本发明涉及桥梁材料领域。更具体地说，本发明涉及一种应用于节段预制拼装桥的结构胶。
背景技术：
目前桥梁预制箱梁混凝土的设计强度一般为50MPa，而按照施工工艺要求，只有在节段间的拼接胶强度达到混凝土设计强度后才能进行张拉而不致在张拉过程中对拼接胶产生破坏而影响使用。所以在拼接法桥梁施工工艺中拼接胶的强度达到设计要求的时间是控制施工速度很关键的因素。
为满足桥梁节段拼接法工程施工的要求及桥梁本身各种性能的要求，国际预应力协会提出了节段式拼装桥梁粘接剂性能要求标准：
(1)要有较好的施工性能，易于涂刮而无流挂，满足涂刷工作的要求，不流淌，与湿基层有良好的粘结性；
(2)环氧胶粘剂适用时间大于30min，初步固化时间大于1h，以此满足涂刷、张拉工序工作时间的需求；
(3)在各型号结构胶适用温度范围的低限温度条件下，12h抗压强度大于60MPa；24h抗压强度大于80MPa；7d抗压强度大于120MPa；
(4)环氧胶粘剂应具有良好的耐老化性能，热变形温度不低于50℃；
(5)不含对钢筋有腐蚀和影响混凝土结构耐久性的成分，不含可挥发性溶剂(固体含量大于99％)。
国外对用于桥梁节段施工的专用粘接剂是伴随这种施工方法的研究与应用相伴相生的，对其研究非常重视，早在上世纪60年代就开始研究并大量应用，并在施工方法的发展及粘结剂配套使用过程中逐步发展。目前在国内大型桥梁施工中使用的梁节段拼接胶有瑞士西卡公司生产的Sika dur-31SBA胶和Huntsman公司生产的Araldite(爱牢达)XH111Normal A/B产品。其中使用较多的是西卡公司的产品，其牌号为Sika Dur-31SBA，根据适应温度不同，又分为02/03/04/08型，各有不同的适用温度区间。
相比之下，目前国内拼接胶性能以K-801产品为例，其抗压强度远远达不到国际预应力协会提出的节段式拼装桥梁粘接剂性能要求标准以及高强度桥梁节段拼接胶技术要求。
技术实现要素：
本发明的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。
本发明还有一个目的是针对目前国内拼接胶性能尤其是抗压强度远远达不到国际预应力协会提出的节段式拼装桥梁粘接剂性能要求标准以及高强度桥梁节段拼接胶技术要求的问题，提供一种综合性能满足国际预应力协会提出的节段式拼装桥梁粘接剂性能要求标准以及高强度桥梁节段拼接胶技术要求的结构胶，可大幅度提高拼接法桥梁施工速度。
为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种应用于节段预制拼装桥的结构胶，包括重量份数比为3:1的A组分和B组分；
其中，每份所述A组分包括以重量计份的如下原料：E51环氧树脂70-100份、EL51环氧树脂10-30份、稀释剂10-20份、增韧剂5-10份、填料100-150份、Y-氨基丙基三乙氧基硅烷2-3份、触变剂3-6份以及消泡剂1-2份；每份所述B组分包括以重量计份的如下原料：固化剂0-60份、填料100-150份、Y-氨基丙基三乙氧基硅烷2-3份、气相二氧化硅3-6份、铁黑1-2份以及固化促进剂1-3份；
所述稀释剂为苄基缩水甘油醚和CYH-277中的一种；
所述增韧剂为其中M1、M2、M3分别表示聚酯、聚氨酯、聚醚分子链段；A表示环氧基、羟基和羧基中的一种基团；
所述填料为级配石英砂：50-100目石英砂、200目石英砂、300目石英砂以及400目石英砂的质量比为2:1:1:1；
所述固化剂为聚酰胺类环氧树脂固化剂、脂肪族胺改性胺类固化剂以及芳香族改性胺固化剂中的一种。
优选地，所述固化促进剂为2，4，6，-三-(二甲胺基甲基)-苯酚。
优选地，所述聚酰胺类环氧树脂固化剂为651固化剂。
优选地，所述脂肪族胺改性胺类固化剂为四亚甲基二胺。
优选地，所述芳香族改性胺固化剂N,N,N',N'-四甲基对苯二胺。
优选地，当所述固化剂为聚酰胺类环氧树脂固化剂时，固化剂为25-45重量份；当所述固化剂为聚酰胺类环氧树脂固化剂时，固化剂为0-20重量份；当所述固化剂为聚酰胺类环氧树脂固化剂时，固化剂为30-60重量份。
本发明至少包括以下有益效果：本申请中的结构胶综合性能优良，具有较好的耐温性、耐久性，满足国际预应力协会提出的节段式拼装桥梁粘接剂性能要求标准以及桥梁节段高强度拼接胶的技术要求，可大幅度提高拼接法桥梁施工速度。
本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
需要说明的是，下述实施方案中所述实验方法，如无特殊说明，均为常规方法，所述试剂和材料，如无特殊说明，均可从商业途径获得。
实施例1
一种应用于节段预制拼装桥的结构胶，包括重量份数比为3:1的A组分和B组分；
其中，每份所述A组分包括以重量计份的如下原料：E51环氧树脂70份、EL51环氧树脂10份、稀释剂10份、增韧剂5份、填料100份、Y-氨基丙基三乙氧基硅烷2份、触变剂3份以及消泡剂1份；每份所述B组分包括以重量计份的如下原料：25-45重量份651固化剂、填料100份、Y-氨基丙基三乙氧基硅烷2份、气相二氧化硅3份、铁黑1份以及固化促进剂1份；
所述稀释剂为苄基缩水甘油醚；
所述增韧剂为其中M1、M2、M3分别表示聚酯、聚氨酯、聚醚分子链段；A表示环氧基基团；
所述填料为级配石英砂：50-100目石英砂、200目石英砂、300目石英砂以及400目石英砂的质量比为2:1:1:1；
所述固化促进剂为2，4，6，-三-(二甲胺基甲基)-苯酚。
实施例2
一种应用于节段预制拼装桥的结构胶，包括重量份数比为3:1的A组分和B组分；
其中，每份所述A组分包括以重量计份的如下原料：E51环氧树脂100份、EL51环氧树脂30份、稀释剂20份、增韧剂10份、填料150份、Y-氨基丙基三乙氧基硅烷3份、触变剂6份以及消泡剂2份；每份所述B组分包括以重量计份的如下原料：0-20重量份四亚甲基二胺固化剂、填料150份、Y-氨基丙基三乙氧基硅烷3份、气相二氧化硅6份、铁黑2份以及固化促进剂3份；
所述稀释剂为CYH-277；
所述增韧剂为其中M1、M2、M3分别表示聚酯、聚氨酯、聚醚分子链段；A表示羟基基团；
所述填料为级配石英砂：50-100目石英砂、200目石英砂、300目石英砂以及400目石英砂的质量比为2:1:1:1；
所述固化促进剂为2，4，6，-三-(二甲胺基甲基)-苯酚。
实施例3
一种应用于节段预制拼装桥的结构胶，包括重量份数比为3:1的A组分和B组分；
其中，每份所述A组分包括以重量计份的如下原料：E51环氧树脂80份、EL51环氧树脂20份、稀释剂15份、增韧剂8份、填料120份、Y-氨基丙基三乙氧基硅烷2份、触变剂4份以及消泡剂1份；每份所述B组分包括以重量计份的如下原料：N,N,N',N'-四甲基对苯二胺30-60份、填料120份、Y-氨基丙基三乙氧基硅烷2份、气相二氧化硅5份、铁黑1份以及固化促进剂2份；
所述稀释剂为苄基缩水甘油醚；
所述增韧剂为其中M1、M2、M3分别表示聚酯、聚氨酯、聚醚分子链段；A表示羧基基团；
所述填料为级配石英砂：50-100目石英砂、200目石英砂、300目石英砂以及400目石英砂的质量比为2:1:1:1；
所述固化促进剂为2，4，6，-三-(二甲胺基甲基)-苯酚。
实施例4
通过改变固化剂的用量来研究其对拼接胶凝胶时间和24h抗压强度的影响，其中A1表示采用651固化剂制备的结构胶，A2表示四亚甲基二胺固化剂制备的结构胶，A3表示N,N,N',N'-四甲基对苯二胺制备的结构胶，结果如下：
1、以Al为固化剂的胶结料随固化剂的用量从25重量份增加至35重量份时，其抗压强度相应的从74MPa提高至80MPa，而当固化剂的用量继续增加至45重量份时，其抗压强度反而降低，这是因为当固化剂过量时，树脂交联点间分子量小，同时，多余的固化剂填充在网络中间，起增塑作用。因此，当稀释剂的用量固定时，其固化剂的用量有一个最优值为35重量份。
2.以A2为固化剂的胶结料随着固化剂用量从0增加至20重量份时，其强度显著增加，将固化剂用量从20重量份增加至30重量份时，其抗压强度继续提高，当固化剂的用量为30重量份时，其强度高达86MPa。
3.以A3为固化剂的胶结料随着固化剂用量30重量份增加至45重量份再增加至60重量份，其强度虽有降低，但变化不大，故A3固化剂用量为30重量份最优。
在众多的胶粘剂类型中，以环氧树脂为基料研制而成的胶粘剂以其独特的优异性能和新型环氧树脂、新型固化剂和添加剂的不断涌现，采用E51环氧树脂和EL51环氧树脂进行复合，EL51环氧树脂的分子结构中含有能催化环氧树脂固化的羟基，因此可以提高E51环氧树脂的反应活性，同时，EL51环氧树脂粘度低，对粘度大的E51环氧树脂有较好的稀释性，而且能防止环氧树脂产生结晶。以E51环氧树脂为主体树脂，加入EL51环氧树脂进行混合，打乱了混和物中环氧树脂分子结构的均匀性，减少了结晶晶核的形成，因此可以明显地低了树脂混和物的结晶温度，这样不仅能够保证拼接胶基体树脂的低温贮存稳定性，而且为其强度增长提供了保障。
尽管本申请选用的是分子量低的环氧树脂，但其粘度仍然较高，20℃E-51粘度为2500mPa.S，在低于15℃时其粘度大，为进一步降低环氧树脂体系的粘度，改善胶液的流动性，提高其对基层的浸润能力，保证胶体有较好的施工性和粘结性，必须加入适量的稀释剂，本申请针对夏季和冬季提供了两种稀释剂，苄基缩水甘油醚分子内含醚键和环氧基，能与环氧树脂无限混溶，稀释环氧树脂效果好，固化时参与固化反应，形成均一体系。特别是其分子结构中含有苯环，对结构胶的模量影响较小，而且不易挥发，对施工环境影响小；CYH-277既是环氧树脂高性能增韧改性剂，又是良好的活性稀释剂，CYH-277为含有多个己环结构以及多个活性基团的低分子液态聚合物，其分子链中含有两个或两个以上酚羟基等极性键，因而具有很好的增韧性能和反应活性，可大幅度地提高环氧树脂固化物的耐冲击、耐压缩、抗开裂以及黏结强度等物理机械性能。稀释环氧树脂，可完全解决常见的环氧树脂冬季结晶不易施工的问题。另外，CYH-277稀释剂价格低，可保证拼接胶有较好的价格优势。在夏秋季时气温较高，拼接胶强度增长比较容易达到要求，因此此时配方研究的重点和主要考虑的是胶体的适用时间与强度增长之间的矛盾。夏季温度高，固化反应速度快，稀释剂对强度影响小，所以夏季选用苄基缩水甘油醚的稀释剂。而在冬季，气温较低，固化反应受温度影响大，结构胶强度增长成了主要矛盾，选用CYH-27的稀释剂。
本申请中的增韧剂是一类由不同柔性链段嵌段而成的带有活性基团的液体聚合物，该增韧剂是低粘度液体与本申请中的环氧树脂及固化剂相容性好，且没有聚硫橡胶或丁腈橡胶的粘滞性，故施工顺畅、胶层薄而均匀，用胶量也比一般采用橡胶型增韧剂的建筑结构胶少用近四分之一，既节约了成本，又提高了性能。
本申请中的偶联剂为Y-氨基丙基三乙氧基硅烷，不但提高了粘接强度，而且改善耐水性、耐热性、耐潮湿性等，所以它能明显改善建筑结构胶的性能。
本申请提供了三种应用于不同场景的固化剂，其中，651固化剂中含有较长的脂肪酸碳链和氨基，可使固化产物具有高的弹性和粘接力及耐水性，它的施工性能较好，配料比例比较宽，毒性小，基本无挥发物，能在潮湿的金属和混凝土表面施工；四亚甲基二胺固化剂的固化速度快，强度增长快，能低温潮湿环境固化；N,N,N',N'-四甲基对苯二胺在固化过程发热小，强度增长快，固化物耐热性高，适合夏秋季节使用。
固化促进剂选择2，4，6，-三-(二甲胺基甲基)-苯酚的用量从1份增加至3份时，力学性能得到了较大程度的提高，用量为2份时，24h/25℃的抗压强度达到80MPa以上，继续增加用量，凝胶时间继续缩短，但抗压强度有明显降低，所以固化促进剂的最优选为2重量份。
本申请中填料的配比具有如下优点：不同粒度的石英砂和硅粉之间相互填充，能形成最为密实的膏状结构，得到的胶体贮存时不沉降、好搅拌、施工性好，不粘滞，调整填料用量后的强度有明显增加。
实施例5
抗压强度测试
抗压强度是体现结构胶性能最重要的指标之一，本课题的主要目标为研发一种抗压强度高于120MPa的高强度桥梁拼接专用结构胶。
本测试的参考标准为GB/T2567.1995《树脂浇铸体性能试验方法总则》；
本测试的方法为：试样在温度23±2℃，相对湿度50±5％的条件下放置时间不少于24小时，每组有效试样不少于3个。本次实验分对A1、A2、A3三种结构胶进行抗压强度的检测实验，每种结构胶分别采集其12h、24h、48h及7d的抗压强度，且试样在温度23±2℃，相对湿度50±5％的条件下放置，每组有效试样不少于3个。
实验结果为：3种结构胶的抗压强度增长快，12h抗压达到60MPa以上，24h高于80MPa，远高于传统桥梁拼接胶，且7d抗压强度达到120MPa以上。
本申请中结构胶的综合性能数据如下表所示：
注：适用期测定温度为适用温度区间的上限；
由上表可知，本结构胶胶综合性能优良，具有较好的耐温性、耐久性，满足桥梁节段高强度拼接胶的技术要求。
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的实施例。