提高工程結(jié)構(gòu)的耐久性歷來都是我國工程界十分關(guān)注和不斷探索解決的主要課題。由于鋼筋混凝土不可避免的會出現(xiàn)一些縫隙或空隙，使得其內(nèi)部的鋼筋在鹽水等腐蝕介質(zhì)的侵蝕下，產(chǎn)生銹蝕現(xiàn)象，尤其在沿海的港口碼頭，跨海大橋和需要灑鹽水除冰雪的機場及高速公路等設(shè)施中更為嚴重。銹蝕在鋼筋表面產(chǎn)生的氧化鐵皮，體積膨脹幾十倍，導致混凝土開裂，保護層剝落，鋼筋更加暴露于腐蝕介質(zhì)中而使鋼筋銹蝕速度加快。因此近年來各國對已有混凝土及鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的評價鑒定和維修改造問題都越來越重視。各種建筑物及構(gòu)筑物經(jīng)過多年的使用多數(shù)都會有不同程度損壞，需要進行維護和修補。
環(huán)氧樹脂制成的環(huán)氧膠性能優(yōu)越、改性途徑較多，近年來發(fā)展較快。多用于混凝土構(gòu)件的粘接和修補、橋梁工程、飛機跑道、公路修造、混凝土結(jié)構(gòu)裂縫補強加固或防滲堵漏灌漿等領(lǐng)域。應用最多的是混凝土構(gòu)件的粘接和修補。
環(huán)氧樹脂漿液修補裂縫技術(shù)的施工工藝流程
其工藝流程是將橋梁結(jié)構(gòu)的裂縫或孔隙與外界封閉，留出進漿孔和排氣孔，然后將一定的材料配制成粘度較低的環(huán)氧樹脂漿液，用壓縮泵以一定的壓力將環(huán)氧樹脂漿液壓住到裂縫內(nèi)，使其擴散膠凝固化，以達到加固或恢復原來結(jié)構(gòu)強度的目的。
環(huán)氧樹脂膠的應用
工程概況
西河橋改建工程，全長160m，原橋?qū)拑?m+2×0.5m防撞護欄。該橋施工為舊橋橋面加寬至12m，更換墊石支座，重做橋面鋪裝。橋面鋪裝5cm瀝青混凝土+10cm防水混凝土，上部結(jié)構(gòu)采用鋼筋混凝土預制空心板，下部結(jié)構(gòu)采用柱式墩、臺，鉆孔灌注樁基礎(chǔ)。
施工步驟
將舊橋面鋪裝、護欄鑿除，加長蓋梁，在原橋板兩側(cè)各增加一塊橋板，再重新澆筑橋面及防撞護欄；將原蓋梁鉆孔，然后配制環(huán)氧樹脂膠，置入鋼筋，與原蓋梁粘接牢固，支模澆筑混凝土；將橋板側(cè)面鉆孔，然后配制環(huán)氧樹脂膠，置入鋼筋，與預制好的新橋板粘接牢固；配制環(huán)氧樹脂膠，然后按1：1的比例加入水泥，制成環(huán)氧砂漿，對破損橋板進行修復。
處理結(jié)果
施工后，新舊混凝土結(jié)合緊密，表現(xiàn)了良好的粘結(jié)性能；橋梁維修至今通車13年，未出現(xiàn)破損。
環(huán)氧樹脂膠配制成環(huán)氧樹脂混凝土后的應用
工程概況
陡河橋改建工程，上部結(jié)構(gòu)采用后張法預應力預制空心板，而在預應力張拉的過程中，由于各種原因造成預制橋板的齒塊部位破裂時，我們就利用環(huán)氧樹脂混凝土的這些特點，對破損部位進行修復。
施工工藝
環(huán)氧樹脂混凝土配制稱取定量的E-44#環(huán)氧樹脂膠體，按膠料配合比加入稀釋劑二甲苯，均勻拌和，待溫度降至常溫時，再加入固化劑乙二胺（要求純度＞70%），環(huán)氧膠料的配合比為環(huán)氧樹脂：二甲苯：乙二胺=100：40：8；水泥唐山冀東盾石P.O42.5R，砂為中砂，碎石采用粒徑為0.5～2.0cm的小石子。環(huán)氧樹脂混凝土配合比為環(huán)氧樹脂膠料：水泥：石子：砂=100：100：130：220。
施工步驟
基面處理：對混凝土基礎(chǔ)表面進行處理，用鏨子剔鑿基面上的乳皮、水泥凈漿表層或松動顆粒等，使表面外露新鮮骨料。
表面清理：先用高壓水沖洗基面表面的沙粒、粉塵。
涂刷基液：在處理好的混凝土基面上用毛刷均勻地涂刷一薄層底層基液，盡可能做到薄而均勻、不流淌、不漏刷。
固定新的錨墊板：按設(shè)計圖紙正確安放錨墊板。
環(huán)氧混凝土施工：待基液初凝（表面不流動，指觸拉絲）時，將拌制好的環(huán)氧混凝土填塞到已刷好基液的基面上，每次填塞厚度不應超過5cm，并注意銜接處壓實排氣；然后用電動抹刀反復震動壓實，邊震動邊壓實、邊找平。
處理結(jié)果
經(jīng)過修補，環(huán)氧混凝土與錨座、混凝土三者結(jié)合緊密，表現(xiàn)了良好的粘結(jié)性能；在隨后的預應力張拉施工中一切正常。施工應注意的事項已制好的環(huán)氧樹脂漿液必須分散堆放，切勿成桶存放或堆置，以免提前固化。
由于環(huán)氧材料各組合成份大都易揮發(fā)、易燃燒，施工現(xiàn)場必須通風透氣，避免有害氣體對人體的不良影響，同時應注意防火。
在施工過程中，若人體與環(huán)氧材料接觸后，應用酒精、肥皂水清洗，嚴禁用有機溶劑清洗，以免有機溶劑將環(huán)氧材料稀釋而使其滲入皮膚。
施工用具可用丙酮、甲苯和二甲苯等溶劑清洗。若環(huán)氧樹脂漿液已硬結(jié)在工具上，可加熱刮掉但不能燃燒。
固化劑（乙二胺）用量一定要準確，誤差控制在5g以內(nèi)。
每次從拌和到注漿，必須在2h內(nèi)結(jié)束，否則環(huán)氧樹脂會失效。
施工溫度在20℃～30℃為宜，陰天、下雨天不能進行施工，否則會影響環(huán)氧樹脂混凝土的強度。
施工成本分析
從總體上看，環(huán)氧樹脂涂層鋼筋的施工并不是很復雜，我國根據(jù)試點工程情況和國外的應用經(jīng)驗證實：一般素質(zhì)的施工隊伍，經(jīng)過技術(shù)交底后均可勝任。但由于環(huán)氧樹脂鋼筋表面的樹脂涂層很容易破損，因此，為避免吊索與鋼筋間因擠壓、摩擦造成涂層的損壞，需要采用高強度的尼龍繩或麻繩為吊索；涂層鋼筋在儲存時為避免紫外線照射引起涂層的褪色和老化需要在其上部覆蓋黑色的塑料布。因此在運輸、保管過程中，不可避免的要增加一部分人工費和材料費。涂層鋼筋在加工過程中，為了保護涂層，需要采用彎制專用套管，以及在操做平臺表面加鋪布氈墊層；涂層鋼筋在連接過程中，也需要較普通鋼筋稍微復雜的施工工藝；在施工過程中，鋼筋涂層有損壞的部位，還需要采用專門的修補液進行修補。這些方面都需要增加一些施工成本。總之，在整個施工過程中，由于環(huán)氧樹脂涂層鋼筋的采用，需要增加的施工成本約使整個施工成本提高25%。
環(huán)氧樹脂涂層鋼筋黏結(jié)錨固性能對成本的影響
影響涂層鋼筋的黏結(jié)錨固性能的因素有很多方面，主要包括：
涂層厚度的影響：當鋼筋直徑不同時，筋徑越大及涂層越厚，黏結(jié)強度降低越大。
鋼筋外形的影響：涂層鋼筋的粘結(jié)錨固性能隨肋部與鋼筋軸線夾角的變化及螺紋的陡緩而變化。
混凝土保護層厚度的影響：保護層厚度的增大粘結(jié)錨固性能也增加。
涂層鋼筋彎制形狀的影響：帶彎鉤或彎起的比直鋼筋好。
混凝土的強度及箍筋的約束影響：隨混凝土強度增加，其黏結(jié)錨固性能提高，環(huán)氧樹脂涂層鋼筋的黏結(jié)強度與混凝土強度的平方根成正比；另外，有箍筋約束的環(huán)氧樹脂涂層鋼筋的黏結(jié)強度相對于沒有箍筋約束的明顯提高。
研究表明，環(huán)氧樹脂涂層鋼筋的黏結(jié)錨固強度比無涂層鋼筋在一般條件下降低10%左右，在最不利條件下降低不超過20%。所以，為了保證涂層鋼筋與混凝土間的黏結(jié)錨固強度，就需要將涂層鋼筋的錨固長度增加一定值，而增加錨固長度勢必會增加原材料的成本。一般情況下，預留的錨固長度比普通鋼筋的錨固長度提高25%。
結(jié)束語
采用環(huán)氧樹脂涂層鋼筋增加的施工費、人工費約占工程總造價的25%左右，一次性投入是很大，但是環(huán)氧樹脂膠作為粘結(jié)材料，由于它具有防水、防潮、耐腐蝕、耐寒、耐熱、抗沖擊和振動等優(yōu)良性能，廣泛應用于橋梁維修中，延長使用壽命和保證安全運行有一定效果，其優(yōu)異的性能將帶來廣闊的應用前景。
