化学锚固胶浅谈

化学锚固胶浅谈姜鑫倪宏志（杭州之江有机硅化工有限公司)摘要：本文简要介绍了化学锚固胶的特点和性能；锚固胶由于高性能可广泛用于各种建筑施工中。关键词：化学锚固胶；不饱和树脂；环氧树脂1、前言将钢筋或金属螺栓及其它杆体牢固地埋植在混凝土、岩石等基材中的施工技术，通常称为“后锚固技术”。在锚固施工中一般使用金属膨胀螺栓、后切柱锥式锚栓以及化学锚固胶等锚固材料。其中金属膨胀螺栓、后切柱锥式锚栓是靠机械力固定在基材中；而化学锚固胶是利用高分子聚合物的化学粘结力把埋件固定在基材中，使基材、粘结层与埋件成为一个牢固的整体。化学锚固胶由于具有粘结对象广泛、粘结强度高、耐介质性能好、高抗疲劳强度等优点，近几十年来已经被广泛的应用于各类建筑施工、结构加固、裂缝修补以及各种支架固定等过程中，从而满足了现代建筑施工高质量，高强度的要求。新型树脂锚固材料首先是六十年代在联邦德国研制成的，并应用于矿山施工中，随后在英国、美国等一些发达国家也逐渐得到开发与应用。我国在70年代末才有类似锚固胶问世，早期是不饱和树脂类锚固胶，近年以来随着建筑施工水平的发展，对锚固材料的要求也进一．步提高，因而国内开发研制了环氧树脂、聚氨酯树脂、丙烯酸酯等类型的新一代性能优良的专用锚固胶。我们也在这方面做了许多工作，经过几年的努力开发了几种新型的锚固胶，并且成功的应用于各种建筑施工中。2、建筑施工中对化学锚固胶的要求建筑锚栓技术规程中对锚固胶的性能要求是：温度在-5℃~0℃内，锚固胶能正常固化；胶体固化后本体强度高，要求抗压强度fc≥60Mpa，抗拉强度ft≥18Mpa；同时金属间以及金属砼之间的粘结强度高，其中钢钢粘结抗剪强度fv≥14Mpa，钢钢粘结抗拉强度ft≥20Mpa，钢砼粘结抗拉、抗剪胶层均不发生破坏。而在实际应用中，锚固力(抗拉拔力)则是衡量化学锚固胶性能的主要技术指标。所谓锚固力是指锚固后的杆体抵抗外界荷载所具有的最大抗拉拔力。通常用化学锚固胶锚固钢筋、锚栓等金属锚杆可以达到很高的锚固力，以“金鼠”牌系列锚固胶为例，锚固M12的钢筋10d深锚固力JS_20l可以达到≥40KN、JS_202可以达到≥50KN。3、铺固胶的化学组成与性能化学锚固胶通常是由特殊树脂、固化剂、固化促进剂、填料和各种助剂制成，一般分为A、B两个组分分别包装。化学锚固胶按照所用树脂类型，可以分为不饱和树脂型、环氧树脂型、改性环氧树脂型等，它们的物理机械性能和施工性能有所不同。若按照包装不同则可以分为散装灌注型、注射式和玻璃管装等，各种包装的施工方法也有所不同。散装化学锚固胶A、B两个组分独立包装，使用时将A、B两个组分按比例混合均匀后即可灌注到锚孔中，然后插入锚杆即可；注射式锚固波A、B两个组分按照一定比例装入软桶或硬桶中，使用时用特制的注胶枪把A、B两个组分均匀的注射到锚孔中再插入锚杆；而玻璃管装锚固胶是将封装好的B组分和A组分包装于同一个玻璃管中，使用时先将玻璃管装锚固胶置于锚孔内，再用冲击钻等工具将金属锚栓高速旋入锚孔，玻璃管被击碎，锚固胶得到均勾混合，从而起到锚固作用。各种类型的化学锚固胶的配方及性能简要介绍如下：3．1不饱和树脂型不饱和树脂型锚固胶是由不饱和聚酯树脂、固化剂、固化促进剂、特殊填料和各种助剂组成。其粘结范围广泛，对各种金属及非金属有很强的粘结能力，锚固力大，常温固化速度快，凝胶时间≤30分钟，施工养护期短，施工温度范围大可以在10℃~40℃施工，耐酸、碱等物质，而且由于加入了特殊填料使得不饱和聚酯的固化收缩率大大降低，并且增加了抗拉、抗压强度。不饱和树踞型锚团胶的典型性能见表l、表2。表1锚固胶本体强度与粘结性能项目胶体拉剪强度胶体抗压强度钢钢粘结剪切强度钢砼粘结抗拉指标（Mpa）18．97714砼破坏表2砼基材中的锚固性能钢筋直径（mm）锚孔直径（mm）埋深（mm）锚固力（KN）破坏形式101410038钢筋拉出121612058钢筋拉断141814063砼锥形破坏162016079砼锥形破坏3．2环氧树脂型环氧树脂是指分子中含有两个或两个以上富于反应性的环氧基()的高分子化合物的总称。环氧树脂品种很多，可分为缩水甘油醚类、缩水甘油几大类型，其中产量和使用量最大的是双酚A型环氧树脂。由于环氧树脂品种多，与之相配合的固化剂种类也很多，常用的有各种有机胺、改性胺、酸酐类以及咪唑类等，固化剂的种类于用量也决定了环氧树脂胶粘剂的性能，在选用上要注意。环氧树脂的结构特性赋予了其优良的产品性能，作为胶粘剂，它对各种金属（如钢、铁、铝等），非金属（如玻璃、陶瓷、混凝土等）以及热塑性、热固性塑料(如酚醛、不饱和聚酯等)均有优良的粘结性能，并且粘结强度高，能室温固化，特别适合结构性粘结，此外还具有优良的物理机械性能，胶层本身的抗拉、抗压、抗冲击性能均优。特别是耐介质、耐老化性能比其他树脂更优越，固化过程中不排出低分子产物，因而固化收缩率很小，有广泛的使用温度。这些优点都特别适用于在恶劣环境中长期使用的建筑用结构锚固胶。为了改善环氧树脂型锚固胶的跪性等其它性能，可以填加增韧剂等助剂以满足更高的使用要求。环氧树脂型锚固胶是由环氧树脂、固化剂、固化促进剂、各类助剂和高补强性填料组成。环氧树脂型锚固胶的典型性能见表3、表4。表3锚固胶本体强度与粘结性能项目胶体拉剪强度胶体抗压强度钢钢粘结剪切强度钢砼粘结抗拉指标（Mpa）219424砼破坏表4砼基材中的锚固性能钢筋直径（mm）锚孔直径（mm）埋深（mm）锚固力（KN）破坏形式101410051砼锥形破坏121612064钢筋拉断141814083钢筋拉断162016095钢筋拉断和玻璃管装的锚固胶施工更方便、清洁，并且固化速度更快，有些可以达到10min以内，而散装灌注型由于要现场调配两组分再施工，所以固化速度不宜太快。4、锚固胶的应用目前化学锚固胶己在各种建筑施工领域得到广泛应用，其中包括：各种建筑中的钢筋埋植锚栓锚固与结构加固；各类设备基础的锚固安装；矿山巷道顶壁部位的铺固支撑；幕墙安装锚固及化工设备管道，广告牌等的安装锚固；水利设施，码头，公路，桥梁等工程的各种锚固。综上所述，化学锚固胶具有固化速度快、锚固强度高、承载能力大、施工方便等优异的的综合性能，会得到越来越多的应用，应用前景十分广阔。