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混凝土施工中无机粘接胶的性能及性能研究

2021-06-10闫含

粘接 2021年1期
关键词:性能混凝土

闫含

摘要:粘接胶在混凝土施工中具有重要的作用,能够提高混凝土的强度,保证其质量符合标准要求,文章研究一种无机粘接胶,该粘接胶具有较好的力学性能,而且相比于环氧树脂类粘接胶具有更好的耐热性。由于无机粘接胶组成材料的配比不一样,其性能将会存在较大差别,于是文章研究几种不同配比的无机粘接胶,通过实验研究的方式分析其性能,结果表明P3-B10无机粘接胶具有更好的力学性能。然后在对P3-B10无机粘接胶进行耐高温实验,实验结果表明,温度达到100℃时,无机粘接胶的抗弯强度更好。

关键词:混凝土;无机粘接胶;性能

中图分类号:TU528.044 文献标识码:A 文章编号:1001-5922(2021)01-0097-05

当前,在混凝土施工过程中使用粘接胶是一种比较常见且重要的方式,而大多數粘接胶使用的是环氧树脂,但是环氧树脂存在热稳定性较差、软化点较低等问题,就会影响到粘接胶应用到混凝土中的效果。于是开发一种更加优异的粘接胶将有助于混凝土施工质量的提升。由于磷酸镁胶凝具有较好的性能,比如早期强度高、耐高温强、凝结速度快、耐磨性好、耐久性较好、粘接强度较高等,于是文章将对该无机粘接胶进行实验研究。

无机粘接胶具有不错的耐高温性能,正好弥补了环氧树脂类粘接胶的缺陷,因为在混凝土加固中使用的纤维材料具有非常好的耐热性,当温度不高于1000℃时,其力学性能不会有明显的降低,而通常使用的环氧树脂类粘接胶在不到80℃的条件下就会发生融化,对于发生火灾的建筑,所使用的粘接胶就会很快失效,从而降低建筑的加固作用。所以使用无机粘接胶替代环氧树脂类的粘接胶将有助于提高耐热性,但是还需要满足其他性能的要求。无机粘接胶在不同配比下其性能将会存在较大差别,于是文章提出了几种不同配比的粘接胶,然后研究其性能,目的在于选择一种性能最好的无机粘接胶,从而提高在混凝土施工中应用效果。

1实验过程

为了测定无机粘接胶的性能,文章制作了不同尺寸的试件,首先制作160mmx40mmx400mm的无机粘接胶砂浆试样,检测其压缩强度和弯曲强度,制作100mmx100mmx100mm的混凝土试件用于检测无机粘接胶粘结混凝土试块的性能;制作160mmX40mmx400mm的水泥砂浆试样,用来进行无机粘接胶的三点弯曲实验。无机粘接胶的配比不同时其性能差异就会存在差别,文章制作了几种不同配方的无机粘接胶,如表1所示,前3种属于改进后的配比,最后一种属于初始配比。

实验所需要的仪器有:压力测试机、三点弯曲加载仪器、电动抗折试验机、电热鼓风干燥箱。

在进行实验过程中需要参照《普通混凝土力学性能试验方法标准》,在测试压缩强度设置压力测试机的加载速度不能过快,不要超过0.5MPa/s,另外在测试劈裂抗拉强度时其加载速度要更低,不能超过O.06MPa/s,并且在加载过程中需要均匀加载,不然会影响到测量结果。

实验方案:无机粘接胶的三点弯曲实验的设计方案如图1所示,将胶体放于两块混凝土试块之间;无机粘接胶应用于混凝土试块中的劈裂抗拉实验设计方案如图2所示。

2无机粘接胶的力学性能

2.1无机粘接胶砂浆试块的力学性能

对试样进行弯曲强度和压缩强度测试,进行弯曲强度测试时将其养护时间设置为28d,而测试压缩强度时,将其养护时间分别设置为1d、3d、7d和28d,然后观察养护时间对压缩强度的影响。实验时需要使用到电动抗折试验机。为了获得更加准确的结果,将每种类型的无机粘接胶实验3次,然后取平均值,其中使用了origin软件对结果数据进行分析,于是获得的实验结果如表2和图3所示。

从表中可以看出,在进行弯曲强度测试时,P3-B10具有更好的弯曲强度;从图3中可以看出,养护时间对压缩强度的影响比较明显,当时养护时间越长时,即为28d时,无机粘接胶的压缩强度更大,另外,通过观察不同配比的无机粘接胶,P3-B10具有更好的压缩强度,所以通过弯曲强度和压缩强度的实验,能够获得P3-B10具有更好的力学性能。

2.2无机粘接胶劈裂抗拉试验

混凝土试件的强度为C40,龄期为28d,使用无机粘接胶之后的养护龄期为3d和7d,为了得到较为准确的结果,将每种无机粘接胶的实验数量设置为3组,然后得到如表3和表4的测试结果。

通过上述的实验结果,然后利用origin软件进行数据分析,得到如图4所示的不同配料无机粘接胶的粘接强度柱状图,从图中可以看出,与无机粘接胶的原始配比相比,文章所提出的3种配比方式其粘接强度更强,养护时间设置为3d和7d,除了P3-B10受养护时间的影响比较大外,其他3组在不同养护时间下其粘接强度没有明显区别。从图中还可以看出,4种无机粘接胶中粘接强度最好的一种是P1-B10。但是在实验过程中,观察每组的劈拉破坏形式,发现P3-B10的粘接界面更加的密实。

2.3无机粘接胶三点弯曲实验

进行三点弯曲实验时需要将试件从中间分开,然后将中心荷载面将其处理成为毛面,目的在于有利于无机粘接胶的粘接效果,与劈拉实验一样,将试样自然养护3d和7d,实验中需要使用到的仪器为三点弯曲加载仪器。测得的实验结果如表5和表6所示。

然后通过origin软件对上述获得实验结果进行数据处理,得到如图5所示的不同配料无机粘接胶的粘接强度柱状图。从图中可以看出,养护时间对不同配料比的无机粘接胶三点弯曲的粘接强度有明显影响;与无机粘接胶的原始配比相比,文章所提出的3种配比方式其粘接强度更强;另外对4种粘接胶进行对比分析,发现P3-B10的三点弯曲粘接强度最大,且当养护时间为7d时,其粘接强度提高了37%。所以在三点弯曲实验中,最好的原料配比即为P3-B10。

3耐高温性能实验

通过上文分析可知P3-B10力学性能最好,于是将作为耐高温的实验对象,测试无机粘接胶的耐高温性能是将其应用与FRP加固混凝土梁中,为了形成对比,实验一共对4组试样进行研究,分别为无机粘接胶加固、环氧树脂(EP)加固、裸梁和EP加固上面涂上无机粘接胶。为了提高实验结果准确度,每组中存在3个试样,然后将加固养护时间全部设置为3d。将试样放人电热鼓风干燥箱中进行实验,升温速度设置为10℃/min,最大温度设置为100℃。达到预定温度之后不要将试样拿出来,而是将其保存在烘箱中4h之后进行自然冷却到常温,最后对其进行四点弯曲加载试验,然后使用oringin软件对实验结果数据进行处理,得到如图6所示的高温下加固梁的弯曲实验结果。

从图中可以看出,没有进行加温之前,与P3-B10相比,EP的弯曲强度更大,当时通过高温之后,EP的弯曲强度发生了加大程度的降低,因为其表面开始融化,导致其强度降低,而无机粘接胶通过高温之后,虽然其强度也降低了,但是其强度高于EP的弯曲强度。所以相比于EP材料,无机粘接胶具有更好的耐高温性能。

4结语

通过对4种不同配比的无机粘接胶进行实验研究,P3-B10具有更好的力学性能,在混凝2:3-程应用中将会具有更好的效果。而且通过耐高温性能实验,在进行高温实验之前,环氧树脂类粘接胶的弯曲强度比P3-B10的强,但是经过高温处理之后,P3-B10的弯曲强度更大,因此说明了无机粘接胶具有更好的耐热性,对于防火等级比较高的建筑工程中应用无机粘接胶将会具有更好的效果。

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