建筑工程中拉伸粘結(jié)強度檢測方法探討

李渠江

(四川樹信檢測技術(shù)服務(wù)有限公司 四川 達州 635000)

0 前 言

粘結(jié)材料又稱膠粘劑、粘合劑、粘接劑、粘著劑，指有良好的粘合性能，可以把兩種材料連續(xù)在一起的物質(zhì)。粘結(jié)材料在建筑工程施工中是必不可少的配套材料，粘結(jié)強度是衡量粘結(jié)材料質(zhì)量的重要指標之一，對相關(guān)工程的質(zhì)量起著至關(guān)重要的作用。例如：建筑外墻的保溫材料是通過專用的粘結(jié)劑將保溫材料與外墻混凝土粘結(jié)在一起，瓷磚也是通過專用的粘結(jié)劑將瓷磚與基層粘結(jié)在一起，這些粘結(jié)劑的粘結(jié)強度直接影響著被粘結(jié)材料的使用壽命。在常見的建筑質(zhì)量事故中，如外墻外保溫脫落、瓷磚掉落、抹灰空鼓等現(xiàn)象，均是由于粘結(jié)強度未達到使用要求而引起。

1 檢測方法

方法一：用切割機將瓷磚切割成50 mm×50 mm的正方形塊，攪拌好瓷磚膠粘劑后，用直邊抹刀在混凝土板上薄抹一快去膠粘劑，應(yīng)用力刮抹，然后用齒狀抹刀抹上一層稍厚的膠粘劑，并用6×6 mm的齒狀抹刀梳理。握住齒狀抹刀與混凝土板呈約60°，與混凝土板的一邊呈直角，平行抹至混凝土板邊緣(直線移動)。然后在膠粘劑表面放置10塊切割好的瓷磚，邊緣間隔40 mm，每塊瓷磚上放(2 000±15)g的壓塊，持續(xù)30 s。在標準試驗條件下養(yǎng)護27天后，用高強粘合劑將方形拉拔測試頭粘在瓷磚表面。在標準試驗條件下繼續(xù)放置24 h，用拉拔儀測定拉伸粘結(jié)強度[1]。

方法二：用手持式電鉆配套直徑60 mm的鉆孔器，將瓷磚切割成60 mm的圓形塊(實驗直徑為56 mm)，攪拌好瓷磚膠粘劑后，用直邊抹刀在混凝土板上薄抹一快去膠粘劑，應(yīng)用力刮抹，然后用齒狀抹刀抹上一層稍厚的膠粘劑，并用6×6 mm的齒狀抹刀梳理。握住齒狀抹刀與混凝土板呈約60°，與混凝土板的一邊呈直角，平行抹至混凝土板邊緣(直線移動)。然后在膠粘劑表面放置10塊切割好的瓷磚，邊緣間隔40 mm，每塊瓷磚上放(2 000±15)g的壓塊，持續(xù)30 s。在標準試驗條件下養(yǎng)護27天后，用高強粘合劑將圓形拉拔測試頭粘在瓷磚表面。在標準試驗條件下繼續(xù)放置24 h，用拉拔儀測定拉伸粘結(jié)強度。

方法三：攪拌好瓷磚膠粘劑后，用直邊抹刀在混凝土板上薄抹一塊膠粘劑，應(yīng)用力刮抹，然后用齒狀抹刀抹上一層稍厚的膠粘劑，并用6×6 mm的齒狀抹刀梳理。握住齒狀抹刀與混凝土板呈約60°，與混凝土板的一邊呈直角，平行抹至混凝土板邊緣(直線移動)。然后在膠粘劑表面放置一整塊瓷磚(尺寸為200 mm×500 mm)，瓷磚上均勻放40塊(2 000±15)g的壓塊，持續(xù)30 s。在標準試驗條件下養(yǎng)護27天后，用手持式切割機將瓷磚切割成50 mm×50 mm的正方形塊，邊緣間隔40 mm，用吸塵器和干抹布清理干凈后，用高強粘合劑將方形拉拔測試頭粘在瓷磚表面。在標準試驗條件下繼續(xù)放置24 h，用拉拔儀測定拉伸粘結(jié)強度。

方法四：攪拌好瓷磚膠粘劑后，用直邊抹刀在混凝土板上薄抹一快去膠粘劑，應(yīng)用力刮抹，然后用齒狀抹刀抹上一層稍厚的膠粘劑，并用6×6 mm的齒狀抹刀梳理。握住齒狀抹刀與混凝土板呈約60°，與混凝土板的一邊呈直角，平行抹至混凝土板邊緣(直線移動)。然后在膠粘劑表面放置一整塊瓷磚(尺寸為200 mm×500 mm)，瓷磚上均勻放40塊(2 000±15)g的壓塊，持續(xù)30 s。在標準試驗條件下養(yǎng)護27 d后，用手持式電鉆配套直徑60 mm的鉆孔器將瓷磚切割成直徑60 mm的圓形塊(實驗直徑為56 mm)，邊緣間隔40 mm，用吸塵器和干抹布清理干凈后，用高強粘合劑將圓形拉拔測試頭粘在瓷磚表面。在標準試驗條件下繼續(xù)放置24 h，用拉拔儀測定拉伸粘結(jié)強度。

以上方法中，方法一為試驗室標準檢測方法，方法二為對比檢測方法，方法三為工地常用檢測方法，方法四為工地改進檢測方法。粘結(jié)強度的計算公式為式(1)所示：

(1)

式中，粘結(jié)強度單位為MPa；檢測力值單位為N；受力面積單位為mm2。

2 檢測結(jié)果

分別按方法一、方法二、方法三和方法四檢測瓷磚的粘結(jié)強度，檢測力值如表1所示。

表1 不同檢測方法測得的粘結(jié)力值 單位：N

由表1可以看出：方法二的檢測力值雖然比方法一低，但其粘結(jié)強度幾乎相同，這是由于方法一和方法二的瓷磚面積不一致導致，其中方法一的瓷磚面積為2 500 mm2，方法二的瓷磚面積約為2 461 mm2，根據(jù)式(1)計算得出的粘結(jié)強度一樣，這符合相同材料，粘結(jié)強度一致的原則。方法四的檢測力值和粘結(jié)強度雖比方法二略低，但屬于正常的誤差范圍。此三種方法檢測得出的粘結(jié)強度數(shù)據(jù)幾乎相同，可以認為此三種方法能夠真實、準確地反應(yīng)出該材料的粘結(jié)強度。而方法三的檢測力值和粘結(jié)強度明顯低于其他三種檢測方法，說明方法三的檢測誤差較大、準確度低，不能真實地反應(yīng)出該材料的粘結(jié)強度。

3 數(shù)據(jù)處理與分析

分別對四種方法檢測得到的數(shù)據(jù)進行離散性分析，得出其偏差值和偏差百分率。如表2所示。

表2 四種方法檢測數(shù)據(jù)的離散性分析

將偏差百分率繪制成折線圖，如圖1所示。

圖1 四種方法的偏差百分率

由圖1看可看出，方法三的偏差百分率離散性最大，方法一、方法二和方法四檢測數(shù)據(jù)的離散性均較小。這說明方法一、方法二和方法四這三種檢測方法測得的數(shù)據(jù)穩(wěn)定、可靠，能夠真實反映出該材料的粘結(jié)強度，而方法三測得的數(shù)據(jù)波動較大、可靠度低，不能夠真實地反映出該材料的粘結(jié)強度。

4 原因分析

在實際的建筑工程中，需要對粘貼好的瓷磚進行抽樣檢測，而瓷磚的尺寸大小不一，只能在工地現(xiàn)場對瓷磚進行切割處理后，再粘結(jié)拉拔頭，進行粘結(jié)強檢測。因此，方法一和方法二檢測的數(shù)據(jù)雖然穩(wěn)定，但由于需要先進行瓷磚切割，再進行粘結(jié)，不符合建筑工程的實際情況，只能用于試驗室檢測粘結(jié)劑的粘結(jié)強度。而方法三和方四均是在瓷磚粘結(jié)完成后再進行切割、檢測，適用于建筑工程中的現(xiàn)場粘結(jié)強度檢測。結(jié)合檢測過程和檢測結(jié)果對方法三和方法四進行原因分析如下：方法三在檢測過程中，由于手持式電動切割機振動過大，導致切割完成的瓷磚尺寸大小不一。此外，檢測完畢后還發(fā)現(xiàn)部分瓷磚的四角處有切割不徹底的現(xiàn)象，這是由于切割機的切割刀片呈圓形，表面的切割寬度大于底部的切割寬度，導致出角落處從表面上看切割寬度已經(jīng)足夠，而底部實際切割寬度不足的現(xiàn)象。方法四采用開孔器進行開孔切割，開孔過程穩(wěn)定、振動小，由于開孔器尺寸固定，切割完成后的瓷磚尺寸大小均一。

由式(1)可知，相同的粘結(jié)強度條件下，受力面積越大，則檢測力值也越大。方法三由于切割時控制難度大，精確度低，導致切割后的瓷磚尺寸大小不一，引起檢測力值波動較大；同時，由于手持式電動切割機振動過大，不可避免地會擾動瓷磚，當擾動過大時，會嚴重瓷磚的粘結(jié)力，導致檢測力值顯著降低。此外，由于切割不徹底，瓷磚出現(xiàn)四角處有部分連接現(xiàn)象時，則會導致檢測力值顯著增加。這些原因共同作用，最終導致了方法三檢測結(jié)果波動較大。而方法四由于開孔過程相對平穩(wěn)，對瓷磚的擾動極??；且開孔深度易控制，不會出現(xiàn)切割不徹底的現(xiàn)象，切割完成后的瓷磚尺寸大小均一，因此，方法四其檢測的力值也相對穩(wěn)定，可靠度高。

5 結(jié) 論

1)不同的檢測方法對瓷磚粘結(jié)強度的檢測結(jié)果差異較大

2)方法一和方法二均可用于試驗室內(nèi)對瓷磚粘結(jié)劑進行檢測，且檢測結(jié)果的穩(wěn)定性和可靠性相同。

3)方法三由于檢測數(shù)據(jù)波動大，操作難度大，檢測結(jié)果的穩(wěn)定性和可靠度較低，不適用于現(xiàn)場拉拔檢測。

4)方法四的檢測結(jié)果穩(wěn)定、可靠，且操作簡單，適用于現(xiàn)場拉拔檢測。

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