環氧樹脂砂漿及樹脂混凝土具有收縮率小、膠粘強度高、尺寸穩定、耐化學介質等優點，但
在道路橋梁補強中,會產生脆性破壞。為了改善環氧樹脂的脆性，常在環氧樹脂中加入增韌
劑，增韌劑分為活性和非活性兩類。非活性增韌劑不參與化學反應，只是以游離狀態存在于
固化的膠層中，工程上常用的非活性增韌劑有鄰苯二甲酸二丁脂等�；钚栽鲰g劑參與固化反
應，增韌效果顯著。聚硫橡膠是活性增韌劑之一，類似橡膠的多硫乙烯樹脂，具有良好的
耐油、耐溶劑、耐水特性。它與環氧樹脂混合后，硫醇基可以與環氧基發生化學作用，參
加到固化的環氧樹脂結構之中，賦予交聯后的環氧樹脂較好的柔韌性。
2
改性環氧樹脂漿液、樹脂砂漿、樹脂混凝土配比試
驗試驗的基本材料:E-44環氧樹脂、聚酰氨、乙二氨、聚硫橡膠、砂、碎石、石粉及水泥等。
試驗中改變聚硫橡膠的摻量，得出粘結力符合要求的結合料配合比。配制改性環氧樹脂砂漿
和樹脂漿液的配比及性能見表1。
在橋梁鋪裝層維修中，改性環氧樹脂混凝土主要用于橋面伸縮縫剛性混凝土的修補和路面的
補強。設計混凝土的抗壓強度1 d齡期大于35 MPa(與水泥混凝土28
d齡期相近)，抗壓彈性 模量為(10～35)×103 MPa。經試配后,
改性環氧樹脂混凝土的配合比及性能見表2。
表1
改性環氧樹脂砂漿、漿液配比及性能
|
試驗編號
|
環氧樹脂
|
聚硫橡膠
|
聚酰氨
|
石粉
|
水泥
|
砂
|
抗壓強度
/MPa
|
抗拉強度/MPa
|
抗拉伸長率/%
|
壓縮變形率
|
|
1-1
|
100
|
100
|
-
|
300
|
-
|
-
|
43
|
5.38
|
20
|
36
|
|
1-2
|
100
|
50
|
-
|
-
|
350
|
-
|
35
|
3.70
|
18
|
30
|
|
1-3
|
100
|
30
|
-
|
-
|
125
|
280
|
26
|
2.43
|
12
|
10
|
|
1-4
|
100
|
-
|
30
|
-
|
125
|
280
|
31
|
4.50
|
2
|
5
|
注：表中材料用量為質量份。
表2
改性環氧樹脂混凝土的配比及性能
|
試驗編號
|
環氧樹脂
|
聚硫橡膠
|
聚酰氨
|
水泥
|
砂
|
碎石
|
抗壓強度/M
Pa
|
抗壓模量/×103
MPa
|
備注
|
|
2-1
|
100
|
50
|
-
|
125
|
300
|
200
|
71
|
5
|
|
|
2-2
|
100
|
30
|
-
|
125
|
300
|
50
|
56
|
18
|
|
|
2-3
|
100
|
50
|
-
|
125
|
300
|
300
|
26
|
8
|
|
|
2-4
|
100
|
50
|
10
|
125
|
250
|
450
|
21
|
12
|
|
|
2-5
|
-
|
-
|
-
|
115
|
200
|
350
|
31
|
20
|
對比試驗
|
注：表中材料用量為質量份。
改性環氧樹脂混凝土在摻入聚硫橡膠后，彈 性模
量有較明顯 的下降。隨 著碎石用 量的增加，抗壓
強度相應 降低。 原因是單位體積中碎石、砂、水泥占有量大，而環氧粘結料少。因
此，要配制抗壓強度30 MPa的改性環氧樹脂混凝土，環氧樹脂量應不少于280～300
kg/ m3，用石量介于100～200 kg/m3。
3
聚硫橡膠改性環氧樹脂粘貼防水卷材試驗
試驗采用土工膜和玻纖格柵兩種防水卷材，土工膜由滌綸纖維與聚氨酯復合而成，抗拉強度
3.8 MPa，伸長率只有10%。土工膜根據厚度的不同分為500
g/m2、600 g/m2、700 g/m 2 3種規格，施工時，只需把土工膜粘貼在橋面上即可起防水作用。
玻纖格柵由玻璃纖維編織而成，格柵為15
mm×15 mm的方格網,單層268 g/m2,纖維束直徑 0.5 mm，玻璃纖維經漿液處理，不會對人體造成危害。玻璃纖維的抗拉強度高達1000
MPa以 上，變形僅1%。
為了更符合橋面防水層施工實際，采用以下3種不同的結合情況進行試驗。
(1)模擬水泥混凝土橋面鋪裝層的防水情況，即在兩水泥混凝土板之間夾入由改性環氧樹脂
粘貼的土工膜或玻纖格柵防水層。
(2)在水泥混凝土板與瀝青混凝土板之間夾入由改性環氧樹脂粘貼的土工膜或玻纖格柵，模
擬瀝青混凝土橋面鋪裝層的防水情況。
(3)把改性環氧樹脂玻纖格柵作防水層粘貼在瀝青混凝土試件的底部，進行瀝青混凝土抗彎
試驗。
試驗表明，水泥混凝土與水泥混凝土之間夾入樹脂防水層，其強度較大，符合環氧樹脂砂漿
的粘結(剪)
強度要求。在水泥混凝土與瀝青混凝土之間夾入樹脂防水層,抗剪破壞不在接合面，而在瀝
青混凝土，這
說明防水層強度大于瀝青混凝土的強度，粘結是有效的。在抗彎試驗中，強度增加極為明顯
，有助于抵抗橋面振動產生的破壞。試驗結果見表3。〖FL)〗
表3
改性環氧樹脂漿粘結防水卷材試驗
| 項目 |
改性環氧樹脂卷材抗拉試驗 |
水泥混凝土之間夾入防水層抗剪試驗 |
水泥混凝土與瀝青混凝土之間夾入防水層抗剪試驗* |
防水層粘貼在瀝青混凝土底
部抗彎試驗 |
|
防水材料種類
|
土工膜 |
玻纖格柵 |
土工膜 |
玻纖格柵 |
土工膜 |
玻纖格柵 |
無防水材料 |
玻纖格柵 |
| 強度/MPa |
3 |
16 |
2 |
3 |
0.3 |
0.3 |
1.3 |
4 |
* 瀝青混凝土自身破壞。
4
伸縮縫防水密封膠試驗
試驗采用從日本進口的聚硫橡膠及國產的硫化劑,配制成雙組分聚硫橡膠密封膠。聚硫橡膠
密 封膠在建筑、橋梁工程中的使用壽命約為15年以上。由于聚硫橡膠密封膠性能好，具有良好
的彈性、耐大氣老化和耐水性，在橋面和路面中可以作為伸縮縫防水密封材料。
雙組分聚硫橡膠密封膠的參考配方(質量份)：
甲組分：液體聚硫橡膠100、鈦白粉20；
乙組分：氧化鋁7.5、二丁酯6.75；
甲組分∶乙組分=100∶7.5。
使用時將甲、乙組分分別按比例混合攪拌成為密封膠液。乙組分用量越大其彈性越大,彈性
回彈伸縮量最大可達200%，為保證密封膠具有一定的抗壓強度，乙組分應控制在7%～10%。
伸縮縫密封膠試驗：試驗用2塊預制的水泥混凝土板，水泥混凝土板之間相隔5
cm作為伸縮 縫(見圖1)。伸縮縫之間底部放一塊墊片，底層注入2
cm不干膠，不干膠主要材料是氯丁橡 膠，中層注入3～4
cm聚硫橡膠，上層注入聚硫橡膠密封膠。
試驗過程：在變溫箱中作60 ℃—常溫—60 ℃反復試驗；在常溫中作拉—壓—拉反復試驗(
變形量為2.5 cm)；在40 ℃溫度中作拉—壓—拉反復試驗(變形量為2.5
cm)。試驗結果表明 ，聚硫橡膠的疲勞次數達5×107以上，因而可以作為伸縮縫材料。
圖1
伸縮縫密封膠試驗
5
聚硫橡膠改性環氧樹脂在橋面鋪裝層中應用
聚硫橡膠改性環氧樹脂具有較好的彈性、延伸性、抗拉強度，適合于特殊橋面的防水層、橋
面或路面混凝土的補強。1998年12月，在廣東西江公路鐵路兩用雙層大橋上進行應用試驗，
試驗面積288 m2，經過2年多的使用，防水層和補強混凝土均保持良好。聚硫橡膠改性
環氧樹脂防水層的配制和施工程序如下：
(1)按表4配方要求配置粘結料。
表4
改性環氧樹脂橡膠混合料配合比
| 施工項目 |
環氧樹脂 |
聚硫橡膠 |
砂 |
碎石 |
石粉 |
| 防水粘層(1.5mm) |
100 |
30 |
280 |
|
125 |
| 灌縫油 |
100 |
15 |
|
|
|
| 補強混凝土 |
100 |
30 |
100 |
100 |
100 |
(2)把環氧樹脂、丙酮、聚硫橡膠按比例注入小型砂漿機內攪拌。
(3)加入固化劑，攪拌1 min后投入細砂等填料再攪拌1
min。
(4)改性環氧樹脂砂漿的初凝時間控制在2 h，施工前先把橋面清掃干凈，然后均勻攤鋪樹
脂砂漿，再鋪兩層玻纖格柵網，最后在網上再鋪上薄層樹脂砂漿，用灰刀或壓板推壓平整，
使橋面形成防水層。
(5)在橡膠改性環氧砂漿終凝前，攤鋪瀝青混凝土，充分利用瀝青混凝土的熱量，加速砂漿
的凝固，并在壓路機的壓力下，使瀝青混凝土、防水層、橋面板完全地結合為一整體。
施工后的檢測表明，防水層和補強混凝土結合得非常牢固，是強度相當高的一種防水和補
強材料。