NE新型环氧砂浆在水利工程中的应用
1. 引言
环氧砂浆以强度高、抗冲耐磨，做为水工泄流建筑物抗磨涂层和混凝土缺陷修补材料，在国内外许多水利水电工程上已应用多年。几十年来，普通环氧树脂一直采用热施工工艺进行施工，这种工艺施工工序繁杂，施工效率较低，同时由于加热环节多，均一性差，难以保证施工质量，并且由于环氧部分基料易挥发、毒性大，容易污染环境，危害人体健康。因此环氧砂浆施工只能在施工现场现配现用，且施工条件苛刻，工序繁杂，效率低下，施工质量难以保证，从而制约了环氧砂浆的大面积施工应用。
2. NE新型环氧砂浆的开发
近十几年来，随着科学技术的飞速发展，环氧技术亦取得了新的进步。我们以小浪底工程为契机，与有关生产厂家紧密协作，联合攻关，成功地将部分基料进行了改性，经过大量试验研究，开发研制出了各项力学性能好、无毒无污染、常温下施工简便的“NE类新型环氧砂浆”。这种环氧砂浆具有如下优点：
（1） 采用新工艺合成的环氧树脂，分子量分布范围比较均匀，软化点低，本体粘度小，各项力学性能稳定，用它配制的环氧砂浆常温下施工简便，可操作性强。
（2） 改常温下毒性、非流态固化剂为无毒、低粘度、流态材料的固化剂，使固化反应放热量低且放热缓和，同时还延长了环氧砂浆的施工时间。
（3） 有机杂质含量低，有利于降低环氧树脂的收缩率，提高环氧砂浆的各项力学性能指标。
（4） 引入了特种添加剂，不仅达到不粘工器具的脱粘效果，而且提高了环氧砂浆与混凝土的粘结力。
（5） 将环氧砂浆分成A、B两个组份，实行半成品包装，现场施工时只需将A、B两个组份倒入搅拌机内，拌合均匀后即可使用。提高环氧砂浆的施工效率，操作中无损失、无污染，确保了环氧砂浆的配制质量。 （6） 可操作性强，涂抹面平整、光滑、不下坠。 （7） NE类新型环氧砂浆性能表 主要性能 技术指标 试模（mm） 依据标准 备注 1.试验龄期除线胀抗压强度（MPa） 100.0 40×40×40 / 系数为（＞40h），抗拉强度（MPa） 12.0 “8”字模 BS6319第7部分 抗压弹模（GPa） 15.79 40×40×160 SD105-82 5.0.7 其它均为28天。 2.养护温度：23±粘接强度（MPa） 5.23 “8”字模 / 1.0℃。 抗 渗 ＞S30 / SD105-82 3.粘接强度表示与-6线胀系数10/℃ 26.95 ф10×70 ASTM D696-91 混凝土粘接。 2抗磨强度h/kg/m 7.6 圆环试模 SD105-82 3. 新型环氧砂浆的应用
3.1 新型环氧砂浆在小浪底的应用 3.1.1 工程概况
小浪底水利枢纽工程泄流排砂等建筑物为抵抗黄河泥沙及高速水流的冲刷，在进水塔流道表面设计了一层5-10mm厚的环氧砂浆抗磨层，设计总面积约17000m2。如此大面积的采用环氧砂浆做为抗磨层，在我国乃至世界水工建筑物中都是罕见的。为此在材料选用方面，业主也是非常慎重的。首先，在室内检验阶段，业主共选择了三个厂家的环氧砂浆
进行对比试验，在材料性能方面瑞士Sika公司和十一局科研所的产品均满足小浪底工程的设计要求，而另一家国内公司因不符合设计要求而被淘汰。 在随后的模拟现场试验中，十一局科研所的NE型环氧砂浆在涂抹面平整、光滑、不下坠、操作中不粘工器具、施工简便等方面优于Sika公司的环氧砂浆。最终，科研所以NE型环氧砂浆产品性能好、价格适中、施工简便、无污染等优势，战胜国内、国外知名公司而一举夺标，获得了小浪底环氧砂浆的供货权，并承揽抗磨层的施工。工程施工于1998年8月开始，2000年6月全部结束，工程质量和进度均满足设计、监理的要求。
3.1.2 NE型环氧砂浆施工工艺
针对小浪底环氧砂浆的工程量大及工期进度紧等特点，我们对施工工艺中最关键的混凝土表面处理进行了现场试验，经过对人工、凿毛机和喷砂三种处理方式进行质量、效率对比，最终选定效率高、操作简单、适用于大面积作业和机械化施工的喷砂法。喷砂机选用AC-3P型，工作风压0.6-0.8Mpa，干燥天然砂粒径为0.8-2.0mm。待基面打毛并处理干燥洁净后，即可进行环氧砂浆的涂抹。NE型环氧砂浆施工工艺流程如图所示：
基础面处理与清洁 配制底层基液 涂刷底层基液 配制环氧砂浆 涂抹环氧砂浆 压实找平 外观及厚度检查 环氧砂浆光面
3.1.3 质量控制及检测
环氧砂浆施工的主要控制点为：进场材料的性能检测、基础面处理
后的混凝土表面质量及干燥洁净度、基液涂刷的均匀性、平整度的检查及。
现场拉拔试验是检测环氧砂浆施工粘接质量最有效、最直观的试验方法，它的具体做法是：先用空心钻垂直钻透待检环氧砂浆层至混凝土表层，形成孤立的受检块，直径为50mm。然后用专用清洗剂或丙酮清洗受检块表面，并用高强粘合剂将直径为50mm、厚20mm的铝合金测头粘于受检块上，24小时后用进口专用拉拔仪进行拉拔强度检测。
小浪底工程进水塔流道受抹面混凝土设计28天抗压强度为25MPa，根据混凝土抗压和抗拉强度的比例关系，确定拉拔试验标准按1.5MPa控制，从环氧砂浆现场拉拔试验情况看，破坏面基本在混凝土中，拉拔检测结果见附表。
检测项目 现场拉拔强度 28d抗压强度 混凝土受抹面质量 环氧砂浆面平整度 统计数量 设计值 平均值 最大值 最小值 标准差 保证率 离差系数 /组 /MPa /MPa /MPa /MPa /MPa /% 282 18 61 18 1.5 85.0 3.14 7.0 0.5 105.7 1.18 6.76 0.37 0.06 91.9 100 100 100 120.03 128.9 3.2 新型环氧砂浆在陕西二郎坝的应用 3.2 新型环氧砂浆在三峡的应用