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针对目前所采用的灌浆材料或能堵水不能补强,或能补强不能应用于水下修补,及大多数的补强型灌浆材料存在毒性大,固化时间长的缺点,本论文采用了一种新方法制备了一种基本无毒,可快速固化水下灌浆修补材料。
本论文首先采用丙烯酸对环氧树脂进行开环酯化反应,然后采用乙醇封端的二异氰酸酯对其侧链结构进行改性,引入强极性的官能团,同时减少羟基的数量。主要研究了不同的反应单体及其用量、反应温度、催化剂等因素对反应时间及产物结构性能的影响,并对反应所得的乙烯基酯树脂与改性乙烯基酯树脂进行了红外光谱分析,证实了产物的结构。
以上述制备的改性乙烯基酯树脂为主剂,加入引发剂、促进剂、稀释剂、双亲组分等,混合均匀即制得改性乙烯基酯树脂水下灌浆修补材料。研究了材料各组分对浆液黏度、凝胶时间以及浆材固结体力学性能的影响,并用DSC实验分析了引发剂与促进剂对玻璃化转变温度的影响。从实验结果可知,浆液的初如黏度小于100cP、凝胶时间可在几十分钟到几个小时、凝胶体力学性能优异、抗压强度可大于80Mpa、拉伸强度超过30Mpa、在水下修补过程中得到的粘接强度大于3MPa,能够达到对水下混凝土裂缝堵水补强的目的。
此外,研究一种新的灌浆工艺,在水中添加少量的表面活性剂与偶联剂制成一种可以用于改善水下混凝土表面的水乳液。采用可快速固化的改性乙烯基酯树脂灌浆材料,并通过正交实验及单因素实验分析表面活性剂、偶联剂、醋酸及乙醇等组分的用量对灌浆材料与混凝土表面粘接强度的影响,及其改善界面的作用机理。