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环氧树脂胶粘剂在建筑结构设计中的应用

吴家齐
  
一起视线电力
2022年20期
广东省建筑设计研究院有限公司武汉分公司 武昌区 430000

摘要:在世界范围内,有5%-15%的环氧树脂被制作为胶粘剂使用,并且广泛应用于建筑行业。这主要是由于,环氧树脂胶粘剂具有良好的粘接性能,化学性也相对较为稳定。在很多建筑工程设计中,已经将环氧树脂胶粘剂作为一种主要的设计材料进行应用。本文将以环氧树脂胶粘剂的优势为前提,分析环氧树脂胶粘剂在建筑工程结构加固、化学锚栓、植筋、裂缝修补以及工程构件拼装中的应用。

关键词:环氧树脂;建筑结构;设计

引言:在传统建筑工程结构设计中,需要通过卯榫、焊接等方式对不同结构进行连接。但是,通过环氧树脂胶粘剂的应用,完全可以替代这些传统的结构连接方式。而且,不同材料之间的粘接性也相对较好,结构稳定性相对相对稳定,这对于建筑结构设计水平的提高也有着积极的影响。所以,在新时代的背景下,想要促进建筑结构设计水平的进步和发展,就要对环氧树脂胶粘剂进行充分应用。

一、环氧树脂胶粘剂的优势

环氧树脂胶粘剂是在上世纪50年代左右出现的。但是,随着科技的进步和发展,环氧树脂胶粘剂的应用范围以及整性能都得到了快速的进步。截止到目前为止,环氧树脂胶粘剂已经成为一种应用范围广泛、种类众多、性能卓越的胶粘剂类型。环氧树脂胶粘剂主要是由环氧树脂和固化剂两种基础物质组成的,为了提高环氧树脂胶粘剂的功能性,在其中也加入了稀释剂、促进剂等不同的材料,使环氧树脂胶粘剂的应用范围越来越广泛[1]。日常生活中能涉及到的耐高温胶、耐低温胶、应变胶、导电胶以及密封胶、化学胶等等,都是环氧树脂粘接剂的类型之一。由于环氧树脂胶粘剂中含有大量的极性基团和环氧基,使得环氧树脂胶粘剂在不同材料表面可以形成很好的粘接力,整体的胶粘强度相对较高。除此之外,环氧树脂胶粘剂的体积收缩率只有1%-2%左右,是收缩率最小的粘接剂类型之一。整体的耐腐蚀性和介电性能也相对较好

二、环氧树脂胶粘剂在建筑工程结构加固中的应用

建筑结构设计过程中,结构的稳定性是最主要考虑的内容之一。想要提高建筑结构的整体稳定性,梁、柱的使用是最为基础的内容之一。随着客观条件的变化,在建筑结构设计中,单纯通过梁、柱的使用无法有效提高建筑结构整体的稳定性,通常需要增加补强材料。例如,在道路、桥梁工程中,由于操作失误,导致了箱梁浇筑时出现了空洞。如果,不进行任何处理,会严重影响箱梁的施工质量。在这个过程中,可以应用环氧树脂胶粘剂,不仅可以补齐空洞,还能提高整体的强度。首先,需要将空洞清理、烘干,再对空洞进行处理,然后灌入一定比例的环氧树脂胶粘剂,用短钢筋捣实之后,再用锤子等铁器将上部进行捣实,这样就可以完成整个箱梁的补强工作。除此之外,在拱形建筑结构设计中,也可以通过环氧胶粘剂,起到结构加固的作用。例如,在建筑结构设计中,通过将碳纤维等材料牢牢粘接在钢筋混凝土构件上,可以提高整体结构的稳定性。在这一过程中,环氧树脂胶粘剂的应用价值十分广泛。

三、环氧树脂胶粘剂在化学锚栓以及植筋中的应用

在新时代背景之下,建筑施中钢筋的使用率越来越高。通过钢筋的应用,可以提高整体建筑结构的稳定性,尤其在一些高层建筑以及超高层建筑施工中,钢筋的使用频率直接决定了整体建筑结构的安全性。在建筑结构设计中,需要将螺栓、钢筋等锚固材料埋藏在混凝土、岩石、砖石等基础材料中,这样才能起到一定的承载作用。在后锚固技术中,环氧树脂胶粘剂有着广泛的应用。通过环氧树脂胶粘剂的应用,可以使螺栓、钢筋等锚固材料牢牢的埋在混凝土、岩石、砖石等基础材料内,这对于提高整体建筑结构的稳定性有着重要的影响[2]。近年来,随着环氧树脂胶粘剂的技术进步和发展,在建筑结构设计中,无论是钢筋的植牢,还是螺杆的粘接埋入,环氧树脂胶粘剂的应用价值都很大。例如,上海曾开展过一次平改坡的居民楼工程。在这个工程中,需要将金属框架与混凝土进行有效连接。为了提高整体结构的稳定性,使用的就是环氧树脂胶粘剂。而且,通过数据表明,环氧树脂胶粘剂使用之后,整体承受拉力可以达到十吨以上。

四、环氧树脂胶粘剂在建筑工程裂缝修补中的应用

在建筑工程设计中,水泥材料的使用频率越来越高。但是,水泥是一种基础性的建筑材料,在施工过程中会受到气候以及技术标准的影响。一旦在施工中,技术不达标或周围的环境温度变化,都会导致水泥制品出现裂缝等问题,这对于整体的建筑工程质量会产生严重影响。所以,在很多建筑工程设计中,尤其是在对水泥制品进行修补的过程中,环氧树脂胶粘剂的应用范围也十分广泛。例如,预制装配式建筑结构得到了快速的进步和发展。但是,预制装配式建筑结构在运输中极容易发生损坏。有些构件在运输过程中,由于运输不当以及保存不当,产生了一定的裂缝。虽然对整体的结构性能没有产生影响,直接使用会造成渗水等问题,也会对外观产生影响。所以,要对这些水泥裂缝以及破损处进行修补。在这一过程中,通常是使用环氧树脂胶粘剂。例如,水泥管出现裂缝的时候,如果持续性使用会造成渗漏的问题,可以使用环氧树脂胶粘剂对裂缝位置进行修补。这样,不仅提高了整个水泥管的维修效率,也降低了维修成本。

五、环氧树脂胶粘剂在建筑工程构件拼装中的应用

大部分的预制装配式建筑在实际进入现场之前,都需要在工厂内提前进行预制加工,在现场进行拼装即可完成整个建筑工程的施工工作,大大提高了施工效率。但是,不同的构件在现场需要有专业的技术人员,使用施工材料进行构件拼装。在这一过程中,可以使用环氧树脂胶粘剂中的结构胶进行构件的拼装。结构胶是环氧树脂胶粘剂的类型之一,也是强度最高的一种环氧树脂胶粘剂,整体的抗碱强度较大,抗拉强度也相对较大[3]。在长时间的使用过程中,即使承受震动、疲劳、冲击等不同的荷载,也可以保证接头位置的稳定性,还具有较强的耐热性和耐厚性。在建筑工程结构设计中,如果使用了大型的预制构件,可以使用这种结构胶进行构件的拼装,这对于提高建筑工程结构整体的稳定性和施工质量都有着积极的影响。例如,在很多桥梁、大坝以及隧道工程设计中,为了提高整体结构的稳定性,通常会使用大型的钢筋混凝土预制件。这些预制件在实际加工中,不可能根据工程的实际需求进行一体铸造,大部分都需要在现场进行拼装。如果连接位置的结构稳定性无法得到有效保证,整个工程的稳定性也会受到影响。所以,在对这些预制构件进行连接的过程中,可以使用环氧树脂胶粘剂。例如,悉尼歌剧院的屋顶、香港会展大厅等等都是使用环氧树脂胶粘剂来进行结构拼装的。

结论:总而言之,环氧树脂胶粘剂具有良好的粘接性能,化学稳定性相对较好,在建筑结构设计中有着广泛的应用。除了在基础建筑结构加固中可以应用环氧树脂胶粘剂之外,在锚栓、植筋、裂缝修补以及构件拼装中,都可以对环氧树脂胶粘剂进行充分应用,这对于提高建筑结构设计水平有着积极的影响。

参考文献:

[1]万爱国.环氧树脂胶粘剂在建筑结构设计中的应用[J].粘接,2022,49(07):41-44.

[2]张渺.环氧树脂胶粘剂在钢结构施工中的现场配置及使用[J].粘接,2022,49(05):40-43.

[3]韦纯.建筑装饰木材用水性环氧树脂胶粘剂的改性及性能研究[J].中国胶粘剂,2021,30(03):46-50+57.

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