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环氧粘钢加固胶是一种专为建筑结构加固设计的双组分胶粘剂,主要用于将钢板粘贴在混凝土构件(如梁、柱、板等)表面,通过钢板与混凝土的协同工作,提高构件的承载力、刚度和延性,广泛应用于建筑结构补强、抗震加固等工程中。其核心成分以环氧树脂为基体,配合固化剂、增韧剂、填料等助剂,形成具有高强度、高粘结力和良好耐久性的胶层。
作为一种高性能双组分(A/B)环氧树脂结构胶,环氧粘钢加固胶的A组分主要以环氧树脂为基体,含增韧剂、填料,基础粘度高,需触变性保障垂直面涂布时不下垂。B组分主要以胺类固化剂为核心,基础粘度较低,触变性不足易导致施工时流挂,影响胶层均匀性。因此在实际应用中,会在A/B同时添加气相二氧化硅,对其流变性进行调节。
疏水气相二氧化硅HB-139是表面经疏水基团改性的纳米级二氧化硅粉末,具有极强的亲有机溶剂/树脂特性。在非极性/弱极性体系中分散时,其表面的硅羟基(Si-OH)和疏水基团通过氢键和范德华力形成三维网络结构,赋予体系显著增稠效果,优异触变性,良好防沉降性和优异疏水性。
湖北汇富纳米材料股份有限公司研发人员通过分析HB-139不同添加量下对A/B组分增稠触变影响规律,揭示其作用机制与工程价值。
图1
展示了A组分中HB-139不同添加量(1%、2%、2.5%、3%)对增稠触变性的影响。横轴代表测试时间对应剪切应力变化,纵轴为粘度值(数值越高,粘度越强)。实验数据显示:
空白样(未添加气相二氧化硅的A组分)在整个测试时间内粘度几乎没有发生变化,同时其粘度在5组数据曲线中最低。
实验样(添加气相二氧化硅的A组分)显示,曲线有明显的粘度变化,说明气相二氧化硅的加入使其具备触变性,即高剪切(搅拌、刮涂)下网络结构暂时被破坏,粘度骤降,剪切停止后网络迅速重建,粘度恢复。同时,随着HB-139添加量从1%到3%逐步增加,A组分的粘度不断提升,且在受到剪切力相同时间内粘度变化值更大,表示其触变值也不断提升。
图2
同理,对比B组分增稠触变曲线(图2)规律,虽然其曲线特征与A组分一致,但存在基础差异。首先,B组分空白样基础粘度低于A组分空白组(因固化剂体系更稀)。其次曲线中粘度变化,添加HB-139后,B组分的粘度也呈现上升趋势,但增幅远小于A组分,而触变性增幅也不如A组分显著。但是HB-139的加入仍然有效提升了B组分的静置粘度和触变性,并随着添加量的增加而增加,有助于减少B组分自身的流淌,并最终贡献于混合后胶体的整体施工性能。
疏水气相二氧化硅HB-139在环氧粘钢加固胶中的应用,生动诠释了“小材料解决大问题”的工程智慧。环氧粘钢加固胶作为建筑结构生命的“强化肌腱”,其性能的每一分提升都关乎重大安全。HB-139这类高性能纳米添加剂的应用,正在为现代建筑材料加固工程提供更高效、更可靠的材料解决方案。
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