一种利用线性热膨胀系数制备环氧砂浆和混凝土的方法技术

本发明专利技术涉及线性热膨胀系数的计算方法，具体地指一种利用线性热膨胀系数制备环氧砂浆和混凝土的方法。本发明专利技术通过根据线性热膨胀系数的测量方法，通过确定所需要的环氧砂浆的线性热膨胀系数，使用公式计算出所需要的环氧砂浆中环氧树脂和填料的体积关系，再根据体积关系计算出质量配比，得到符合使用环境的环氧砂浆的制作配方。本发明专利技术通过线性热膨胀系数的计算公式，提供了一种简单、高效、准确的计算环氧砂浆和环氧树脂混凝土材料的配比方法，可广泛的应用于各种施工领域，能快速得到适合施工和使用环境下的环氧砂浆或者环氧树脂混凝土，具有极大的推广价值。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及线性热膨胀系数的计算方法，具体地指一种利用线性热膨胀系数制备 环氧砂浆和混凝土的方法。
技术介绍
环氧砂浆是一种以环氧树脂、固化剂与无机填料按一定比例混合配置而成的复合 材料，其中环氧树脂的固化物是由环氧树脂与固化剂交联反应形成的具有三维网络结构的 高聚物，在土木工程应用广泛。 环氧砂浆使用过程中经常出现因温度变化造成的破坏，因此，在使用环氧砂浆时， 需要对其线性热膨胀系数进行测量，在满足相关要求的情况下方可使用。但是，线性热膨胀 系数的测量是一项耗时、耗力、耗费的工作，精确的测量更是需要昂贵的仪器才能实现。而 且由于环氧砂浆中各原材料的成分、比例经常变化，特别是研发阶段，若对每一种试验比例 进行线性热膨胀系数的测试，将会消耗大量精力、财力、物力，也会严重影响研发的进度和 质量。因此，迫切需要找到一种简单、实用、快速的方法计算出环氧砂浆的线性热膨胀系数。
技术实现思路
本专利技术的目的就是要解决上述
技术介绍
的不足，提供一种利用线性热膨胀系数制 备环氧砂浆和混凝土的方法。 本专利技术的试验测试方法基于《ASTM D696 Standard Test Method for Coefficient of Linear Thermal Expansion of Plastics Between-30°C and 30°C with a Vitreous Silica Dilatometer》标准中的线性热膨胀系数的测试方法，具体测试方法的 示意图见图1，利用包裹在石英玻璃管4内的样本3在温度变换中出现的膨胀变化，通过石 英玻璃棒5出现的高差变化来得到样本3的具体膨胀变化的数值。 本专利技术的原理如下：由于填料的线性膨胀系数远远小于环氧树脂，在环氧砂浆中， 填料都被环氧树脂包裹，在降温时，填料会限制一部分包裹树脂的收缩，而树脂则会增加所 包裹填料的收缩；升温时，填料会限制一部分包裹树脂的膨胀，而树脂则会增加所包裹填料 的膨胀。为了便于分析环氧砂浆线性膨胀系数，做出如下假设： (1)不考虑限制膨胀、收缩过程中，环氧树脂、填料因限制作用产生的应力造成的 变化； (2)不考虑填料的嵌固效应，认为填料完全被环氧树脂包裹； (3)将填料抽象为立方体，包裹填料的环氧树脂也划分为均匀的立方体，不考虑各 立方体之间的限制作用； (4)不考虑温度梯度效应，不考虑体积变形； 由于填料的弹性模量（一般为20-30Gpa之间）远大于环氧树脂的弹性模量（一 般为0. 1-2. SGpa之间），在升温或降温过程中，填料对环氧树脂的变形限制作用远大于环 氧树脂对填料变形的限制作用，也即当环氧树脂材料被填料限制时，该被限制部分环氧树 脂的线性热膨胀系数可以等同于填料的线性热膨胀系数。因此线性热膨胀系数等于各材料 无约束时各材料线性热膨胀系数按体积关系计算之和得出的线性热膨胀系数减去其中环 氧树脂被填料限制的收缩。 本专利技术的技术方案为：， 其特征在于：根据施工使用环境，确定所需要的环氧砂浆的线性热膨胀系数，参照环氧 砂浆的线性热膨胀系数a e选择合适的环氧树脂和填料（一般需要根据实际环境，选择性 能合适的环氧树脂）；所述的填料为粒径在4. 75mm?5. 50mm之间的石英砂或河砂；所述的 环氧树脂的线性热膨胀系数为Q1，所述的填料的线性热膨胀系数为a 2;根据下列计算公 式，确定环氧树脂和填料的体积关系：本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种利用线性热膨胀系数制备环氧砂浆和混凝土的方法，其特征在于：根据施工使用环境，确定所需要的环氧砂浆的线性热膨胀系数αe，参照环氧砂浆的线性热膨胀系数αe选择合适的环氧树脂和填料；所述的填料为粒径在4.75mm～5.50mm之间的石英砂或河砂；所述的环氧树脂的线性热膨胀系数为α1，所述的填料的线性热膨胀系数为α2；根据下列计算公式，确定环氧树脂和填料的体积关系：V1V2=(α2-α1)3(αe-α1)3-1]]>   式1其中：αe——环氧砂浆的线性热膨胀系数；α1——环氧树脂的线性热膨胀系数；α2——填料的线性热膨胀系数；V1——环氧树脂的体积；V2——填料的体积；所述的环氧树脂和填料密度分别为ρ1、ρ2，利用密度公式，计算出环氧树脂和填料的质量配比；选取上述质量配比的环氧树脂和填料混合搅拌制备出环氧砂浆。

【技术特征摘要】
1. 一种利用线性热膨胀系数制备环氧砂浆和混凝土的方法，其特征在于：根据施工使 用环境，确定所需要的环氧砂浆的线性热膨胀系数ae，参照环氧砂浆的线性热膨胀系数 α6选择合适的环氧树脂和填料；所述的填料为粒径在4. 75mm?5. 50mm之间的石英砂或河 砂；所述的环氧树脂的线性热膨胀系数为ai，所述的填料的线性热膨胀系数为α2;根据下 列i+笪公式，确宙环氬树脂和埴料的体和关系：其中：αe一一环氧砂浆的线性热膨胀系数； Q1 一一环氧树脂的线性热膨胀系数；α2-一填料的线性热膨胀系数； V1环氧树脂的体积； V2填料的体积； 所述的环氧树脂和填料密度分别为Pi、P2，利用密度公式，计算出环氧树脂和填料的 质量配比；选取上述质量配比的环氧树脂和填料混合搅拌制备出环氧砂浆。2. 如权利要求1所述的一种利用线性热膨胀系数制备环氧砂浆...

【专利技术属性】
技术研发人员：王伟，盛海军，李少芳，吴俊明，朱慈祥，苏云超，
申请(专利权)人：武汉二航路桥特种工程有限责任公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42