樹脂混凝土

　　高速公路、立交橋、高架橋均以車流量大、速度快為特點。由于車速快，路面稍有缺陷，就易造成交通事故。傳統(tǒng)的修補材料新老路面親合力差、凝固慢，施工時不得不將待維修路面封閉，鏟除足夠大的舊路面，進行施工。針對高速公路、立交橋、高架橋的修補，我們研制了一種高強、速凝、粘結(jié)強度高的聚合物混凝土修補材料。
一、主要原料
　　A 型和 B 型不飽和聚酯樹脂：工業(yè)品，常州產(chǎn)；固化劑：過氧化物，工業(yè)品，濟南產(chǎn)；促進劑：鈷鹽，工業(yè)品，濟南產(chǎn)；填料：碎石，中砂，粉煤灰（Ⅱ級），青島產(chǎn)。 A 型樹脂含量占樹脂總用量的 85% 左右，樹脂用量占填料總量的 17% ～ 20% ，固化劑占樹脂總用量的 4% ～ 11% ，促進劑用量占樹脂總用量的 2% ～ 5% 。
二、實驗儀器
　　鋼制模具：規(guī)格， 40 × 40 × 160 ㎜；壓力試驗機： NYL-600 型，無錫生產(chǎn)；數(shù)顯抗折試驗機： SKZ -500A 型，無錫生產(chǎn)。
三、實驗工藝
1 、原料配比的確定
　　分別以其中一種原料質(zhì)量為變量，固定其余原料的質(zhì)量來制備聚合物混凝土試塊，測試其強度，對得到的多組試驗結(jié)果進行比較篩選。
2 、聚合物混凝土試塊的制備
　　首先要用烘箱對填料進行干燥，控溫 70 ℃ 左右，干燥 4h 左右，要求含水率低于 0.1% ，然后按圖 1 進行制備聚合物混凝土。
　　　

　　　　　　　　　　　　　　　圖 1 聚合物混凝土的制備工藝簡圖

3 、粘結(jié)強度測試

　　將 40 × 40 × 160 ㎜的砂漿斷塊與聚合物混凝土對接，得到與原試塊規(guī)格相同的試塊。待其固化后，測試該試塊的抗折強度，以此作為粘結(jié)強度的指標，并觀察新斷面的情況。

4 、耐老化試驗

　　將試塊放入人工老化箱中進行老化試驗。老化條件： 6kW 氙燈，溫度 35 ℃ ，相對濕度 70% 以上。降雨周期及時間： 6min/h ，降雨壓力： 8 ～ 10N/cm 2 。

四、結(jié)果與討論

1 、原料的配比

　　根據(jù)多組實驗，篩選出各原料的配比如下：樹脂 70g ，固化劑 3g ，促進劑 3.5g ，碎石 350g ，砂子 220g ，粉煤灰 80g 。

2 、 A 型與 B 型樹脂配比對混凝土性能的影響

　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　圖 2 A 型與 B 型樹脂配比對混凝土抗折強度的影響
　　圖 2 是 A 型與 B 型樹脂配比對混凝土抗折強度的影響，圖 3 是 A 型與 B 型樹脂配比對混凝土抗壓強度的影響。

　　　　圖 3 A 型與 B 型樹脂配比對混凝土抗壓強度的影響

　　由圖 2 、圖 3 可見，只用 B 型樹脂制備的混凝土的強度要比只用 A 型樹脂制備的混凝土高，隨著 A 型樹脂含量的增大，強度也隨之增大，當增至 85% 左右時達到最大值，然后再減小。 A 型和 B 型樹脂混合使用，當 A 型樹脂含量在大于 50% 時，其強度高于只用 A 型樹脂或 B 型樹脂制備的聚合物混凝土。 A 型和 B 型樹脂均屬于不飽和聚脂樹脂，他們具備相似結(jié)構(gòu)，所以相容性很好，混合后制得的聚合物混凝土綜合兩種樹脂的優(yōu)點，避免了單一樹脂在某一方面的缺陷。

3 、樹脂用量對混凝土性能的影響

　　由于樹脂用量過小會導(dǎo)致聚合物混凝土不能凝聚成型，過多會導(dǎo)致成本過高，因此根據(jù)實際情況選取了一定的范圍，如圖 4 、圖 5 所示。

　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　 　圖 4 樹脂用量對混凝土抗折強度的影響
　　由圖 4 、圖 5 可以看出，隨著樹脂用量增加，其強度雖然增加，從樹脂用量占填料總量的 17% 開始增長緩慢，當樹脂用量過大反而使混凝土的強度降低?？紤]到樹脂的用量將直接影響到成本，因此在達到一定強度要求下，盡可能降低樹脂的用量，以樹脂用量占填料總量的 18% ～ 22% 較為適宜。

　　
　　圖 5 樹脂用量對混凝土抗壓強度的影響

4 、固化劑用量對混凝土性能的影響

　　　圖 6 固化劑用量對混凝土抗折強度的影響

　　　
　　　圖 7 固化劑用量對混凝土抗壓強度的影響

　　由圖 6 、圖 7 可見，固化劑的加入一定要適量，隨著固化劑加入量增加，混凝土的強度先增加，當加入過多固化劑卻適得其反，混凝土強度反而降低了。因此，固化劑的加入量要適中，在 4% ～ 11% 較適宜。固化劑加入量過少，混凝土不能完全固化；加入量過大，形成小分子量的聚合物，其脆性大，因而強度降低。