Greitai kietėjantys epoksidiniai kietikliai laiko jautriems statybos projektams

Kodėl greitai kietėjantys epoksidiniai kietikliai sumažina prastovas kritinės infrastruktūros remonte

72 valandų skubumo langas avariniuose tiltų, tunelių ir transporto sistemos remontuose

Kai infrastruktūra sužlunga, laikas tampa absoliučiai kritiškas. Tiltai griūva, tuneliai užsifludina, transporto sistemos sustoja – inžinieriams dažnai lieka tik trys dienos, kad dalinai atkurtų veikimą, kol ekonomika pradėtų jausti tikrąją žalą. Įprasti epoksidiniai produktai reikalauja bent vienos paros, kad tinkamai užsikietėtų, o tai tiesiog netinka, kai kelius reikia greitai atidaryti. Pagal praeitais metais paskelbtus Infrastruktūros atsparumo instituto tyrimo rezultatus, apytiksliai trys ketvirtadaliai remonto komandų šiose krizinėse situacijose pasirenka greičiau kietėjančias medžiagas net tada, kai jos kainuoja brangiau. Taip pat vis labiau auga ir finansinė žala. Kiekvieną papildomą valandą, kai tiltas lieka uždarytas, miestų biudžetai patiria didelę žalą. Kalbame apie maždaug septynis šimtus keturiasdešimt tūkstančių dolerių nuostolių per valandą dėl eismo perkėlimo, nutrūkusios tiekimo grandinės bei įvairių krizės valdymo iššūkių. Šie skaičiai paaiškina, kodėl statybos įmonės nuolat ieško naujų formulės, kurios visiškai apeitų standartinius kietėjimo reikalavimus.

Kaip pagreitinta epoksidinės droselės kietinimo kryžminės jungties formavimasis per 4 valandas atkuria konstrukcijų naudojimo tinkamumą

Naujausios kartos dietilentriaminui (DETA) pagrįstos kietinamosios medžiagos keičia tai, kaip greitai galima atlikti remontus, dėl greitesnių molekulinio kryžminio susiejimo procesų. Įprastos epoksidinės sistemos paprastai užtrunka keturias ar daugiau valandų tik tam, kad pradėtų tinkamai kietėti. Tačiau šios specialios formulės inicijuoja polimerizacijos procesą žymiai greičiau – paprastai jau po 15–25 minučių nuo taikymo. Labiausiai įspūdinga tai, kad konstrukcijos per viso keturias valandas gali išlaikyti apkrovas virš 18 MPa. Kas tai leidžia? Modifikuotos aminų struktūros veikia kaip katalizatoriai dėl rezino reakcijos, vienu metu išlaikydamos stiprias sukibimo savybes. Statybos rangovams, dirbantiems suspaustuose terminuose, tai reiškia galimybę darbus atlikti greičiau, neprarandant kokybės ar ilgaamžiškumo.

• Temperatūros atsparumas : Našumas lieka pastovus temperatūroje 5–10 °C, kur tradicinės kietinamosios medžiagos nebeveikia
• Tikslus išdėstymas valdoma klampumas suspausto gelių fazės metu neleidžia tekėti vertikaliomis paviršiaus lygumomis
  Gautas laiko taupymas pasirodo esąs transformacinis: remontuotas tunelio sąnarys tampa paruoštas eismui per vieną pamainą, o ne per kelias dienas—tai tiesiogiai reiškia mažesnį visuomenės nepatogumą ir greitesnį pajamų atsigavimą.

Epoksidinio kietiklio chemija: teisingos greitai kietėjančios sistemos parinkimas lauko sąlygomis

Aminų pagrindu paremtų ir tiolio (merkaptanų) pagrindu paremtų epoksidinių kietiklių našumas: kietėjimo greitis, sukibimas ir temperatūros jautrumas

Epoksidiniai kietikliai, pagrįsti aminais, gali sukietėti tikrai greitai esant įprastoms kambario temperatūroms, kartais leisdami darbininkams jau po mažiau nei 90 minučių pradėti naudoti remontuotus statinius. Dėl to šie produktai yra puikus pasirinkimas, kai nėra laiko laukti remonto kelio ar tiltų paviršiuje. Šių molekulių sandara taip pat užtikrina nuostabią sukibimą su betonu ir plieno paviršiais – jų sukibimo jėga viršija 3000 svarų vienam kvadratiniam colui pagal ASTM standartus. Tačiau reikia atsargiai elgtis šaltuoju oru, nes šios medžiagos tampa nestabilios esant žemesnėms kaip 50 °F (apytiksliai 10 °C) temperatūroms. Kai temperatūra nukrenta žemiau 10 °C, kietėjimo procesas sulėtėja maždaug dvigubai, todėl dalys gali visiškai neissikietėti, jei paliekamos lauke žiemą. Mercaptanų tipo kietikliai veikia geriau kintamos temperatūros sąlygomis – nuo apytiksliai 5 iki 35 °C – dėl sieros chemijos, kuri užtikrina nuolatinį reakcijų vykimą. Tačiau jie prastai sukibsta su lygiomis paviršiaus plotmėmis palyginti su aminais, paprastai atsilikdami maždaug 15–20 procentų. Abiejų tipų kietikliai padeda statinius atkurti veikimui per tuos esminius keturias valandas, kurios būtinos, kad būtų galima vėl pradėti eismą ar kitas veiklas, tačiau aminų formulės visiškai iškietėja vidutiniškai apie 30 procentų greičiau, kai viskas vyksta esant patogiai kambario temperatūrai.

Kompromisai išaiškinti: veiksmingumo trukmė, eksoterminio šilumos išsiskyrimo kontrolė ir greitai kietėjančių epoksidinių kietinamųjų medžiagų formulių ilgalaikė patikimumo charakteristikos

Pagreitintos epoksidinių kietinamųjų medžiagų formulės reikalauja atidžios trijų pagrindinių parametrų pusiausvyros:

Greitai reaguojantys aminai reikalauja labai atidžios maišymo procedūros ir juos reikia taikyti beveik nedelsiant, tuo tarpu mercaptanai suteikia darbuotojams daugiau laisvės dirbant, bet gali reikėti specialių grunto sluoksnių. Nė viena iš šių parinkčių ilgainiui neatspari cheminėms medžiagoms taip pat gerai kaip lėčiau kietėjantys produktai. Pagal NACE standartus greitai kietėjantys mišiniai po penkerių metų praranda apytiksliai 10–15 procentų savo rūgščių atsparumo. Renkantis tarp šių variantų dauguma rangovų nusprendžia remdamiesi tuo, kas yra svarbiausia konkrečiam darbui. Jei laikas yra absoliučiai kritinis, aminai yra pagrįsti pasirinkimas, nepaisant visų reikalingų papildomų pastangų. Tačiau kai darbo sąlygos žymiai kinta dėl dienos metu kintančios temperatūros, paprastai geriau pasirinkti mercaptanus.

Taikymo vientisumo optimizavimas: epoksidinio kietiklio kietėjimo greičio pritaikymas prie projekto reikalavimų

Dvigubo kietinimo epoksidiniai kietinamieji sistemos: pasiekiamas 30 minučių lipnus laikas ir 4 valandų apkrovos atlaikymo stiprumas

Dviejų etapų kietinamieji epoksidiniai kietinamieji veikia kitaip nei įprasti, nes jie greitai suformuoja paviršių viršuje, tuo pat metu visiškai kietėdami iki galo. Dėl šios priežasties jie yra itin svarbūs statybos darbuose, kai labiausiai skaitoma laiko sąnaudos. Dauguma sistemų per maždaug pusę valandos suteikia neklampus paviršių, kas yra itin svarbu, kad būtų išvengta dulkių ir purvo patekimo taisant tiltus ar tunelius. Tuo pačiu metu šios medžiagos pasiekia pilną stiprumą tik per keturias valandas. Avariniams kelio ir automagistralės remontams tai reiškia, kad eismas gali būti atkurtas beveik dvigubai greičiau lyginant su senesniais metodais. Cheminis procesas taip pat yra ganėtinai įdomus: formulė subalansuoja du skirtingus cheminius procesus – vienas prasideda su aminais, o kitas – su mercaptanais. Ši kombinacija leidžia išlaikyti žemą temperatūros pakilimą (mažiau nei 60 °C), tačiau kartu suteikia darbininkams pakankamai ilgą darbo laiką – apie 15–20 minučių nuo sumaišymo. Ir čia svarbiausia – konstrukcinės jungtys labai greitai pasiekia stiprumą, viršijantį 3500 svarų kvadratinėje colyje (psi), todėl nereikia laukti savaitėmis, kol medžiaga visiškai užsikietės. Be to, šios medžiagos puikiai atlaiko drėgmę, skirtingai nuo daugelio kitų greitai kietėjančių produktų, kurie tiesiog netinkami naudoti drėgnomis sąlygomis.

DUK

Kokie yra greitai kietėjančių epoksidinių kietiklių privalumai?

Greitai kietėjantys epoksidiniai kietikliai sumažina prastovas kritinės infrastruktūros remonto metu, leisdami konstrukcijoms nešti apkrovas jau po kelių valandų. Tai ypač svarbu situacijose, pvz., tiltų žlugimo, tunelių užliejimo ar transporto sistemų sustabdymo metu, kai laikas yra lemiamas veiksnys.

Koks skirtumas tarp aminų ir mercaptanų pagrindu pagamintų epoksidinių kietiklių?

Aminų pagrindu pagaminti kietikliai kietėja greitai kambario temperatūroje ir puikiai sukibę su betonu bei plienu. Tačiau šaltuoju metų laiku jie gali būti mažiau veiksmingi. Mercaptanų pagrindu pagaminti kietikliai geriau veikia įvairiose temperatūrose, tačiau gali prastai sukibtis su lygiomis paviršiaus sritimis lyginant su aminų pagrindu pagamintais kietikliais.

Kas yra dvigubo kietėjimo epoksidiniai kietiklių sistemos?

Dviejų etapų kietinamieji epoksidiniai kietinamieji leidžia greitai užkietėti paviršiui ir tęsti visą kietinimo procesą. Jie suteikia lipnią paviršių per 30 minučių ir pasiekia pilną apkrovos nešančiąją stiprybę per 4 valandas, todėl yra puikūs greitoms statybos darbų remontų atlikimui.

Ar yra trūkumų naudojant greitai kietėjančius epoksidinius kietinamuosius?

Greitai kietėjančių epoksidinių kietinamųjų trūkumas gali būti mažesnė ilgalaikė atsparumas tam tikriems chemikalams lyginant su lėčiau kietėjančiais produktais. Taip pat jų maišymas ir taikymas reikalauja ypatingo dėmesio.