不同溫度高分子膠粘劑適用期的研究

馬靈姬

摘要：北京中煤礦山工程有限公司支護(hù)所的建筑加固產(chǎn)品性能優(yōu)良，是新一代的建筑材料。文章通過大量的試驗(yàn)對(duì)其中的5種產(chǎn)品在5℃-35℃溫度范圍內(nèi)的適用期進(jìn)行了測(cè)定，分別得出了這幾種產(chǎn)品在5℃，10℃，15℃，20℃，25℃，30℃，35℃環(huán)境條件下的適用期，為現(xiàn)場(chǎng)高分子膠粘劑的施工提供了參考。

關(guān)鍵詞：建筑加固;適用期;高分子膠粘劑

中圖分類號(hào)：TQ437⁺.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1001-5922（2021）01-0001-03

0引言

北京中煤礦山工程有限公司支護(hù)所的建筑加固產(chǎn)品JCT-2B型粘鋼膠、JCT-6型粘碳纖維膠（浸潤(rùn)膠）、JCT-8型建筑灌縫膠、JCT-2G型灌鋼膠、JCT-51型工業(yè)用膠等是由高分子材料、無機(jī)填料及化學(xué)助劑組成的粘接材料，具有高粘接力、高強(qiáng)度、固化快、耐老化、施工簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，主要應(yīng)用在建筑加固工程中，是新一代的建筑材料。但是在應(yīng)用過程中，由于沒有明確的操作時(shí)間限制，導(dǎo)致高分子膠粘劑在使用前即發(fā)生固化，從而造成了大量不必要的浪費(fèi)。為了給現(xiàn)場(chǎng)高分子膠粘劑的施工提供參考，使配制好的膠粘劑能夠在有效的時(shí)間范圍內(nèi)得到使用，也由于膠粘劑在使用時(shí)環(huán)境溫度的差異，本文針對(duì)高分子膠粘劑在不同溫度條件下的適用期進(jìn)行了研究。

1試驗(yàn)方法

本文所做試驗(yàn)研究依據(jù)GB/T7123.1～7123.2-2002膠粘劑適用期和貯存期的測(cè)定以及GB7124-86膠粘劑拉伸剪切強(qiáng)度測(cè)定方法。

本文選用容量400mL平口形式的耐熱玻璃燒杯作為試驗(yàn)容器，試驗(yàn)機(jī)選用具有能保持規(guī)定的加載速度，并配有自動(dòng)對(duì)中夾具的萬能試驗(yàn)機(jī)。膠接用的試片表面應(yīng)平整，不應(yīng)有變形，且邊緣保持直角。將試片表面磨平打光，用丙酮擦干凈，將環(huán)氧樹脂與改性固化劑混合后涂于試片上，用夾子夾好后，放于烘箱中恒溫固化翻。

1.1試驗(yàn)操作過程

試驗(yàn)時(shí)把膠粘劑的所有組分放置在試驗(yàn)溫度下至少4h，配制膠粘劑約250mL，把膠粘劑放入燒杯中，在各組分充分混合后計(jì)時(shí)，作為膠粘劑適用期的起始時(shí)刻。整個(gè)試驗(yàn)過程中燒杯均應(yīng)敞開。從適用期起始時(shí)刻起，按一定時(shí)間間隔重復(fù)制備膠接試樣。試片在膠接過程中要保證正確的搭接和精確的定位。為了提高試驗(yàn)效率，在試樣放置一段時(shí)間且試片在移動(dòng)的過程中不會(huì)發(fā)生位移的情況下，將試樣放人恒溫箱，用提高環(huán)境溫度的辦法加速試樣的粘結(jié)。

1.2試驗(yàn)數(shù)據(jù)的測(cè)量

在測(cè)量膠粘劑的拉伸剪切強(qiáng)度之前，用千分尺測(cè)量試樣搭接面的長(zhǎng)度和寬度。測(cè)量過程中，把試樣對(duì)稱地夾在上、下夾持器中，夾持處至搭接端的距離為50+1mm。試驗(yàn)機(jī)以5+1mm/min的速度加載，直到試樣搭接面分離，試驗(yàn)完成后記錄試樣剪切破壞的最大負(fù)荷和拉伸剪切強(qiáng)度。按膠粘劑膠接強(qiáng)度確定適用期時(shí)，適用期應(yīng)是剛配制膠粘劑記錄的時(shí)間和膠接強(qiáng)度小于預(yù)先規(guī)定值或低于預(yù)先規(guī)定百分率之間的時(shí)間。

2高分子膠粘劑適用期的測(cè)定試驗(yàn)

本文通過對(duì)JCT-2B粘鋼膠、JCT-6型粘碳纖維膠（浸潤(rùn)膠）、JCT-8型建筑灌縫膠、JCT-2G型灌鋼膠、JCT-51型工業(yè)用膠在同一溫度下不同時(shí)間間隔獲取的膠接試樣進(jìn)行剪切破壞最大負(fù)荷和拉伸剪切強(qiáng)度的測(cè)定，通過改變環(huán)境溫度，從而得出了這5種膠粘劑在不同環(huán)境溫度下的適用期。

2.1JCT-2B粘鋼膠適用期的測(cè)定

圖1是環(huán)境溫度為10℃條件下JCT-2B型粘鋼膠從計(jì)算適用期開始時(shí)刻起，按一定的時(shí)間間隔重復(fù)制備膠接試樣，通過試驗(yàn)檢測(cè)得出各膠接試樣的剪切破壞的最大負(fù)荷和拉伸剪切強(qiáng)度。根據(jù)該粘鋼膠以往現(xiàn)場(chǎng)的使用情況，本文對(duì)試樣制取的時(shí)間間隔進(jìn)行了安排，分為60min，30min，30min，20min三個(gè)階段，隨著時(shí)間的延長(zhǎng)，越來越接近該粘鋼膠的適用期，時(shí)間間隔也隨之越來越小。從圖中可以看出350—370min之間，剪切破壞的最大負(fù)荷和拉伸剪切強(qiáng)度均出現(xiàn)較大幅度降低，由此可將該粘鋼膠在10℃條件下的適用期確定為370min。

圖2是環(huán)境溫度為15℃條件下JCT-2B型粘鋼膠適用期的試驗(yàn)結(jié)果。從圖中可以看出190～210min之間，剪切破壞的最大負(fù)荷和拉伸剪切強(qiáng)度均出現(xiàn)較大幅度降低，由此可將該粘鋼膠在15℃條件下的適用期確定為210min。

圖3是環(huán)境溫度為20℃條件下JCT-2B型粘鋼膠適用期的試驗(yàn)結(jié)果。從圖中可以看出140～160min之間，剪切破壞的最大負(fù)荷和拉伸剪切強(qiáng)度均出現(xiàn)較大幅度降低，由此可將該粘鋼膠在20'E條件下的適用期確定為160min。

圖4是環(huán)境溫度為25℃條件下JCT-2B型粘鋼膠適用期的試驗(yàn)結(jié)果。從圖中可以看出100～120min之間，剪切破壞的最大負(fù)荷和拉伸剪切強(qiáng)度均出現(xiàn)較大幅度降低，由此可將該粘鋼膠在25%條件下的適用期確定為120min。

圖5是環(huán)境溫度為30℃條件下JCT-2B型粘鋼膠適用期的試驗(yàn)結(jié)果。從圖中可以看出100～120min之間，剪切破壞的最大負(fù)荷和拉伸剪切強(qiáng)度均出現(xiàn)較大幅度降低，由此可將該粘鋼膠在30%條件下的適用期確定為120min。

圖6是環(huán)境溫度為35℃條件下JCT-2B型粘鋼膠適用期的試驗(yàn)結(jié)果。從圖中可以看出80～100min之間，剪切破壞的最大負(fù)荷和拉伸剪切強(qiáng)度均出現(xiàn)較大幅度降低，由此可將該粘鋼膠在35℃條件下的適用期確定為100min。

綜上所述，JCT-2B型粘鋼膠在環(huán)境溫度為10%～35%的適用期如表1所示。

2.2JCT-6型粘碳纖維膠【浸潤(rùn)膠）、JCT-8型建筑灌縫膠、JCT-2G型灌鋼膠、JCT-51型工業(yè)用膠適用期的測(cè)定

與JCB-2B型粘鋼膠的測(cè)定方法相同，先對(duì)同一溫度條件下經(jīng)過一定時(shí)間間隔制取的試樣進(jìn)行剪切破壞的最大負(fù)荷和拉伸剪切強(qiáng)度的測(cè)定，從而判定出該溫度下產(chǎn)品的適用期。通過改變環(huán)境溫度，得出不同溫度下產(chǎn)品的適用期，其中JCT-51型工業(yè)用膠在冬夏兩季分別采用兩種膠粘劑配方。試驗(yàn)結(jié)果如表2和表3所示。

3結(jié)語

文章通過試驗(yàn)確定了JCT-2B型粘鋼膠在10℃～35%（每提高5℃進(jìn)行一次測(cè)量，下文相同）環(huán)境下的適用期為370min，210min，160min，120min，120min，100min;JCT-6型粘碳纖維膠（浸潤(rùn)膠）10℃-35℃環(huán)境下的適用期為300min，180min，110min，80min，40min，30min;JCT-8型建筑灌縫膠10%～35%環(huán)境下的適用期為35min，28min，24min，22min，20min，18min;JCT-2G型灌鋼膠10%～35%環(huán)境下的適用期為120min，85min，65min，50min，35min，25min;JCT-51型工業(yè)用膠在5℃～20℃（冬季）環(huán)境下的適用期為300min，200rain，120min，80min，20%～35%（夏季）環(huán)境下的適用期為270min，180min，120min，90min。對(duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)隨著環(huán)境溫度的升高，文中建筑加固膠的適用期都隨之縮短。本文為文中建筑加固膠的操作應(yīng)用提供了時(shí)間限制，給現(xiàn)場(chǎng)的施工提供了參考，使配制好的膠粘劑能夠在有效的時(shí)間范圍內(nèi)得到使用，在一定程度上減少了資源的浪費(fèi)。