一种悬索桥主缆锚固系统的防护方法、防护密封胶及其制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种悬索桥主缆锚固系统的防护方法、防护密封胶及其制备方法，该防护方法包括：1）清洗锚杆，在锚杆表面依次涂覆环氧底漆和中间漆，形成漆层；2）待漆层干后，在漆层表面涂覆防护密封胶，形成锚杆防护密封胶层；3）待防护密封胶层固化后，将锚杆固定进行锚碇混凝土的浇铸，每浇铸一层锚碇混凝土，在锚杆与锚碇混凝土分层交界面涂覆防护密封胶，形成锚碇防护密封胶层。本发明的防护方法，使锚杆与锚碇混凝土隔离开，避免锚杆受力时造成混凝土开裂，从而阻止外界水汽进入锚室，对锚固系统起到有效的防护；防护密封胶良好的密封、防水、防腐特性，可防止锚杆生锈，延长使用寿命，保证锚固系统的牢固性和稳定性。
【专利说明】一种悬索桥主缆锚固系统的防护方法、防护密封胶及其制 备方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于悬索桥主缆锚固【技术领域】，具体涉及一种悬索桥主缆锚固系统的防护 方法，同时还涉及一种悬索桥主缆锚固系统的防护方法所使用的防护密封胶及其制备方 法。
【背景技术】
[0002] 悬索桥是特大跨径桥梁的主要形式之一，可以造得比较高，容许船在下面通过；在 造桥时不需要在桥中心建立暂时的桥墩，可以在比较深或比较急的水流上建造，因此悬索 桥得到了很多国内外设计建设者的青睐。
[0003] 悬索桥的主要承重构件是悬索(主缆)，一般用抗拉强度高的钢材(钢丝、钢绞线、 钢缆等）制作，是全桥结构的受力生命线，所以对主缆系统的防护和防腐至关重要。主缆一 般都锚固在锚碇上，也就是所谓的锚固系统。锚固系统由后锚梁和前锚杆组成，后锚梁埋于 锚体混凝土内，前锚杆一端连接在后锚梁上，另一端伸出锚体前锚面，与主缆相连。主缆索 股散开后，先与锚体前锚面外的锚杆相连，通过锚杆将主缆索股力沿主缆散开方向继续扩 散后，传给锚体后端的后锚梁，通过后锚梁的承压面将主缆索股力传给锚体混凝土。锚杆与 锚体混凝土之间的粘接在外力作用下，易使锚杆周围混凝土受拉开裂，外界水汽进入锚碇， 使锚杆因长期处于潮湿环境而腐蚀，所以在锚体混凝土浇筑前，必须用可靠的隔离和防腐 材料盖裹于锚杆外围，再浇筑锚体混凝土，以起到密封、防水、防腐的作用。
[0004] 目前对于悬索桥主缆锚固系统方法主要是油漆+PEF发泡，就是在锚杆表面涂覆 一层油漆，然后再用PEF发泡技术，对锚杆进行包裹。对于该方法，首先油漆属于脆性材料 易粉化、脱落，不能满足锚杆与混凝土之间在外力作用下产生的滑移。其次PEF发泡(聚烯 烃化学架桥高发泡体，简称PEF)最主要的用途是建筑保温，其发泡后形成一个独立的整 体，只起到一定的包裹作用；其孔隙率较大，水分子会不断渗透到发泡材料与锚杆之间进 而腐蚀锚杆；PEF材料抗压能力低，在使用过程中易变形，在受力的情况下很容易从钢材上 脱粘，造成钢材裸露，因而起不到隔断水汽、腐蚀介质入侵的作用，达不到防腐密封的效果； PEF受温度影响变形极大，而且耐老化性能与抗氧化性能很差，长时间使用由于自身的老化 或氧化，达不到预期的防腐效果。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的是提供一种悬索桥主缆锚固系统的防护方法，解决现有PEF发泡包 裹的防护方法达不到防腐、密封要求的问题。
[0006] 本发明的第二个目的是提供一种用于悬索桥主缆锚固系统的防护密封胶。
[0007] 本发明的第三个目的是提供一种上述防护密封胶的制备方法。
[0008] 为了实现以上目的，本发明所采用的技术方案是：一种悬索桥主缆锚固系统的防 护方法，包括下列步骤：
[0009] 1)清洗锚杆，在锚杆表面依次涂覆环氧底漆和中间漆，形成漆层；
[0010] 2)待漆层干后，在漆层表面涂覆防护密封胶，形成锚杆防护密封胶层；
[0011] 3)待防护密封胶层固化后，将锚杆固定进行锚碇混凝土的浇铸，每浇铸一层锚碇 混凝土，在锚杆与锚碇混凝土分层交界处涂覆防护密封胶，形成锚碇防护密封胶层。
[0012] 所述环氧底漆和中间漆选自环氧云铁类漆或环氧富锌类漆。所述环氧底漆和中间 漆可为本领域内常用漆，不限于以上两种。所用油漆和涂覆方法符合标准TB/T1527-2004 或符合设计的其他标准。
[0013] 混凝土施工浇注时的分层，分层厚度跟模板、浇筑量、平面面积等有关，一般为 1. 5 ?2. 5 米。
[0014] 步骤2)中所述锚杆防护密封胶层的厚度为4?6mm ;步骤3)中所述锚碇防护密 封胶层的厚度为4?6mm。合适的防护密封胶层厚度可保护锚固系统长期有效服务。
[0015] 步骤2)和步骤3)中涂覆防护密封胶的方法为喷涂或滚刷。
[0016] 所述防护密封胶选自双组份硅酮密封胶、聚氨酯密封胶、硅改性聚醚密封胶、聚硫 密封胶。所述防护密封胶优选聚硫密封胶。
[0017] 一种用于悬索桥主缆锚固系统的防护密封胶，由以下重量份数的组分组成：
[0018] A组分：聚硫橡胶 50?80份 增塑剂 100?180份 填料 90?丨50份 偶联剂 0.5?1.5份 硫磺 0.3份 B组分：.......氧化IS 10?30份 增塑剂 20?60份 补强剂 1?3份 促进剂 0.4?1.5份；
[0019] 使用时，A组分与B组分的质量配比为100:6?12。
[0020] 所述增塑剂为磷酸甲苯二苯酯、三芳基磷酸酯、三（2-氯乙基）磷酸酯、氯化石蜡、 邻苯二甲酸丁苄酯中的任意一种或其组合。
[0021] 所述填料为碳酸钙、硅微粉、滑石粉中的任意一种或其组合。
[0022] 所述促进剂为二苯胍、二硫化四甲基秋兰姆、二硫化四乙基秋兰姆、一硫化四甲基 秋兰姆中的任意一种或其组合。
[0023] 所述偶联剂为氣基娃烧偶联剂、环氧基娃烧偶联剂、甲基丙稀醜基娃烧偶联剂中 的任意一种或其组合。
[0024] 所述补强剂为炭黑。
[0025] -种用于悬索桥主缆锚固系统的防护密封胶的制备方法，包括下列步骤：
[0026] 1)制备A组分：将聚硫橡胶、增塑剂在室温、真空度为0. 085?0. 090MPa条件下 搅拌10?20min，加入填料、偶联剂、硫磺，在室温、真空度为0. 085?0. 090MPa条件下搅拌 20?30min，得A组分；
[0027] 2)制备B组分：将二氧化锰、增塑剂、补强剂、促进剂在室温、真空度为0. 085? 0. 090MPa条件下搅拌30?lOOmin，研磨，得B组分；
[0028] 3)将A组分与B组分按照质量配为100:6?12的比例进行混合，即得。
[0029] 本发明的悬索桥主缆锚固系统的防护方法，采用防护密封胶对涂漆后的锚杆进行 涂覆，并且在浇注锚碇混凝土时，每浇铸一层锚碇混凝土，在锚杆与锚碇混凝土分层交界面 涂覆防护密封胶，使锚杆与锚碇混凝土隔离开来，避免锚杆在受力时造成混凝土开裂，从而 阻止外界水汽进入锚室，对锚固系统起到有效的防护；防护密封胶良好的密封、防水、防腐 特性，可以防止锚杆生锈，延长它们的使用寿命，保证锚固系统的牢固性和稳定性。
[0030] 本发明的用于悬索桥主缆锚固系统的防护密封胶，采用A、B双组分形式，将聚硫 橡胶、二氧化锰与增塑剂、填料、偶联剂、硫磺、补强剂、促进剂进行复配，具有优异的防水、 耐油、耐候性能，且性能稳定、不分解、不变质；长期受力不脱粘，不开裂；同时具有高位移 能力、低模量和优异的密封、防腐的作用。采用本发明的防护密封胶对锚固系统进行防护， 可长期保护锚杆不与外界水汽与腐蚀介质接触；密封胶形成的包覆层，也就是一层橡胶膜， 具有致密的网络结构，能够有效的阻止气态和液态腐蚀介质分子的通过，从而把腐蚀源挡 在被密封材料之外，起到良好的隔离、密封、防水、防腐作用。
[0031] 本发明的用于悬索桥主缆锚固系统的防护密封胶的制备方法，工艺简单，操作方 便，适合大规模工业化生产。
【专利附图】
【附图说明】
[0032] 图1为实施例1中混凝土分层处密封胶涂覆位置示意图。
【具体实施方式】
[0033] 下面结合【具体实施方式】对本发明作进一步的说明。
[0034] 实施例1
[0035] 本实施例的悬索桥主缆锚固系统的防护方法，包括下列步骤：
[0036] 1)清洗锚杆，在锚杆表面依次涂覆环氧底漆和中间漆，形成漆层；
[0037] 2)待漆层干后，在漆层表面涂覆防护密封胶，形成锚杆防护密封胶层；
[0038] 3)待防护密封胶层固化后，用工型钢将锚杆固定，进行锚碇混凝土的浇铸，每浇铸 一层锚碇混凝土，在锚杆与锚碇混凝土分层交界处涂覆防护密封胶，形成锚碇防护密封胶 层。
[0039] 其中，混凝土分层处密封胶涂覆位置如图1所示，锚杆1的一端连接在后锚梁2 上，另一端伸出锚体前锚面3,与主缆相连。锚碇混凝土浇铸时，每浇铸一层锚碇混凝土，在 锚杆1与锚碇混凝土分层交界处5涂覆防护密封胶；其中图中标号4为混凝土浇铸分层线。
[0040] 其中，所述油漆和涂覆方法符合标准TB/T1527-2004。
[0041] 本实施例的用于悬索桥主缆锚固系统的防护密封胶，由以下重量份数的组分组 成：
[0042] A 组4h 70 份 石蟥 130份 活性*酸侧 Π 〇份 KH550 (?.5 份 硫磺 0.3份 B __ 分：：％? 化 tt 15 份 鉍化石蜡 25份 邻苯Him:甲酯 Μ份 炭黑 2份 .......:苯狐 0.6 份；
[0043] 使用时，Α组分与Β组分的质量配比为100:12。
[0044] 本实施例的用于悬索桥主缆锚固系统的防护密封胶的制备方法，包括下列步骤：
[0045] 1)制备A组分：将聚硫橡胶、氯化石蜡置于真空搅拌釜中，在室温、真空度为 0. 090MPa条件下搅拌20min，加入活性碳酸钠、KH-550、硫磺，在室温、真空度为0. 090MPa条 件下搅拌40min，得A组分；
[0046] 2)制备B组分：将二氧化锰、氯化石蜡、邻苯二甲酸丁卞酯、炭黑、二苯胍在室温、 真空度为〇. 〇90MPa条件下搅拌50min后，在研磨机上研磨，得B组分；
[0047] 3)将A组分与B组分按照质量配为100:12的比例进行混合，即得。
[0048] 实施例2
[0049] 本实施例的悬索桥主缆锚固系统的防护方法，包括下列步骤：
[0050] 1)清洗锚杆，在锚杆表面依次涂覆环氧底漆和中间漆，形成漆层；
[0051] 2)待漆层干后，在漆层表面涂覆防护密封胶，形成锚杆防护密封胶层；
[0052] 3)待防护密封胶层固化后，用工型钢将锚杆固定，进行锚碇混凝土的浇铸，每浇铸 一层锚碇混凝土，在锚杆与锚碇混凝土分层交界处涂覆防护密封胶，形成锚碇防护密封胶 层。
[0053] 其中，混凝土分层处密封胶涂覆位置同实施例1。
[0054] 其中，所述油漆和涂覆方法符合标准TB/T1527-2004。
[0055] 本实施例的用于悬索桥主缆锚固系统的防护密封胶，由以下重量份数的组分组 成：
[0056] A組分s聚硫橡胶 80份 磷酸甲苯：苯酷 180份 滑石粉 150份 KH-550 丨.5 份 硫爾 0.3份 B Μ分：：?化Μ 30份 磷酸甲苯：苯酷 40份 邻苯.......甲酸TV* 20份 +炭黑 1份 一t硫化國甲基秋兰姆 0.4翁；
[0057] 使用时，A组分与B组分的质量配比为100:6。
[0058] 本实施例的用于悬索桥主缆锚固系统的防护密封胶的制备方法，包括下列步骤：
[0059] 1)制备A组分：将聚硫橡胶、磷酸甲苯二苯酯置于真空搅拌釜中，在室温、真空度 为0. 090MPa条件下搅拌20min，加入滑石粉、KH-550、硫磺，在室温、真空度为0. 090MPa条 件下搅拌40min，得A组分；
[0060] 2)制备B组分：将二氧化锰、磷酸甲苯二苯酯、邻苯二甲酸丁卞酯、炭黑、二硫化四 甲基秋兰姆在室温、真空度为0. 090MPa条件下搅拌50min后，在研磨机上研磨，得B组分；
[0061] 3)将A组分与B组分按照质量配为100:6的比例进行混合，即得。
[0062] 实施例3
[0063] 本实施例的悬索桥主缆锚固系统的防护方法，包括下列步骤：
[0064] 1)清洗锚杆，在锚杆表面依次涂覆环氧底漆和中间漆，形成漆层；
[0065] 2)待漆层干后，在漆层表面涂覆防护密封胶，形成锚杆防护密封胶层；
[0066] 3)待防护密封胶层固化后，用工型钢将锚杆固定，进行锚碇混凝土的浇铸，每浇铸 一层锚碇混凝土，在锚杆与锚碇混凝土分层交界处涂覆防护密封胶，形成锚碇防护密封胶 层。
[0067] 其中，混凝土分层处密封胶涂覆位置同实施例1。
[0068] 其中，所述油漆和涂覆方法符合标准TB/T1527-2004。
[0069] 本实施例的用于悬索桥主缆锚固系统的防护密封胶，由以下重量份数的组分组 成：
[0070] A组分：聚硫橡胶 50份 二芳坫磷酸_ 100份 硅徵粉 90份 KH-550 1.0 份 硫磺 0.3份 BM分：：?化锰 10份 二(2-氣乙〗幻磷酸_ 20份 炭黑 3份 .......硫化Μ甲基狄兰姆 1.5份；
[0071] 使用时，Α组分与Β组分的质量配比为100:10。
[0072] 本实施例的用于悬索桥主缆锚固系统的防护密封胶的制备方法，包括下列步骤：
[0073] 1)制备A组分：将聚硫橡胶、三芳基磷酸酯置于真空搅拌釜中，在室温、真空度为 0. 085MPa条件下搅拌20min，加入硅微粉、KH-550、硫磺，在室温、真空度为0. 085MPa条件下 搅拌40min，得A组分；
[0074] 2)制备B组分：将二氧化锰、三（2-氯乙基）磷酸酯、炭黑、二硫化四甲基秋兰姆 在室温、真空度为0. 〇85MPa条件下搅拌50min后，在研磨机上研磨，得B组分；
[0075] 3)将A组分与B组分按照质量配为100:10的比例进行混合，即得。
[0076] 实施例4
[0077] 本实施例的悬索桥主缆锚固系统的防护方法，包括下列步骤：
[0078] 1)清洗锚杆，在锚杆表面依次涂覆环氧底漆和中间漆，形成漆层；
[0079] 2)待漆层干后，在漆层表面涂覆防护密封胶，形成锚杆防护密封胶层；
[0080] 3)待防护密封胶层固化后，用工型钢将锚杆固定，进行锚碇混凝土的浇铸，每浇铸 一层锚碇混凝土，在锚杆与锚碇混凝土分层交界处涂覆防护密封胶，形成锚碇防护密封胶 层。
[0081] 其中，混凝土分层处密封胶涂覆位置同实施例1。所述防护密封胶为双组份硅酮密 封胶(市售商品)。
[0082] 其中，所述油漆和涂覆方法符合标准TB/T1527-2004。
[0083] 实验例1
[0084] 本实验例对实施例1?3所得防护密封胶的性能进行测定，结果如表1所示。
[0085] 表1实施例1?3所得防护密封胶性能测定结果
[0086]
【权利要求】
1. 一种悬索桥主缆锚固系统的防护方法，其特征在于：包括下列步骤： 1) 清洗锚杆，在锚杆表面依次涂覆环氧底漆和中间漆，形成漆层； 2) 待漆层干后，在漆层表面涂覆防护密封胶，形成锚杆防护密封胶层； 3) 待防护密封胶层固化后，将锚杆固定进行锚碇混凝土的浇铸，每浇铸一层锚碇混凝 土，在锚杆与锚碇混凝土分层交界处涂覆防护密封胶，形成锚碇防护密封胶层。
2. 根据权利要求1所述的悬索桥主缆锚固系统的防护方法，其特征在于：所述环氧底 漆和中间漆选自环氧云铁类漆或环氧富锌类漆。
3. 根据权利要求1所述的悬索桥主缆锚固系统的防护方法，其特征在于：步骤2)中 所述锚杆防护密封胶层的厚度为4?6mm ;步骤3)中所述锚碇防护密封胶层的厚度为4? 6mm 〇
4. 一种用于悬索桥主缆锚固系统的防护密封胶，其特征在于：由以下重量份数的组分 组成： A组分：聚硫橡胶 50?雜# 增塑剂 100?180份 填料 90?150份 偶联剂 0.5-1.5份 硫磺 0.3份 B组分：.......1氧化锰 10?30份 增塑剂 20?60份 补强剂 1?3份 促进剂 0.4?1.5份; 使用时，A组分与B组分的质量配比为100:6?12。
5. 根据权利要求4所述的用于悬索桥主缆锚固系统的防护密封胶，其特征在于：所述 增塑剂为磷酸甲苯二苯酯、三芳基磷酸酯、三（2_氯乙基）磷酸酯、氯化石蜡、邻苯二甲酸丁 苄酯中的任意一种或其组合。
6. 根据权利要求4所述的用于悬索桥主缆锚固系统的防护密封胶，其特征在于：所述 填料为碳酸钙、硅微粉、滑石粉中的任意一种或其组合。
7. 根据权利要求4所述的用于悬索桥主缆锚固系统的防护密封胶，其特征在于：所述 促进剂为二苯胍、二硫化四甲基秋兰姆、二硫化四乙基秋兰姆、一硫化四甲基秋兰姆中的任 意一种或其组合。
8. 根据权利要求4所述的用于悬索桥主缆锚固系统的防护密封胶，其特征在于：所述 偶联剂为氣基娃烧偶联剂、环氧基娃烧偶联剂、甲基丙稀醜基娃烧偶联剂中的任意一种或 其组合。
9. 根据权利要求4所述的用于悬索桥主缆锚固系统的防护密封胶，其特征在于：所述 补强剂为炭黑。
10. -种如权利要求4所述的用于悬索桥主缆锚固系统的防护密封胶的制备方法，其 特征在于：包括下列步骤： 1) 制备A组分：将聚硫橡胶、增塑剂在室温、真空度为0. 085?0. 090MPa条件下搅拌 10?20min，加入填料、偶联剂、硫磺，在室温、真空度为0. 085?0. 090MPa条件下搅拌20? 30min，得A组分； 2) 制备B组分：将二氧化锰、增塑剂、补强剂、促进剂在室温、真空度为0.085? 0. 090MPa条件下搅拌30?lOOmin，研磨，得B组分； 3) 将A组分与B组分按照质量配为100:6?12的比例进行混合，即得。
【文档编号】C08K5/521GK104294761SQ201410141150
【公开日】2015年1月21日 申请日期:2014年4月9日 优先权日:2014年4月9日
【发明者】高宗余, 崔洪, 杨忠, 李剑, 李德坤, 张燕红, 张敏, 刘海艳, 焦振峰, 陈丹, 佘安宇, 万田保, 张强, 曹洪武, 唐贺强, 文坡, 曾志凯, 冯建川, 曹佰杨, 侯长勇, 谢明志, 伍艺, 朱留洋 申请人:郑州中原应用技术研究开发有限公司, 中铁大桥勘测设计院集团有限公司, 重庆市城市建设投资（集团）有限公司, 重庆对外建设(集团)有限公司, 中铁大桥局集团第八工程有限公司