵是必須有足夠的粘接強(qiáng)度，為此專門做了鋼絲的拔出力試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果表明cj)7除銹鋼絲握裹長(zhǎng)度為26cm時(shí)拔出應(yīng)力為1481.lMPa,cj)7鍍鋅鋼絲除銹握裹長(zhǎng)度為26cm時(shí)拔出應(yīng)力為1564.3MPa,兩者基本接近鋼絲標(biāo)準(zhǔn)粘接強(qiáng)度1570MPa。表2(})7鋼絲在新型環(huán)氧錨固填料中的拔出力試驗(yàn)結(jié)果<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>表3是新型環(huán)氧錨固填料老化試驗(yàn)結(jié)果。熱老化試驗(yàn)是將新型環(huán)氧錨固填料及環(huán)氧礦粉同時(shí)放入烘箱中，經(jīng)過(guò)240小時(shí)連續(xù)15(TC高溫加速老化。試驗(yàn)結(jié)果表明經(jīng)過(guò)熱老化后的試件的抗壓、抗折強(qiáng)度與未經(jīng)熱老化的試件強(qiáng)度比較，均保持在同一水平上。表3新型環(huán)氧錨固填料老化試驗(yàn)結(jié)果<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>從本實(shí)施例試驗(yàn)可以看出新型環(huán)氧錨固填料熱穩(wěn)定性、耐老化性、灌注流動(dòng)性、強(qiáng)度、環(huán)保性(無(wú)毒無(wú)污染)等各方面性能優(yōu)良。權(quán)利要求1.一種新型環(huán)氧錨固填料，其特征在于配合比為每立方米含環(huán)氧樹(shù)脂197kg、增韌劑二丁酯20kg、酸酐固化劑178kg、礦粉394kg、φ2.0mm鐵砂2892kg、φ1.5mm鐵砂964kg、φ1.0mm鐵砂964kg。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型環(huán)氧錨固填料，其特征在于環(huán)氧樹(shù)脂采用雙酚A型低分子量、軟化點(diǎn)低、揮發(fā)性小的軟性環(huán)氧樹(shù)脂。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型環(huán)氧錨固填料，其特征在于酸酐固化劑采用粘度低、無(wú)毒、無(wú)刺激性的HK-021液態(tài)酸酐固化劑。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型環(huán)氧錨固填料，其特征在于礦粉采用無(wú)毒無(wú)味的白色4分末狀硅灰石礦4分。5.根據(jù)權(quán)利要求l所述的新型環(huán)氧錨固填料，其特征在于鐵砂采用緊密狀態(tài)下孔隙率較小的混合比例，即按(J)1.Omm鐵砂c[)1.5隱鐵砂巾2.Omm鐵砂為1:1:3的重量比混合。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型環(huán)氧錨固填料的生產(chǎn)方法，其特征在于將原材料按配合比配制攪拌形成拌合物，過(guò)程為先將環(huán)氧樹(shù)脂預(yù)熱至6(TC~70°C,將預(yù)熱后的環(huán)氧樹(shù)脂、酸酐固化劑、增韌劑二丁酯等粘接劑材料混合均勻，再加入經(jīng)烘干的硅灰石礦粉并攪拌均勻制成環(huán)氧礦粉，在環(huán)氧礦粉中加入經(jīng)除銹、防銹處理的鐵砂并攪拌均勻后出料，灌注于預(yù)熱至80°C~IO(TC的錨具。全文摘要本發(fā)明提供一種用于道橋工程及房屋結(jié)構(gòu)拉索冷鑄錨具的新型環(huán)氧錨固填料，其配合比為每立方米含環(huán)氧樹(shù)脂197kg、增韌劑二丁酯20kg、酸酐固化劑178kg、礦粉394kg、φ2.0mm鐵砂2892kg、φ1.5mm鐵砂964kg、φ1.0mm鐵砂964kg，克服了傳統(tǒng)環(huán)氧錨固填料對(duì)環(huán)境污染及高溫穩(wěn)定性不好的缺陷，其力學(xué)性能、熱穩(wěn)定性能、施工流動(dòng)性、熱老化性能等均有所提高，且能夠滿足產(chǎn)品技術(shù)指標(biāo)及文明生產(chǎn)要求。文檔編號(hào)C04B26/02GK101456699SQ20081023748公開(kāi)日2009年6月17日申請(qǐng)日期2008年12月30日優(yōu)先權(quán)日2008年12月30日發(fā)明者何祖發(fā),源劉,周明星,孫新喜,林一寧,潘立泉,申占莉,黃志堅(jiān)申請(qǐng)人:中鐵大橋局集團(tuán)武漢橋梁科學(xué)研究院有限公司;中鐵大橋(鄭州)纜索有限公司;中鐵大橋局股份有限公司