乙烯基酯树脂在大桥混凝土防护上的应用.doc

乙烯基酯树脂在大桥混凝土防护上的应用摘要：介绍了乙烯基酯树脂在大桥混凝土桥墩墩柱防护上的应用。关键词：乙烯基酯树脂；大桥；混凝土；防护乙烯基酯树脂自六十年代末问世至今已有三十余年的历史，由于乙烯基酯树脂具有优良的耐蚀性和施工工艺性，八十年代起乙烯基酯树脂已成为国外新一代耐腐蚀树脂的代表而广泛应用于石油、化工、造纸、冶金、热电、医药、食品、交通、环保、建筑等行业。国内乙烯基酯树脂在七十年代末开始开发生产，但由于产品价格较高、普及宣传不够等原因，在较长一段时间里国内年生产量在几千吨左右徘徊。近几年来随着我国经济迅猛发展，国内乙烯基酯树脂的生产应用量呈现迅速增长的势头。由于其优良的性能，且产品价格逐步降低，现已越来越被人们了解和接受。本文就乙烯基酯树脂在虎门大桥混凝土墩柱防护上应用的成功实例作一探讨和交流。1.工程概况广东虎门大桥位于珠江入海口，其上下游各有一个火力发电厂，大气中二氧化碳及盐类含量较高。虎门大桥桥墩等部位由于经受多年大气腐蚀，混凝土表面已产生不同程度的碳化、钢筋外露锈蚀、混凝土松裂，急需进行防护处理。大桥混凝土防护的目的，一是要考虑保护混凝土能抵御大气的进一步侵蚀，不进一步碳化；二是要考虑能对混凝土表面有一定的增强作用。对此，用何种防护方案曾经过细致的研究。方案之一考虑用涂料，缺点是涂料对混凝土几乎无增强作用。另一种方案是采用玻璃钢防护，玻璃钢包裹桥墩，增强作用明显，但树脂品种的选择又是一个问题。乙烯基酯树脂是一种强度高、耐水性和耐腐蚀性好的优良树脂品种，当属首选的树脂品种，但其耐候性如何？就此问题虎门大桥有限公司管理中心组织了人员到南京扬子乙烯，上海等地的乙烯基酯树脂应用单位作了实地考察，考察发现一些应用单位的乙烯基酯树脂玻璃钢在室外经过热晒雨淋并在有腐蚀介质的状况下使用已达8年以上仍保持良好。最后确定了以乙烯基酯树脂作为大桥防护的主体材料，用玻璃纤维增强制成玻璃钢保护层的的具体方案。第一期工程的施工范围是大桥西引桥22-51号桥墩，墩柱直径1.6-2.2m，墩柱最高高度离江面37m，施工总面积约为16000m2。施工期为2002年8月20日至2002年12月20日，施工单位是具有丰富施工经验的宜兴宇星防腐中心。第一期工程完工后，防护层经过一年的使用考察，确认了方案实施的效果良好，在此基础上进行了第二期工程施工。第二期工程的施工范围是副航道18-21号桥墩，为矩形墩柱，宽2.5-3.5m，长7m，墩柱最高高度离江面52m，施工总面积约为8600m2。施工期为2003年9月19日至2003年12月5日，施工单位也是宜兴宇星防腐中心。2.树脂类型的确定乙烯基酯树脂是用不饱和一元酸与环氧化合物加成制得的在端基带有不饱和双键的一类聚合物。选择不同的环氧化合物和不同的不饱和一元酸为反应物，加上采用不同化合物改性，使乙烯基酯树脂成为一大类品种繁多的树脂系列。目前已实现工业化批量生产的基本类型有双酚Ａ环氧丙烯酸类，双酚Ａ环氧甲基丙烯酸类和酚醛环氧类乙烯基酯树脂[1]。本工程用树脂类型的选择主要考虑树脂的强度要高，浸润性要好，耐候性要好，价格要较低，对温度的要求不高。因此确定采用双酚Ａ环氧丙烯酸类的乙烯基酯树脂。双酚Ａ环氧丙烯酸类的乙烯基酯树脂的典型的分子结构式为：（略）它由环氧树脂与丙烯酸加聚而成，兼有不饱和聚酯树脂与环氧树脂两种树脂之优点。其工艺性能与不饱和聚酯树脂一样，树脂粘度低，操作方便，可用引发剂、促进剂常温固化，施工不受季节限制。树脂中含有羟基（—OH），对玻璃纤维等有优良的浸润性和粘结力。乙烯基酯树脂中酯基含量比不饱和聚酯树脂低，因而其耐水性、耐碱性比不饱和聚酯树脂好[2]。双酚Ａ环氧丙烯酸类乙烯基酯树脂的典型物理力学性能如下：a浇铸体：抗拉强度60~90Mpa弯曲强度110~150Mpa抗压强度110~120Mpa冲击强度5-8KJ/m2玻璃化温度~100℃热变形温度~90℃b玻璃钢：抗拉强度350-500Mpa弯曲强度280~320Mpa抗压强度200~300Mpac胶泥：抗拉强度≥9Mpa抗压强度≥70Mpa工程实际应用的牌号为无锡光明化工厂生产的BRT2002乙烯基酯树脂，其质量符合企业标准Q/320283GUGT02-2000中的规定，质量指标如表1表1BRT2002乙烯基酯树脂质量指标型号BRT2002乙烯基酯树脂外观淡黄色至黄色透明液体粘度（25℃，pa.s）0.2-0.85固体含量（％）59-65酸值（mgKOH/g）<30凝胶时间（25℃，min）10-503.防腐蚀层结构及材料配比3.1桥墩混凝土表面先用高压水枪进行喷射冲洗，除去青苔、浮砂等杂物。对桥墩外露的钢筋和型钢进行表面除锈处理，涂刷环氧树脂底涂料二道。环氧底涂料配方：E-44环氧树脂100改性胺固化剂20-30丙酮20邻苯二甲酸二丁酯7瓷