混凝土施工中無機粘接膠的性能及性能研究

閆含

摘要：粘接膠在混凝土施工中具有重要的作用，能夠提高混凝土的強度，保證其質(zhì)量符合標(biāo)準(zhǔn)要求，文章研究一種無機粘接膠，該粘接膠具有較好的力學(xué)性能，而且相比于環(huán)氧樹脂類粘接膠具有更好的耐熱性。由于無機粘接膠組成材料的配比不一樣，其性能將會存在較大差別，于是文章研究幾種不同配比的無機粘接膠，通過實驗研究的方式分析其性能，結(jié)果表明P3-B10無機粘接膠具有更好的力學(xué)性能。然后在對P3-B10無機粘接膠進行耐高溫實驗，實驗結(jié)果表明，溫度達到100℃時，無機粘接膠的抗彎強度更好。

關(guān)鍵詞：混凝土;無機粘接膠;性能

中圖分類號：TU528.044 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1001-5922（2021）01-0097-05

當(dāng)前，在混凝土施工過程中使用粘接膠是一種比較常見且重要的方式，而大多數(shù)粘接膠使用的是環(huán)氧樹脂，但是環(huán)氧樹脂存在熱穩(wěn)定性較差、軟化點較低等問題，就會影響到粘接膠應(yīng)用到混凝土中的效果。于是開發(fā)一種更加優(yōu)異的粘接膠將有助于混凝土施工質(zhì)量的提升。由于磷酸鎂膠凝具有較好的性能，比如早期強度高、耐高溫強、凝結(jié)速度快、耐磨性好、耐久性較好、粘接強度較高等，于是文章將對該無機粘接膠進行實驗研究。

無機粘接膠具有不錯的耐高溫性能，正好彌補了環(huán)氧樹脂類粘接膠的缺陷，因為在混凝土加固中使用的纖維材料具有非常好的耐熱性，當(dāng)溫度不高于1000℃時，其力學(xué)性能不會有明顯的降低，而通常使用的環(huán)氧樹脂類粘接膠在不到80℃的條件下就會發(fā)生融化，對于發(fā)生火災(zāi)的建筑，所使用的粘接膠就會很快失效，從而降低建筑的加固作用。所以使用無機粘接膠替代環(huán)氧樹脂類的粘接膠將有助于提高耐熱性，但是還需要滿足其他性能的要求。無機粘接膠在不同配比下其性能將會存在較大差別，于是文章提出了幾種不同配比的粘接膠，然后研究其性能，目的在于選擇一種性能最好的無機粘接膠，從而提高在混凝土施工中應(yīng)用效果。

1實驗過程

為了測定無機粘接膠的性能，文章制作了不同尺寸的試件，首先制作160mmx40mmx400mm的無機粘接膠砂漿試樣，檢測其壓縮強度和彎曲強度，制作100mmx100mmx100mm的混凝土試件用于檢測無機粘接膠粘結(jié)混凝土試塊的性能;制作160mmX40mmx400mm的水泥砂漿試樣，用來進行無機粘接膠的三點彎曲實驗。無機粘接膠的配比不同時其性能差異就會存在差別，文章制作了幾種不同配方的無機粘接膠，如表1所示，前3種屬于改進后的配比，最后一種屬于初始配比。

實驗所需要的儀器有：壓力測試機、三點彎曲加載儀器、電動抗折試驗機、電熱鼓風(fēng)干燥箱。

在進行實驗過程中需要參照《普通混凝土力學(xué)性能試驗方法標(biāo)準(zhǔn)》，在測試壓縮強度設(shè)置壓力測試機的加載速度不能過快，不要超過0.5MPa/s，另外在測試劈裂抗拉強度時其加載速度要更低，不能超過O.06MPa/s，并且在加載過程中需要均勻加載，不然會影響到測量結(jié)果。

實驗方案：無機粘接膠的三點彎曲實驗的設(shè)計方案如圖1所示，將膠體放于兩塊混凝土試塊之間;無機粘接膠應(yīng)用于混凝土試塊中的劈裂抗拉實驗設(shè)計方案如圖2所示。

2無機粘接膠的力學(xué)性能

2.1無機粘接膠砂漿試塊的力學(xué)性能

對試樣進行彎曲強度和壓縮強度測試，進行彎曲強度測試時將其養(yǎng)護時間設(shè)置為28d，而測試壓縮強度時，將其養(yǎng)護時間分別設(shè)置為1d、3d、7d和28d，然后觀察養(yǎng)護時間對壓縮強度的影響。實驗時需要使用到電動抗折試驗機。為了獲得更加準(zhǔn)確的結(jié)果，將每種類型的無機粘接膠實驗3次，然后取平均值，其中使用了origin軟件對結(jié)果數(shù)據(jù)進行分析，于是獲得的實驗結(jié)果如表2和圖3所示。

從表中可以看出，在進行彎曲強度測試時，P3-B10具有更好的彎曲強度;從圖3中可以看出，養(yǎng)護時間對壓縮強度的影響比較明顯，當(dāng)時養(yǎng)護時間越長時，即為28d時，無機粘接膠的壓縮強度更大，另外，通過觀察不同配比的無機粘接膠，P3-B10具有更好的壓縮強度，所以通過彎曲強度和壓縮強度的實驗，能夠獲得P3-B10具有更好的力學(xué)性能。

2.2無機粘接膠劈裂抗拉試驗

混凝土試件的強度為C40，齡期為28d，使用無機粘接膠之后的養(yǎng)護齡期為3d和7d，為了得到較為準(zhǔn)確的結(jié)果，將每種無機粘接膠的實驗數(shù)量設(shè)置為3組，然后得到如表3和表4的測試結(jié)果。

通過上述的實驗結(jié)果，然后利用origin軟件進行數(shù)據(jù)分析，得到如圖4所示的不同配料無機粘接膠的粘接強度柱狀圖，從圖中可以看出，與無機粘接膠的原始配比相比，文章所提出的3種配比方式其粘接強度更強，養(yǎng)護時間設(shè)置為3d和7d，除了P3-B10受養(yǎng)護時間的影響比較大外，其他3組在不同養(yǎng)護時間下其粘接強度沒有明顯區(qū)別。從圖中還可以看出，4種無機粘接膠中粘接強度最好的一種是P1-B10。但是在實驗過程中，觀察每組的劈拉破壞形式，發(fā)現(xiàn)P3-B10的粘接界面更加的密實。

2.3無機粘接膠三點彎曲實驗

進行三點彎曲實驗時需要將試件從中間分開，然后將中心荷載面將其處理成為毛面，目的在于有利于無機粘接膠的粘接效果，與劈拉實驗一樣，將試樣自然養(yǎng)護3d和7d，實驗中需要使用到的儀器為三點彎曲加載儀器。測得的實驗結(jié)果如表5和表6所示。

然后通過origin軟件對上述獲得實驗結(jié)果進行數(shù)據(jù)處理，得到如圖5所示的不同配料無機粘接膠的粘接強度柱狀圖。從圖中可以看出，養(yǎng)護時間對不同配料比的無機粘接膠三點彎曲的粘接強度有明顯影響;與無機粘接膠的原始配比相比，文章所提出的3種配比方式其粘接強度更強;另外對4種粘接膠進行對比分析，發(fā)現(xiàn)P3-B10的三點彎曲粘接強度最大，且當(dāng)養(yǎng)護時間為7d時，其粘接強度提高了37%。所以在三點彎曲實驗中，最好的原料配比即為P3-B10。

3耐高溫性能實驗

通過上文分析可知P3-B10力學(xué)性能最好，于是將作為耐高溫的實驗對象，測試無機粘接膠的耐高溫性能是將其應(yīng)用與FRP加固混凝土梁中，為了形成對比，實驗一共對4組試樣進行研究，分別為無機粘接膠加固、環(huán)氧樹脂（EP）加固、裸梁和EP加固上面涂上無機粘接膠。為了提高實驗結(jié)果準(zhǔn)確度，每組中存在3個試樣，然后將加固養(yǎng)護時間全部設(shè)置為3d。將試樣放人電熱鼓風(fēng)干燥箱中進行實驗，升溫速度設(shè)置為10℃/min，最大溫度設(shè)置為100℃。達到預(yù)定溫度之后不要將試樣拿出來，而是將其保存在烘箱中4h之后進行自然冷卻到常溫，最后對其進行四點彎曲加載試驗，然后使用oringin軟件對實驗結(jié)果數(shù)據(jù)進行處理，得到如圖6所示的高溫下加固梁的彎曲實驗結(jié)果。

從圖中可以看出，沒有進行加溫之前，與P3-B10相比，EP的彎曲強度更大，當(dāng)時通過高溫之后，EP的彎曲強度發(fā)生了加大程度的降低，因為其表面開始融化，導(dǎo)致其強度降低，而無機粘接膠通過高溫之后，雖然其強度也降低了，但是其強度高于EP的彎曲強度。所以相比于EP材料，無機粘接膠具有更好的耐高溫性能。

4結(jié)語

通過對4種不同配比的無機粘接膠進行實驗研究，P3-B10具有更好的力學(xué)性能，在混凝2：3-程應(yīng)用中將會具有更好的效果。而且通過耐高溫性能實驗，在進行高溫實驗之前，環(huán)氧樹脂類粘接膠的彎曲強度比P3-B10的強，但是經(jīng)過高溫處理之后，P3-B10的彎曲強度更大，因此說明了無機粘接膠具有更好的耐熱性，對于防火等級比較高的建筑工程中應(yīng)用無機粘接膠將會具有更好的效果。