樹(shù)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(diǎn)。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(bǔ)材料新老路面親合力差、凝固慢，施工時(shí)不得不將待維修路面封閉，鏟除足夠大的舊路面，進(jìn)行施工。針對(duì)高速公路、立交橋、高架橋的修補(bǔ)，我們研制了一種高強(qiáng)、速凝、粘結(jié)強(qiáng)度高的聚合物混凝土修補(bǔ)材料。
一、主要原料
　　A 型和 B 型不飽和聚酯樹(shù)脂：工業(yè)品，常州產(chǎn)；固化劑：過(guò)氧化物，工業(yè)品，濟(jì)南產(chǎn)；促進(jìn)劑：鈷鹽，工業(yè)品，濟(jì)南產(chǎn)；填料：碎石，中砂，粉煤灰（Ⅱ級(jí)），青島產(chǎn)。 A 型樹(shù)脂含量占樹(shù)脂總用量的 85% 左右，樹(shù)脂用量占填料總量的 17% ～ 20% ，固化劑占樹(shù)脂總用量的 4% ～ 11% ，促進(jìn)劑用量占樹(shù)脂總用量的 2% ～ 5% 。
二、實(shí)驗(yàn)儀器
　　鋼制模具：規(guī)格， 40 × 40 × 160 ㎜；壓力試驗(yàn)機(jī)： NYL-600 型，無(wú)錫生產(chǎn)；數(shù)顯抗折試驗(yàn)機(jī)： SKZ -500A 型，無(wú)錫生產(chǎn)。
三、實(shí)驗(yàn)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(lái)制備聚合物混凝土試塊，測(cè)試其強(qiáng)度，對(duì)得到的多組試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行比較篩選。
2 、聚合物混凝土試塊的制備
　　首先要用烘箱對(duì)填料進(jìn)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(jìn)行制備聚合物混凝土。
　　　

　　　　　　　　　　　　　　　圖 1 聚合物混凝土的制備工藝簡(jiǎn)圖

3 、粘結(jié)強(qiáng)度測(cè)試

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

4 、耐老化試驗(yàn)

　　將試塊放入人工老化箱中進(jìn)行老化試驗(yàn)。老化條件： 6kW 氙燈，溫度 35 ℃ ，相對(duì)濕度 70% 以上。降雨周期及時(shí)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(shí)驗(yàn)，篩選出各原料的配比如下：樹(shù)脂 70g ，固化劑 3g ，促進(jìn)劑 3.5g ，碎石 350g ，砂子 220g ，粉煤灰 80g 。

2 、 A 型與 B 型樹(shù)脂配比對(duì)混凝土性能的影響

　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　圖 2 A 型與 B 型樹(shù)脂配比對(duì)混凝土抗折強(qiáng)度的影響
　　圖 2 是 A 型與 B 型樹(shù)脂配比對(duì)混凝土抗折強(qiáng)度的影響，圖 3 是 A 型與 B 型樹(shù)脂配比對(duì)混凝土抗壓強(qiáng)度的影響。

　　　　圖 3 A 型與 B 型樹(shù)脂配比對(duì)混凝土抗壓強(qiáng)度的影響

　　由圖 2 、圖 3 可見(jiàn)，只用 B 型樹(shù)脂制備的混凝土的強(qiáng)度要比只用 A 型樹(shù)脂制備的混凝土高，隨著 A 型樹(shù)脂含量的增大，強(qiáng)度也隨之增大，當(dāng)增至 85% 左右時(shí)達(dá)到最大值，然后再減小。 A 型和 B 型樹(shù)脂混合使用，當(dāng) A 型樹(shù)脂含量在大于 50% 時(shí)，其強(qiáng)度高于只用 A 型樹(shù)脂或 B 型樹(shù)脂制備的聚合物混凝土。 A 型和 B 型樹(shù)脂均屬于不飽和聚脂樹(shù)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(shù)脂的優(yōu)點(diǎn)，避免了單一樹(shù)脂在某一方面的缺陷。

3 、樹(shù)脂用量對(duì)混凝土性能的影響

　　由于樹(shù)脂用量過(guò)小會(huì)導(dǎo)致聚合物混凝土不能凝聚成型，過(guò)多會(huì)導(dǎo)致成本過(guò)高，因此根據(jù)實(shí)際情況選取了一定的范圍，如圖 4 、圖 5 所示。

　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　 　圖 4 樹(shù)脂用量對(duì)混凝土抗折強(qiáng)度的影響
　　由圖 4 、圖 5 可以看出，隨著樹(shù)脂用量增加，其強(qiáng)度雖然增加，從樹(shù)脂用量占填料總量的 17% 開(kāi)始增長(zhǎng)緩慢，當(dāng)樹(shù)脂用量過(guò)大反而使混凝土的強(qiáng)度降低。考慮到樹(shù)脂的用量將直接影響到成本，因此在達(dá)到一定強(qiáng)度要求下，盡可能降低樹(shù)脂的用量，以樹(shù)脂用量占填料總量的 18% ～ 22% 較為適宜。

　　
　　圖 5 樹(shù)脂用量對(duì)混凝土抗壓強(qiáng)度的影響

4 、固化劑用量對(duì)混凝土性能的影響

　　　圖 6 固化劑用量對(duì)混凝土抗折強(qiáng)度的影響

　　　
　　　圖 7 固化劑用量對(duì)混凝土抗壓強(qiáng)度的影響

　　由圖 6 、圖 7 可見(jiàn)，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(qiáng)度先增加，當(dāng)加入過(guò)多固化劑卻適得其反，混凝土強(qiáng)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(guò)少，混凝土不能完全固化；加入量過(guò)大，形成小分子量的聚合物，其脆性大，因而強(qiáng)度降低。