关于微波固化环氧树脂混凝土路面抢修材料的力学性能分析
关于微波固化环氧树脂混凝土路面抢修材料的
力学性能分析
摘要：研究了环氧树脂混凝土试件在自制微波辐射装置下的固化时间，发现其在该条件下
10min 即可实现基本固化，并达到较高强度；进一步研究了微波固化环氧树脂混凝土的力学性
能，结果表明：该混凝土抗压强度近 50MPa,抗折强度可达 10MPa 以上，且与原结构黏结强度
高，同时具有良好的低温性能。研究用微波固化环氧树脂混凝土具有高强、快硬、施工方便及
固化易于控制等优点，可应用于路面抢修抢建工程。
关键词：环氧树脂混凝土；微波固化；力学性能；路面抢修
目前，国内外路面抢修材料主要为硅酸盐水泥类混凝土，其中水泥包括土聚水泥、磷酸盐胶凝
材料和快硬铝酸盐水泥。土聚水泥是 Davidovits 在深入研究古建筑材料的基础上开发出的一种
碱激活胶凝材料，具有早强快硬等优良性能，目前已应用于机场、港口、码头和道路桥梁等军
事工程的抢修抢建中，也能在防灾减灾等临时工程中发挥重要作用。
磷酸盐胶凝材料是新型气硬性胶凝材料的一种，Sugama 等研究了磷酸铵镁水泥的水化产物及
水化机理等，并实现了能用于实际工程的磷酸铵镁水泥的生产。
因磷酸盐胶凝材料具有早强、凝结时间可调等优良性能，发达国家及地区的学者都曾致力于或
正在对磷酸盐类胶凝材料的水化机理及应用开发进行研究。
近年来，国内对磷酸镁水泥用于抢修材料的研究越来越多，如丁铸等对新型磷酸镁水泥的制备
和性能进行了更加深入的研究，并以 MgO 含量较低的镁砂和粉煤灰为主要原料成功制备出凝
结快、早期强度高的磷硅酸盐水泥。快硬铝酸盐水泥是以铝质原料、石灰质原料和石膏，经适
量配合后煅烧成含有无水硫酸钙的熟料，再掺入适量石膏共同磨细而制成，是我国具有独立知
识产权的水泥品种，它具有早期强度发展快、强度高、长期强度稳定增长的特点，同时具有抗
硫酸盐侵蚀和抗冻融循环能力，一般在冬季施工，在水工工程及修补工程等特殊工程中应用较
多。
国内外在上述抢修材料方面均取得了很多成果，抢修材料以其快硬高强、凝结时间可调、耐久
性能好等优点应用于军事工程抢修抢建和灾后快速修复中。但目前的抢修材料仍存在一些缺
陷，如反应时间可调而不可控且不能中断施工，操作时间较短，施工质量无法得到保证，另外
胶凝材料多为单组分熟料，不易保存。
鉴于此，本文制备了一种综合性能优良的环氧树脂混凝土快速修补材料，其前期操作时间长，
易于控制，而后期可通过微波方式实现快速固化，本研究为抢修材料的应用提供指导和借鉴。
环氧树脂混凝土混合料试件制备原材料环氧树脂：双酚 A型E51（中昊晨光化工研究院）；固
化剂：聚酰胺 V125（德国科宁 V-125）；稀释剂：环氧丙烷丁基醚（深圳恒丰化工有限公
司）。仪器及设备自制微波辐射装置示意图如图1所示。该装置主要包括防护罩、主机箱、4
个微波喇叭辐射口以及 4个450W 磁控管。每个辐射口的辐射尺寸为50cm×50cm,磁控管距辐射
口平面的直线距离为30cm.
样品制备按表1级配称取混合料，将其加入拌和锅中搅拌 3min,然后按材料配比将环氧树脂、
固化剂和稀释剂混合均匀后加入到拌和锅中，继续搅拌 3min,取其适量分别放入
10cm×10cm×10cm 抗压以及 10cm×10cm×40cm 抗折 ABS 塑料模具中，捣实刮平后分别在室
温、加热及微波发射装置中固化成型。
微波固化环氧树脂混凝土性能试验。不同固化条件下环氧树脂混凝土抗压强度成型 5组立方体
抗压试件，每组 3个，放置于微波喇叭口下，采用微波功率为3×450W,辐照不同时间后测试每
组试件的抗压强度，结果如表 2所示。成型 5组立方体抗压试件，每组 3个，分别在室温（恒
定温度为（25±0.5 ℃） ）和电子烘箱加热条件下（温度设定为 100℃）进行固化，经过不同固
化时间后测试每组试件的抗压强度，结果如表 3,4 所示。
摘要：
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关于微波固化环氧树脂混凝土路面抢修材料的力学性能分析摘要：研究了环氧树脂混凝土试件在自制微波辐射装置下的固化时间，发现其在该条件下10min即可实现基本固化，并达到较高强度；进一步研究了微波固化环氧树脂混凝土的力学性能，结果表明：该混凝土抗压强度近50MPa,抗折强度可达10MPa以上，且与原结构黏结强度高，同时具有良好的低温性能。研究用微波固化环氧树脂混凝土具有高强、快硬、施工方便及固化易于控制等优点，可应用于路面抢修抢建工程。关键词：环氧树脂混凝土；微波固化；力学性能；路面抢修目前，国内外路面抢修材料主要为硅酸盐水泥类混凝土，其中水泥包括土聚水泥、磷酸盐胶凝材料和快硬铝酸盐水泥。土聚水泥是...
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作者：闻远设计
分类：土木建筑化工水利
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