本發(fā)明涉及混凝土管樁修補技術領域，具體涉及一種環(huán)氧樹脂組合物及其制備方法和應用。
背景技術：
現(xiàn)有預制管樁在工地現(xiàn)場施工過程中，因為地質突變、施工不規(guī)范等原因，在向下沉樁的過程中，經常會產生樁頭爆裂或樁頭破損，造成無法繼續(xù)沉樁，導致整個樁位報廢，需要在該樁位旁邊合適位置重新設置樁位，重復進行施打，原樁位已打入的管樁完全浪費棄用，這不僅影響施工進度與周期，還會增加了大量的成本。
為保證施工進度及避免不必要的經濟損失，采用樁頭加固修補后繼續(xù)沉樁。目前修補樁所用的材料大致有兩種：一是硫磺膠，二是環(huán)氧樹脂膠。使用硫磺膠，在修補完成后，需要凝固12小時左右才能沉樁，成本方面雖然低一些，但是時間比環(huán)氧樹脂膠長2倍以上，拖延了時間對二次沉樁較為困難。使用環(huán)氧樹脂膠，雖然固化時間較硫磺膠短，但其強度較低，質量難以保證，且其成本較高。
技術實現(xiàn)要素：
為了克服現(xiàn)有技術的缺陷或不足，本發(fā)明的目的在于提供一種強度高、成本低的環(huán)氧樹脂組合物。
本發(fā)明的再一目的在于提供上述環(huán)氧樹脂組合物的制備方法。
本發(fā)明采用以下技術方案來實現(xiàn)本發(fā)明的目的：
一種環(huán)氧樹脂組合物，按重量份數計，包括如下組分：
環(huán)氧樹脂膠80份-150份；
水泥120份-250份；
黃砂40份-80份；
其中，所述環(huán)氧樹脂膠，按重量份數計，包括如下組分：
環(huán)氧樹脂100份；
促進劑0.5-2份；
固化劑0.5-2份。
進一步優(yōu)選的，所述的環(huán)氧樹脂組合物，按重量份數計，包括如下組分：
環(huán)氧樹脂膠100份-120份；
水泥150份-180份；
黃砂50份-60份。
本發(fā)明在環(huán)氧樹脂膠中加入特定比例的水泥和黃砂，可明顯提高環(huán)氧樹脂膠的強度，按照gb50010-2010《混凝土結構設計規(guī)范》規(guī)定，制備得到的環(huán)氧樹脂組合物在4小時固化后的強度最高可達c80。如果水泥和黃砂加入過多，組合物的強度較差，如果水泥和黃砂加入過少，一方面組合物的強度不夠，另一方面環(huán)氧樹脂含量高，成本費用較高。
進一步優(yōu)選的，所述環(huán)氧樹脂膠：水泥：黃砂的重量比為1：1.5：0.5。
其中，所述促進劑為2-甲基咪唑、2-乙基咪唑-4-甲基咪唑、2-苯基咪唑、2-甲基-4-苯基咪唑或2，4-二甲基咪唑中的一種或幾種的混合。本發(fā)明采用咪唑類促進劑，可降低環(huán)氧樹脂的固化溫度、促進固化速度，從而減少固化時間。
其中，所述固化劑為4，4’-二氨基二苯基甲烷、間苯二胺、4，4’-二氨基二苯基砜、3，3’-二氨基二苯基砜中的一種或幾種的混合物。
本發(fā)明還提供了上述環(huán)氧樹脂組合物的制備方法，包括以下步驟：
a、在不斷攪拌下，將固化劑加入環(huán)氧樹脂中，攪拌20-40分鐘至固化劑完全溶解，再加入促進劑攪拌混合5-15分鐘，得到環(huán)氧樹脂膠；
b、按重量配比將環(huán)氧樹脂膠、水泥、黃砂混合，充分攪拌，即得環(huán)氧樹脂組合物。
本發(fā)明上述的環(huán)氧樹脂組合物特別適合應用在樁頭爆裂修補中，具體的應用方法，包括如下步驟：
（1）將破損的樁頭鋸平，露出主筋3～4cm；
（2）在樁頭上加套一預制樁帽，并將外露主筋逐條焊牢在樁帽端板的螺孔上；
（3）將與樁帽配套的托盤置于管樁內腔，并將托盤與樁帽連接起來；
（4）在管樁內腔內注入環(huán)氧樹脂組合物，環(huán)氧樹脂組合物經4小時完全固化后，即可繼續(xù)接駁沉樁。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比，具有如下有益效果：
1、本發(fā)明在現(xiàn)有環(huán)氧樹脂膠的基礎上，加入特定比例的水泥和黃砂，制備得到的環(huán)氧樹脂組合物在4小時固化后強度最高可達c80，較環(huán)氧樹脂膠有明顯提高，其強度與樁位本身的強度相當，同時又有一定的韌性，能確保樁頭再次復打時能承受錘擊力，樁位整體承載力不受影響，特別適合用于樁頭爆裂修補；
2、本發(fā)明制備工藝簡單，產品固化時間短，成本低。
具體實施方式
下面通過具體實施方式來進一步說明本發(fā)明，以下實施例為本發(fā)明較佳的實施方式，但本發(fā)明的實施方式并不受下述實施例的限制。
本發(fā)明實施例所用原料均來源于市購。
實施例1：
一種環(huán)氧樹脂組合物，按重量份數計，包括組分：環(huán)氧樹脂膠100份；水泥150份；黃砂50份；其中，環(huán)氧樹脂膠，按重量份數計，包括組分：環(huán)氧樹脂100份；2-甲基咪唑1份；4，4’-二氨基二苯基甲烷1份。
其制備方法包括如下步驟：
a、在不斷攪拌下，將4，4’-二氨基二苯基甲烷加入環(huán)氧樹脂中，攪拌30分鐘至4，4’-二氨基二苯基甲烷完全溶解，再加入2-甲基咪唑攪拌混合10分鐘，得到環(huán)氧樹脂膠；
b、按重量配比將環(huán)氧樹脂膠、水泥、黃砂混合，充分攪拌，即得環(huán)氧樹脂組合物。
按照gb50010-2010《混凝土結構設計規(guī)范》規(guī)定，制備得到的環(huán)氧樹脂組合物在4小時固化后的強度為c80。
實施例2：
一種環(huán)氧樹脂組合物，按重量份數計，包括組分：環(huán)氧樹脂膠120份；水泥150份；黃砂60份；其中，環(huán)氧樹脂膠，按重量份數計，包括組分：環(huán)氧樹脂100份；2-乙基咪唑-4-甲基咪唑1.5份；4，4’-二氨基二苯基甲烷1.5份。
其制備方法包括如下步驟：
a、在不斷攪拌下，將4，4’-二氨基二苯基甲烷加入環(huán)氧樹脂中，攪拌35分鐘至4，4’-二氨基二苯基甲烷完全溶解，再加入2-乙基咪唑-4-甲基咪唑攪拌混合15分鐘，得到環(huán)氧樹脂膠；
b、按重量配比將環(huán)氧樹脂膠、水泥、黃砂混合，充分攪拌，即得環(huán)氧樹脂組合物。
按照gb50010-2010《混凝土結構設計規(guī)范》規(guī)定，制備得到的環(huán)氧樹脂組合物在4小時固化后的強度為c75。
實施例3：
一種環(huán)氧樹脂組合物，按重量份數計，包括組分：環(huán)氧樹脂膠150份；水泥120份；黃砂40份；其中，環(huán)氧樹脂膠，按重量份數計，包括組分：環(huán)氧樹脂100份；2，4-二甲基咪唑1份；4，4’-二氨基二苯基甲烷1份。
其制備方法包括如下步驟：
a、在不斷攪拌下，將4，4’-二氨基二苯基甲烷加入環(huán)氧樹脂中，攪拌20分鐘至4，4’-二氨基二苯基甲烷完全溶解，再加入2，4-二甲基咪唑攪拌混合8分鐘，得到環(huán)氧樹脂膠；
b、按重量配比將環(huán)氧樹脂膠、水泥、黃砂混合，充分攪拌，即得環(huán)氧樹脂組合物。
按照gb50010-2010《混凝土結構設計規(guī)范》規(guī)定，制備得到的環(huán)氧樹脂組合物在4小時固化后的強度為c75。
對比例1：
一種環(huán)氧樹脂膠，按重量份數計，包括組分：環(huán)氧樹脂100份；2-甲基咪唑1份；4，4’-二氨基二苯基甲烷1份。
其制備方法為：在不斷攪拌下，將4，4’-二氨基二苯基甲烷加入環(huán)氧樹脂中，攪拌30分鐘至4，4’-二氨基二苯基甲烷完全溶解，再加入2-甲基咪唑攪拌混合10分鐘，得到環(huán)氧樹脂膠；
按照gb50010-2010《混凝土結構設計規(guī)范》規(guī)定，制備得到的環(huán)氧樹脂膠在4小時固化后的強度為c50。
對比例2：
一種環(huán)氧樹脂組合物，按重量份數計，包括組分：環(huán)氧樹脂膠100份；水泥100份；黃砂20份；其中，環(huán)氧樹脂膠，按重量份數計，包括組分：環(huán)氧樹脂100份；2-甲基咪唑1份；4，4’-二氨基二苯基甲烷1份。
其制備方法包括如下步驟：
a、在不斷攪拌下，將4，4’-二氨基二苯基甲烷加入環(huán)氧樹脂中，攪拌30分鐘至4，4’-二氨基二苯基甲烷完全溶解，再加入2-甲基咪唑攪拌混合10分鐘，得到環(huán)氧樹脂膠；
b、按重量配比將環(huán)氧樹脂膠、水泥、黃砂混合，充分攪拌，即得環(huán)氧樹脂組合物。
按照gb50010-2010《混凝土結構設計規(guī)范》規(guī)定，制備得到的環(huán)氧樹脂組合物在4小時固化后的強度為c65。
對比例3：
一種環(huán)氧樹脂組合物，按重量份數計，包括組分：環(huán)氧樹脂膠100份；水泥300份；黃砂100份；其中，環(huán)氧樹脂膠，按重量份數計，包括組分：環(huán)氧樹脂100份；2-甲基咪唑1份；4，4’-二氨基二苯基甲烷1份。
其制備方法包括如下步驟：
a、在不斷攪拌下，將4，4’-二氨基二苯基甲烷加入環(huán)氧樹脂中，攪拌30分鐘至4，4’-二氨基二苯基甲烷完全溶解，再加入2-甲基咪唑攪拌混合10分鐘，得到環(huán)氧樹脂膠；
b、按重量配比將環(huán)氧樹脂膠、水泥、黃砂混合，充分攪拌，即得環(huán)氧樹脂組合物。
按照gb50010-2010《混凝土結構設計規(guī)范》規(guī)定，制備得到的環(huán)氧樹脂組合物在4小時固化后的強度為c60。
實施例4：應用例
實施例1的環(huán)氧樹脂組合物在樁頭爆裂修補中的應用，具體的應用方法，包括如下步驟：
（1）將破損的樁頭鋸平，露出主筋3～4cm；
（2）在樁頭上加套一預制樁帽，并將外露主筋逐條焊牢在樁帽端板的螺孔上；
（3）將與樁帽配套的托盤置于管樁內腔，并將托盤與樁帽連接起來；
（4）在管樁內腔內注入環(huán)氧樹脂組合物，環(huán)氧樹脂組合物經4小時完全固化后，即可繼續(xù)接駁沉樁。
采用上述方法能實現(xiàn)快速修補樁頭，環(huán)氧樹脂組合物與樁身形成一個整體，4小時后強度最高可達c80。完成修補后可以快速施工，基本不影響施工進度。環(huán)氧樹脂組合物能達到的強度與樁位本身的強度相當，同時又有一定的韌性，能確保樁頭再次復打時能承受錘擊力，樁位整體承載力不受影響。采用此方法修補后樁位無需報廢，節(jié)約了管樁用量，同時能保證質量和施工進度。在地質或施工原因產生爛樁的情況下，能極大的減少管樁用量，具有極佳的經濟效益，極有利于工地現(xiàn)場控制好時間成本。