高韧性(纤维)环氧混凝土

一 材料组成与适用工况

组成与机理：以环氧树脂为基体（可选用弹性环氧或高强环氧），配凝固剂与细/粗骨料，并引入短切钢纤维、PVA、碳纤维或玻璃纤维实现增韧与桥接裂纹；环氧基体对旧混凝土具有高强粘结，纤维抑制微裂缝扩展，形成高延性复合材料。

常规应用：桥梁伸缩缝锚固区快速修补（抗冲击、与旧混凝土粘结好、可短时开放交通）、桥面铺装/后浇带（重载、抗裂、耐磨）、混凝土构件局部加固与抢修（高强耐久、施工简单）。

适用优势：抗冲击、变形能力强、与旧水泥混凝土粘结优良、养护时间短，适合交通干扰敏感的高速与市政桥梁场景。

二 关键性能与指标参考

强度与早期承载：工程实测显示，C50级高韧性环氧混凝土在2 h≈25 MPa、4 h≈40 MPa、6 h≈46 MPa，3 d可达设计强度；适用于“当日修补、当日开放”的快修需求。

粘结与耐久：与旧混凝土层间粘结优，可经受行车反复荷载不脱皮；环氧基体对水、油、酸碱、盐等介质具有优异阻隔能力，适合重载与腐蚀环境。

韧性与延性：环氧基纤维复材的断裂能与韧性显著高于未增强聚合物混凝土；研究显示碳纤维增强环氧混凝土的断裂韧性（KIC）最高，玻璃纤维亦显著高于未增强基体；通过低树脂含量（约15%–18%）+短纤维（约2%体积分数）可实现应变硬化/多缝开裂机制，显著提升弯曲与拉伸韧性与能量承受能力。

三 配合比与工艺控制要点

配合比示例（质量比）：某工程验证的C50高韧性环氧混凝土为A（弹性环氧）∶B（凝固剂）∶C（细集料）∶粗集料=2∶1∶12∶10，细集料用金刚砂，粗集料为5–16 mm花岗岩碎石；该体系用于伸缩缝锚固区薄层修补表现稳定。

基层与底涂：基面需坚实、洁净、无油垢/浮灰/疏松；先刷底涂增强界面粘结；骨料可预热至40–50℃并保温10–15 min，利于低温或快速施工。

拌合与浇筑：“干拌→湿拌→复拌”，先加细集料拌2–3 min，再加粗集料拌至浆体匀称包裹骨料；宜快速浇筑、鼓捣密实并抹面，必要时做表面压纹。

养护与开放：常温自然养护，4–6 h可开放交通；低温（<5℃）应覆盖保温，雨天与大风环境避免施工。

四 与钢纤维环氧混凝土的对比选型

维度 高韧性环氧混凝土（短纤维增强） 钢纤维环氧树脂混凝土

增强机理 纤维桥接微裂缝、应变硬化/多缝开裂，韧性高 纤维桥接与裂后桥接，抗裂与抗拉显著提升

常规场景 薄层快速修补、桥面铺装、伸缩缝锚固区 桥面铺装、后浇带、重载抗裂部位

施工与开放 可薄层、4–6 h快通 需一定养护，开放时间相对更长

常规案例 G45大广高速伸缩缝锚固区修补 苏通大桥后浇带采用“双层钢纤维环氧树脂混凝土”方案（上下层各3.5 cm，下层与梁面间涂0.6 L/m²环氧防水粘结层，层间加铺钢丝网）

选型建议：

追求快修快通、薄层高韧、抗冲击：优先选高韧性环氧混凝土；

需要厚层整体性、抗裂与抗疲劳并兼顾经济性：可选钢纤维环氧树脂混凝土或“钢筋网+早强钢纤维混凝土”。