7 試驗方法
7.1 試驗基本要求
7.1.1 標準試驗條件
實驗室標準試驗條件:環境溫度(23±2)℃,相對濕度(50±10)%。
7.1.2 粘結試件基材
7.1.2.1 混凝土板基材
應符合GB/T 12954.1---2008 附錄A的要求。
7.1.2.2 石材基材
應選用具有足夠強度的石材,石材品種推薦用豐鎮黑(G1510)或濟南青(G3701)。基材尺寸為50mm×50mm×(20~25)mm,采用機切面或打磨成細面。
用清水對石材進行清洗,然后在(105±2)℃烘箱內烘干2h后備用。
7.1.2.3 金屬基材
采用符合JC830.2要求的金屬掛件材料,推薦用1Crl8Ni9Ti不銹鋼,試件基材尺寸為100mm×50mm×2mm。
基材表面應干凈、干燥、不得有油污或其他雜質。
7.1.3 試驗材料準備
所有試驗材料試驗前應在標準試驗條件下放置至少24h。
7.2 儀器設備
7.2.1 試驗儀器
7.2.1.1 試驗機
應有適宜的靈敏度及量程,并應通過適宜的連接方式和夾具,不產生任何彎曲應力,以(0.5~5)mm/min速度對試件施加載荷;試驗機的精度為1%,量程應選用使最大破壞載荷處于儀器量程的20%~80%范圍內。
7.2.1.2 天平
最大稱量100g,感量0.1g。
7.2.2 試驗器具
7.2.2.1 壓塊
截面積略小于(50×50)mm,質量(2.00±0.015)kg。
7.2.2.2 拉拔接頭
(50±1)mm×(50±1)mm的正方形金屬板,最小厚度10mm,有與實驗機相連的部件。
7.2.2.3 齒型抹刀
帶有6mm×6mm凹口,中心距離12mm的方齒型抹刀。
7.2.2.4鼓風烘箱
具有空氣循環,控溫精度為±2℃。
7.2.2.5低溫試驗箱
可達到(-20±3)℃的低溫箱。
7.2.2.6 恒溫水浴
能保持給定溫度±0.5℃。
7.3 試件制備
7.3.1 水泥基膠粘劑
7.3.1.1 拌合
取2kg樣品,采用符合JC/T681要求的攪拌機,按下列步驟進行操作:
——根據樣品表明的配比(如標明的配比是一個數值范圍,則應取平均值),將液體組分放入攪拌鍋中;
——將干粉撒入;
——低速攪拌30s;
——取出攪拌葉;
——60s內清理攪拌葉和攪拌鍋壁上的膠粘劑;
——重新放入攪拌葉,在低速攪拌60s;
按生產廠商的說明讓膠粘劑熟化,然后繼續攪拌15s。
7.3.1.2 粘結
將拌合好后的膠粘劑用直邊抹刀在混凝土板上抹一層膠粘劑。然后用齒形抹刀抹上稍厚一層膠粘劑,并梳理。握住齒型抹刀與混凝土板約成60°的角度,與混凝土板一邊成直角,平行地抹至混凝土板另一邊(直線移動)。5min后,分別放置至少10塊石材基材于膠粘劑上,彼此間隔40mm,并在每塊石材基材上加載(2.00±0.015)kg的壓塊并保持30s。每組需10個試件。
7.3..2 反應型樹脂膠粘劑
7.3.2.1 按供貨方給定的配比準確稱量各組分試樣后立即攪拌均勻,注意避免混入空氣,然后盡快成型試件。
7.3.2.2 澆鑄成型時,預先將模具薄涂一層脫模劑,快速將攪拌好的膠粘劑倒入,用刮刀抹壓,然后刮平。
7.3.2.3 粘結成型時,將攪拌好的膠粘劑分別涂抹在兩塊粘結基材上,對合時輕輕揉壓,確保粘接均勻。
7.3.2.4 壓剪和拉剪粘結強度試件膠接面積均勻為(50×40)mm,每組各需10各試件。
7.4 試驗步驟
7.4.1 水泥基膠粘劑
7.4.1.1 拉伸粘結強度
制作好的試件在標準試驗條件下養護27d后,用適宜的高強度膠粘劑將拉拔接頭粘在石材基材上,在標準試驗條件下繼續放置24h后,以0.5mm/min速度,測定拉伸粘結強度。若要測試膠粘劑的快硬性能,則測定24h后標準條件下的拉伸粘結強度。
7.4.1.2 浸水后拉伸粘接強度
制作好的試件在標準試驗條件下養護7d,然后在(23±2)℃的水中養護20d。從
水中取出試件,用布擦干,用適宜的高強度膠粘劑將拉拔接頭粘在石材基材上,7h后在把試件放入水中,17h后從水中取出試件測定拉伸粘結強度。
7.4.1.3 熱老化后拉伸粘結強度
制作好的試件在標準試驗條件下養護14d,然后將試件放入(70±2)℃鼓風烘箱
中14d。從烘箱中取出,用適宜的高強度膠粘劑將拉拔接頭粘在石材基材上,繼續將試件在標準試驗條件下養護24h后,測定拉伸粘結強度。
7.4.1.4 凍融循環后拉伸粘結強度
在石材基材放置前,在其背面用抹刀加涂1mm后的膠粘劑。
制作好的試件在標準試驗條件下養護7d,然后在(23±2)℃的水中養護21d。從
水中取出試件,進行凍融試驗。每次凍融循環為:
a) 將試件從水中取出,放入(-20±3)℃的低溫箱中4h±20min;
b) 將試件從低溫箱中取出,浸入(23±2)℃水中保持4h±20min,
重復50次循環。在最后一次循環后取出試件,在標準試驗條件下養護,用適宜的高強
度膠粘劑將拉拔接頭粘在石材基材上。繼續講試件在標準試驗條件下養護24h,測定拉伸粘結強度。
7.4.1.5 晾置時間后拉伸粘結強度
石材基材放置前,在試驗區循環風速小于0.2m/s和標準條件下,晾置規定時間(普
通型為20min,快速硬化型為10min)制作好的試件在標準試驗條件下養護27h后,用適宜的高強度膠粘劑將拉拔接頭粘在石材基材上,在標準試驗條件下繼續放置24h,然后測定拉伸粘結強度。
7.4.1.6 結果評價與表示
試件的拉伸粘結強度按式(1)計算,精確到0.1MPa。
As …………………………………(1)
式中:
As——拉伸粘結強度,單位為兆帕(MPa);
L——拉力,單位為牛頓(N);
A——膠粘面積,單位為平方毫米(mm2)。
按下列規定確定每組的拉伸粘結強度:
——求10個數據的平均值;
——舍棄超出平均值±20%范圍的數據
——若仍有五個或更多數據被保留,求新的平均值;
——若少于五個數據被保留,重新試驗;
——參照GB/T 12954.1—2008的試件破壞模式,確定試件破壞形式,當破壞發生在石材與拉拔接頭之間的粘接層時,試驗需重做。
7.4.2 反應型樹脂膠粘劑
7.4.2.1 外觀
目測
7.4.2.2 適用期
將適量試樣倒入100mL燒杯,加入規定量固化劑,制成50該混合物,以加入固化
劑的試件作為起始時間,隨后把燒杯置于水浴溫度為(23±1)℃的恒溫水浴中,并使試樣表面位于液面以下約2cm。
不斷觀察試樣,讀取試樣產生異狀的時間,從起始時間到產生異狀的時間即適用期。試樣發生異狀,指明顯出現黏度上升、凝膠化、沉淀、分離、變色等有礙于膠粘劑適用的現象。
同一試樣測定兩次,求其平均值。以min表示。
7.4.2.3 壓剪粘結強度
在標準試驗條件下,將10個試件養護7d。養護結束后,將試件放入壓剪試驗夾具
中,以5mm/min的速度加載,直至試件破壞。
7.4.2.4 浸水后壓剪粘結強度
在標準試驗條件下,將10個試件養護7d,然后進入(23±2)℃的水中7d,將試
件取出,用布擦干,測定壓剪粘結強度。
7.4.2.5 熱老化后壓剪粘結強度
在標準試驗條件下,將10個試件養護7d,然后將試件放入(80±2)℃鼓風箱中
7d。應保證每個時間周圍空氣自由循環。將試件取出再在標準狀態下放置24h,測試壓剪粘結強度。
7.4.2.6 高低交變循環后壓剪粘結強度
在標準試驗條件下,將10個試件養護7d。然后浸入(23±2)℃的水中30min,再
放在100℃的水中30min,重復4次循環。試件放在室溫下冷卻30min后,測定壓剪粘結強度。
7.4.2.7 凍融循環后的壓剪粘結強度
在標準試驗條件下,將10個試件養護7天,然后在(23±2)℃的水中浸泡4h±
20min,放在(-20±3)℃低溫箱凍4h±20min,再放入(23±2)℃的水中浸泡4h,反復50次。取出試件在試驗溫度下放置4h,測定壓剪粘結強度。
7.4.2.8 拉伸粘結強度
在標準試驗條件下,將10個試件養護7d,養護結束后,將試件放入拉剪試驗夾具
中,以5mm/min的速度加載,直至試件破壞。
7.4.2.9 結果評價與表示
試件的壓剪或拉剪粘結強度按式(2)計算,精確到0.1MPa。
A1= …………………………………(2)
式中:
A1——壓剪或拉剪粘結強度,單位為兆帕(MPa);
F —— 壓縮或拉伸剪切力,單位為牛頓(N);
S ——膠粘面積,單位為平方毫米(mm2)
按下列規定確定每組的壓剪或拉剪粘結強度:
——求10個數據的平均值;
——舍棄超出平均值±20%范圍的數據;
——若仍有五個或更多數據被保留,求新的平均值;
——若少于五個數據被保留,重新試驗。
7.4.2.10 彎曲彈性模量
按照GB/T 2567的規定進行。
7.4.2.11 沖擊強度
按照GB/T2567的規定進行。
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