Synthesis and Characterization of Polyurethane and Epoxy Resin Interpenetrating Polymer Network

A series of Polyurethane (PU)/bisphenol A based Epoxy Resin(EP) Interpenetrating Polymer Networks(IPN) were synthesized and characterized by SEM, DSC, TGA and DMTA. It was found that IPN shows the best compatibility and damping properties when the ratio of PU/EP is 80 to 20. The results show that chain-extender and higher molecular weight of PPG are able to improve the properties of compatibility, damping and thermal properties.

Performance of steel bridge deck pavement structure with ultra high performance concrete based on resin bonding

This research investigated a pavement system on steel bridge decks that use epoxy resin(EP)bonded ultra-high performance concrete(UHPC).Through FEM analysis and static and dynamic bending fatigue tests of the composite structure,the influences of the interface of the pavement layer,reinforcement,and different paving materials on the structural performance were compared and analyzed.The results show that the resin bonded UHPC pavement structure can reduce the weld strain in the steel plate by about 32%and the relative deflection between ribs by about 52%under standard axial load conditions compared to traditional pavements.The EP bonding layer can nearly double the drawing strength of the pavement interface from 1.3 MPa,and improve the bending resistance of the UHPC structure on steel bridge decks by about 50%;the bending resistance of reinforced UHPC structures is twice that of unreinforced UHPC structure,and the dynamic deflection of the UHPC pavement structure increases exponentially with increasing fatigue load.The fatigue life is about 1.2×10^(7) cycles under a fixed force of 9 kN and a dynamic deflection of 0.35 mm,which meets the requirements for fatigue performance of pavements on steel bridge decks under traffic conditions of large flow and heavy load.

水性环氧树脂-聚丙烯纤维改性水泥基快速修补砂浆性能研究

为改善机场道面修补砂浆脆性大和粘结性能差等问题,本文利用水性环氧树脂(WER)、聚丙烯(PP)纤维和硫铝酸盐水泥(SAC)制备出一种快速修补砂浆,并对其工作性能、力学性能、阻尼性能和耐硫酸盐腐蚀性能进行研究。结果表明,PP纤维和WER可显著提高快速修补砂浆韧性和粘结性能,使得快速修补砂浆2 h抗压、抗折强度和粘结强度分别达到22.3,5.1和3.7MPa,满足民用机场规范要求,同时可改善快速修补砂浆的阻尼性能和抗硫酸盐侵蚀性能。

丙烯酸-环氧树脂涂层对海工混凝土防腐性能的影响

合成了一种丙烯酸-环氧树脂涂层,研究了海水浸泡条件下涂覆丙烯酸-环氧涂层混凝土的力学性能、耐久性能,并对其水化产物及微观结构进行了分析。结果表明:在海水浸泡条件下,相较于无涂层对照组,涂覆丙烯酸-环氧树脂涂层的混凝土抗压、劈裂抗拉强度均相对较高,表面pH值减小幅度较小,抗氯离子渗透性能较好,可以保持混凝土内部的高碱性,水化产物中水化硅酸钙含量相对较高,基体结构致密,孔隙和微裂纹较少。涂覆丙烯酸-环氧树脂涂层可使海工混凝土具有优异的力学性能和耐久性能。

混凝土加固施工中的环氧树脂胶改性及效果研究

针对传统混凝土施工中环氧树脂胶质脆韧性不足和高温易流挂的问题,提出通过气相白炭黑(MSD)对传统环氧树脂结构胶进行改性。试验结果表明,在酚醛胺固化剂T-31掺量为15%,聚酰胺固化剂PA掺量为40%,硅烷偶联剂KH-792的掺量为3%,超细石英砂掺量为40%,纳米碳酸钙掺量为20%,MSD掺量为3%;短切碳纤维掺量为6%配比下制备的结构胶性能最佳。14 d压缩强度、拉伸强度、正拉粘接强度和拉伸抗拉强度分别为81、34、5.5和18.5 MPa。表现出良好的阻裂粘接性能,可以在桥梁混凝土加固中发挥重要作用。

混凝土外墙面装饰用改性环氧树脂胶粘剂制备及应用

为了提高建筑外墙装饰用混凝土胶粘剂性能。以环氧树脂为原料,以乙酸乙酯为稀释剂,以三苯基膦盐为固化剂制备了建筑外墙装饰用混凝土环氧树脂胶粘剂,并对其性能进行了测试表征。结果表明,冷环境下,随着温度降低混凝土与砖板粘接试件的粘接强度、剥离强度不断下降,冲击强度极速下降,而剪切强度变化并不显著;热环境下,随着温度升高试件的粘接强度、剪切强度、冲击强度并未显著变化,而剥离强度缓慢下降;湿环境下,随着湿度增加试件的粘接强度、剥离强度、剪切强度、剪切强度均明显下降;随着挠度增大,试件的抗压强度呈现为显著变大趋势;环氧树脂胶粘剂表观性能与环保性能表现优异,且整体承载力与抗压强度明显提高。

酚醛树脂和环氧树脂改性透水混凝土性能演变规律研究

为制备高性能透水混凝土,在透水混凝土中分别掺入不同含量的酚醛树脂和环氧树脂,通过测试透水混凝土的抗压强度、抗折强度、抗冻性能及透水系数来分析其性能的演变规律。结果表明,随着2种树脂掺量的增加,透水混凝土的7、28 d的抗压强度、抗折强度先增加而后逐渐降低;透水混凝土的质量损失率和抗压强度损失率先减小而后逐渐上升;透水混凝土的渗水系数增加。2种树脂均能有效提高透水混凝土的4种性能,并且环氧树脂比酚醛树脂的效果更好。酚醛树脂的最佳掺量为2%,环氧树脂的最佳掺量为3%。

不同高分子防腐材料表面涂层粘附性能变化规律研究

为提高高性能混凝土的耐久性,通过分别在混凝土表面涂一层约3 mm的水性环氧树脂类防腐涂料、聚氨酯类防腐涂料和丙烯酸树脂类防腐涂料,来对比分析有防腐涂料和无防腐涂料的混凝土的抗氯离子性能、抗硫酸根离子性能和抗碳化性能等3种耐久性。试验结果表明,相比较于无涂料混凝土,含有防腐涂料的混凝土抗氯离子侵蚀性能、抗硫酸根离子侵蚀性能和抗碳化性能要好;聚氨酯防腐涂料对混凝土抗氯离子侵蚀性能、抗硫酸根离子侵蚀性能和抗碳化性能等耐久性最强,水性环氧树脂防腐涂料次之,丙烯酸树脂防腐涂料最弱。

湿热-碳化下环氧树脂混凝土的抗碳化性能试验研究

为制备高性能耐久性混凝土,通过室内试验分析了环氧树脂掺量、湿热循环次数、碳化循环次数及湿热-碳化循环次数对环氧树脂混凝土抗碳化性能的影响,结果表明:环氧树脂的掺入能够提高混凝土的抗碳化性能。但过量的环氧树脂掺量并不能显著的提高混凝土的抗碳化性能,对于该类混凝土试件的环氧树脂最佳掺量为1.5%;随着湿热循环次数、碳化循环次数和湿热-碳化循环次数的增加,混凝土的碳化深度也逐渐增加,即抗碳化能力下降,对混凝土抗碳化性能影响排序为:湿热-碳化>碳化>湿热。该研究结论能够为今后高性能混凝土配制提供数据支持。

缓凝粘合剂在建筑结构缓粘结预应力混凝土中的应用

为研究建筑结构缓粘结预应力混凝土中缓凝粘合剂的应用配比,将固化剂与硅胶按照2∶100的比例配制成胶液,浇注后使其固化获得制备好的硅胶模具,应用试验材料制备缓凝粘合剂,设计10种邻苯二甲酸二丁酯与环氧树脂的混合比例,制备10种不同的样品,分2批配制缓凝砂浆,用于包裹预应力筋,当混凝土试块浇筑9 d后,对缓粘结预应力筋实施张拉操作。依照配比的顺序共制备30个缓粘结预应力混凝土试件。结果表明,当邻苯二甲酸二丁酯加入量为25、20 g,环氧树脂加入量为120、125 g时,缓粘结预应力混凝土试件的力学性能与抗震性能均较好。

环氧树脂胶粘剂对混凝土裂缝修复性能的影响研究

研究使用环氧树脂胶粘剂修复混凝土裂缝问题,分析环氧树脂胶粘剂对于混凝土结构力学性能的影响,使用丁腈橡胶改性环氧树脂,增加环氧树脂韧性,并与稀释剂、固化剂混合制备修复混凝土的环氧树脂,将该环氧树脂灌注在预制裂缝的混凝土试件中,通过万能试验机等设备测试修复前后试件的抗压、抗折强度变化,并验证丁腈橡胶用量对于修复效果的影响。结果表明,使用改性环氧树脂修复混凝土多种形式的裂缝,能够提升混凝土抗压、抗折强度的恢复率,降低液体向混凝土入渗的速度,提升混凝土的性能,同时在环氧树脂中添加丁腈橡胶8 phr能够提升修复的耐水性。

玄武岩纤维/树脂基复合混凝土的力学性能和抗冻性能研究

以环氧树脂E51为基体材料,丙酮为稀释剂,通过添加玄武岩纤维,制备出了玄武岩纤维/树脂基复合混凝土,探究了玄武岩纤维掺杂量对复合混凝土的力学性能和抗冻性能的影响。结果表明,掺入适量玄武岩纤维后,复合混凝土宏观裂纹数量减少,玄武岩纤维在混凝土中横纵交错分布,与凝胶和骨料结合紧密,混凝土的力学性能得到了显著提高。随着玄武岩纤维掺杂量的增多,复合混凝土的抗压强度、抗折强度和相对动弹性模量均先升高后轻微降低,质量损失率先减小后增大。当玄武岩纤维掺杂量为0.60%(体积分数)时,复合混凝土的抗压强度和抗折强度均达到最大值,分别为41.63和8.90 MPa,在冻融循环100次时,相对动弹性模量最大为59.54%,质量损失率最低为1.02%,其力学性能和抗冻性能最佳。通过对质量损失率和相对动弹性模量进行曲线拟合分析可知,相对动弹性模量对于冻融循环的敏感程度更高,更适合用于评估混凝土的使用寿命,测试出玄武岩纤维的掺杂量为0.60%(质量分数)的混凝土的预估寿命可达9.84年,较未掺杂的试样提高了51.38%。综合可知,玄武岩纤维的最佳掺杂量为0.60%(体积分数)。

纳米填料改性环氧树脂建筑保温材料的制备及性能研究

环氧树脂基混凝土作为一种绿色环保的建筑材料,在道路修补和保温建筑中应用广泛。以环氧树脂E44为原料,二甲苯为稀释剂,纳米玻璃纤维为填料,制备了复合环氧树脂基混凝土,研究了不同纳米玻璃纤维长度对混凝土微观形貌、力学性能和保温性能的影响。结果表明,纳米玻璃纤维的掺杂发挥了“晶种”作用,促进了水化反应的进行,提高了环氧树脂基混凝土的密实度。纳米玻璃纤维长度的适当增加提高了混凝土与纤维的结合强度,当纳米玻璃纤维长度为8 mm时,混凝土的形貌最佳。随着纳米玻璃纤维长度的增加,混凝土的抗压强度和抗折强度先增大后降低。养护28 d,当纳米玻璃纤维长度为8 mm时,混凝土的抗压强度和抗折强度均达到最大值,分别为21.93和4.59 MPa。纳米玻璃纤维的掺杂改善了混凝土的孔结构,降低了导热系数,提高了保温性能,当纳米玻璃纤维长度为8 mm时,混凝土导热系数最低为0.147 W/(m·K),保温性能最佳。

气压差变化及环氧树脂层对混凝土气体渗透性的影响

基于Cembureau法测量不同气压差下混凝土气体渗透系数,研究气压差变化及环氧树脂层对混凝土气体渗透性的影响。研究结果表明,在一定范围内,混凝土气体渗透系数随气压差的增大呈减小趋势;环氧树脂层可有效减小混凝土气体渗透系数。

柔性环氧沥青防腐涂料的制备及性能研究

混凝土防护工程表面涂层需要兼顾防水和防腐性能,且可以抵抗基层裂纹,市场上常见的柔性环氧防腐涂料主要适用于金属基材,具有一定柔性但没有延伸性,涂层易发生片状脱落。通过将乳化沥青、聚合物乳液和改性聚醚胺复配,制得高性价比且具有延伸性的柔性环氧防腐涂料。试验结果表明:当m(乳化沥青)∶m(聚合物乳液)∶m(改性聚醚胺)=48.2∶15∶10时,制备的防腐涂料25℃断裂伸长率达56.5%,低温柔性达-5℃;不透水性、耐腐蚀性和电化学阻抗测试结果表明,该涂料具有良好的耐水性和耐腐蚀性。

有机硅改性环氧树脂建筑涂覆材料制备及性能研究

使用二氯甲基硅烷对E44环氧树脂进行改性制备了有机硅水性改性树脂,研究了制备工艺对涂层疏水性以及乳化过程的影响,从耐蚀性、吸水率、抗紫外老化能力以及抗Cl^(-)渗透能力方面分析了Si-E44水性树脂涂层对混凝土结构的防护效果。结果表明,溶剂(乙酸乙酯)用量为15%,改性温度为50℃,改性时间为9 h。有机硅改性水性树脂乳液最佳制备工艺为分散速度2500 r/min,乳化温度为60℃,乳化剂用量为30%。与未改性水性树脂相比,改性后的水性树脂涂层具有更强的耐酸/碱性,更低的吸水率以及更强的抗紫外线老化能力,且表现出更强的抗Cl^(-)渗透能力。

环氧树脂类透水混凝土路用性能分析研究

环氧树脂类透水混凝土具有比多孔水泥混凝土强度形成时间短、强度高,比多孔沥青混凝土易于彩色化的特点,可为海绵城市建设提供材料选择的多样性。本试验研究了环氧树脂类透水混凝土透水性能、耐磨性能和抗滑性能,试验结果表明该材料渗透性能良好,耐磨性能、抗滑性能均优于同等条件下多孔水泥混凝土。研究成果已成功应用于多省、市非机动车道、慢行步道、人行道的海绵铺装建设中,并为环氧树类透水路面在海绵城市建设中的推广应用提供了理论支撑,具有重要的现实意义。

XC弹卡式连接预应力混凝土实心方桩施工技术研究

针对XC弹卡式连接预应力混凝土实心方桩在施工过程中,经常发生起吊破损桩头导致套筒变形、接桩时连接件插卡与弹卡不契合、环氧树脂密封材料不密实、桩基检测合格率低等问题,依托上海瑞金医院北部院区二期工程,通过技术创新,如增加起吊专用工装、优化接桩工艺流程、采用专用的连接孔洞环氧树脂注浆设备,制定有效的接桩质量管控措施等,结合精心策划和精细管理,取得了较明显的效果,有效保证了桩基承载力。

环氧树脂改性水泥混凝土的制备及耐久性实验分析

针对水泥混凝土存在的抗折强度不足、耐久性能偏低等问题,以环氧树脂为掺杂相,制备了不同环氧树脂掺量(0%,3%,6%,9%(质量分数))的改性水泥混凝土,分析了环氧树脂对水泥混凝土力学性能、微观形貌、耐久性能的影响。结果表明,环氧树脂的掺杂加速了水化反应的进行,混凝土的裂纹和孔隙数量减少,致密度提高。混凝土的抗压强度和抗折强度均随环氧树脂掺杂量的增大而先增大后减小,6%(质量分数)环氧树脂掺杂量的混凝土在养护28 d时抗压强度和抗折强度分别达到最大值43.8和7.9 MPa,相比未掺杂环氧树脂的混凝土分别提高了18.70%和29.51%。随着环氧树脂掺杂量的增大,混凝土的氯离子扩散系数先降低后增高,6%(质量分数)环氧树脂掺杂量的混凝土养护28 d的氯离子扩散系数最低为7.7×10^(-8)cm/s,抗氯离子腐蚀性能最佳。在冻融循环次数达到80次时,6%(质量分数)环氧树脂掺杂量的混凝土的质量损失率最低为-0.13%,相对动弹性模量最大为94.86%,磨损量最低为0.66 kg/m^(2),磨损量降低率达到46.77%,具有优异的耐久性能。

新型环氧树脂混凝土桁架结构装配式节点研究

新型环氧树脂混凝土桁架结构的杆件采用新型环氧树脂混凝土材料制作而成,杆件内部配置纵向受力钢筋,部件之间采用螺栓和节点板进行连接,桁架结构采用华伦式桁架结构形式。将桁架结构装配式节点整体作为研究对象,简单介绍了基本假定及材料本构关系等理论分析基础,建立了桁架结构装配式节点有限元模型,研究了桁架结构装配式节点的竖向位移并绘制出挠度曲线变化图,分析节点板、节点板内钢筋网、杆件、钢筋骨架和螺栓应力分布和大小。结果表明,在新型环氧树脂混凝土桁架结构装配式节点中,跨中挠度最大值为26.65mm,节点板内应力最大值为68.68N/mm^(2),节点板内钢筋网应力最大值为267.8N/mm^(2),杆件内部最大应力为64.03N/mm^(2),螺栓群的最大应力为979.6N/mm^(2)。为明确桁架结构的选取提供理论依据,为后续新型环氧树脂混凝土桁架结构的位移计算提供依据。