【地坪网资讯】随着新型环氧材料的出现，环氧树脂材料在水利水电、工民建等各领域的工程应用也越来越多，提高环氧树脂材料与混凝土的界面粘结是其在工程应用研究中的一 个重要课题。研究表明：随EM稠度的减小粘结强度增大，但收缩应力也会随之增大，合适的材料配比是提高粘结强度和耐久性的必要条件；EM的固化放热会对粘 结强度产生不利影响，选用合适的固化剂、降低放热温度峰值是提高粘结力的有效途径之一；界面的湿度越大粘结强度越低，合适的表面糙化处理能够提高界面的粘 结强度。

三、试验结果与讨论

1、EM配合比对粘结强度的影响

为了考察不同稠度EM对界面粘结强度的影响，通过改变填料与环氧浆材的比例，共设计了5组试验。试验结果见表1。

从 表1可以看出，随EM稠度的增大，粘结强度也逐渐增大。这是由于EM对混凝土基面的浸润度增加的结果。但是，现有研究成果证明，随着稠度的增大，EM中的 浆液相对增多，会导致体系的固化收缩应力增大。因此在考虑界面粘结效果的同时，EM的收缩应力也是一个不容忽视的问题，否则对粘结面的耐久性能会产生不利 影响。

表1 EM配合比对粘结强度的影响

填料：环氧   稠度/cm   粘结强度/MPa   破坏类型  
2：1   6.8   7.2   内聚破坏  
3：1   4.9   6.3   混合破坏  
4：1   3.8   5.1   混合破坏  
5：1   2.4   3.7   粘结破坏  
6：1   1.6   2.2   粘结破坏  

注：内聚破坏指试验破坏在混凝土试件本体；混合破坏指试验部分破坏在混凝土本体，部分破坏在粘结面；粘结破坏指试验破坏在EM与混凝土的粘结界面。

2、不同类型增韧剂对粘结强度的影响

为改善EM的脆性常常在其中掺加一些增韧剂。

增韧剂分活性增韧剂和非活性增韧剂。两类材料虽然都能够增加体系的柔韧性，但增韧机理截然不同。

为论证两类增韧剂对界面粘结力的影响，在其它材料和配比相同的条件下，分别选用活性增韧剂912和常用的非活性增韧剂邻苯二甲酸二丁脂做对照试验，试验结果见表2。

表2 不同类型增韧剂对粘结性能的影响

粘结强度/MPa

 

试验龄期/d

 

28

 

60

 

180

 

360

 

912

 

5.50

 

5.68

 

5.60

 

5.62

 

二丁脂

 

5.42

 

5.31

 

4.52

 

4.11

 

由 表2试验结果可以看出，随着龄期的增长掺加非活性增韧剂EM的粘结强度逐渐降低，而掺加活性增韧剂EM的粘结强度略有增加。这是因为：非活性增韧剂虽能够 与环氧树脂互相混溶，降低环氧树脂分子之间的相互作用力，对于短期内改善EM固化体系的脆性起一定作用，但是并不与固化剂发生化学反应，只是掺和在环氧树 脂高分子骨架之间呈流动的液态。当固化后的EM受到外力压缩或拉伸时，环氧树脂高分子骨架间的二丁酯液滴就会流向压力较小的空间，致使环氧树脂高分子骨架 之间形成空隙，造成固化体系抵御外力的能力下降。

另外EM中没有参与反应的液态增韧剂会慢慢溢出EM固化体系并挥发掉，时间愈长溢 出就愈多，随着液滴的溢出，固化体系骨架之间就会形成空隙，造成EM固化体系的薄弱环节，致使EM机械性能下降的矛盾更加突出，进一步降低EM的粘结性 能，并使其热变形温度下降、固化收缩率增大等。这时而活性增韧剂的分子两端各有一个反应性的活性基团，能够与固化剂发生化学反应，将增韧剂分子链段——旋 转活化能很低的柔性链参与到环氧树脂的三维网络结构中去。当受到外力而变形时，交联点之间的增韧剂柔性链段就会产生塑性变形，吸收消耗外力能量、提高抗冲 击能力，受外力冲击或温度应力时固化结构就会产生屈服，减弱体系的内部应力集中、利于提高粘结性能。