7 試驗(yàn)方法
7.1 試驗(yàn)基本要求
7.1.1 標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)條件
實(shí)驗(yàn)室標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)條件:環(huán)境溫度(23±2)℃,相對(duì)濕度(50±10)%。
7.1.2 粘結(jié)試件基材
7.1.2.1 混凝土板基材
應(yīng)符合GB/T 12954.1---2008 附錄A的要求。
7.1.2.2 石材基材
應(yīng)選用具有足夠強(qiáng)度的石材,石材品種推薦用豐鎮(zhèn)黑(G1510)或濟(jì)南青(G3701)。基材尺寸為50mm×50mm×(20~25)mm,采用機(jī)切面或打磨成細(xì)面。
用清水對(duì)石材進(jìn)行清洗,然后在(105±2)℃烘箱內(nèi)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(yīng)干凈、干燥、不得有油污或其他雜質(zhì)。
7.1.3 試驗(yàn)材料準(zhǔn)備
所有試驗(yàn)材料試驗(yàn)前應(yīng)在標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)條件下放置至少24h。
7.2 儀器設(shè)備
7.2.1 試驗(yàn)儀器
7.2.1.1 試驗(yàn)機(jī)
應(yīng)有適宜的靈敏度及量程,并應(yīng)通過(guò)適宜的連接方式和夾具,不產(chǎn)生任何彎曲應(yīng)力,以(0.5~5)mm/min速度對(duì)試件施加載荷;試驗(yàn)機(jī)的精度為1%,量程應(yīng)選用使最大破壞載荷處于儀器量程的20%~80%范圍內(nèi)。
7.2.1.2 天平
最大稱量100g,感量0.1g。
7.2.2 試驗(yàn)器具
7.2.2.1 壓塊
截面積略小于(50×50)mm,質(zhì)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(shí)驗(yàn)機(jī)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(fēng)烘箱
具有空氣循環(huán),控溫精度為±2℃。
7.2.2.5低溫試驗(yàn)箱
可達(dá)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(jī),按下列步驟進(jìn)行操作:
——根據(jù)樣品表明的配比(如標(biāo)明的配比是一個(gè)數(shù)值范圍,則應(yīng)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(nèi)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(chǎn)廠商的說(shuō)明讓膠粘劑熟化,然后繼續(xù)攪拌15s。
7.3.1.2 粘結(jié)
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(dòng))。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(gè)試件。
7.3..2 反應(yīng)型樹脂膠粘劑
7.3.2.1 按供貨方給定的配比準(zhǔn)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(shí),預(yù)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(jié)成型時(shí),將攪拌好的膠粘劑分別涂抹在兩塊粘結(jié)基材上,對(duì)合時(shí)輕輕揉壓,確保粘接均勻。
7.3.2.4 壓剪和拉剪粘結(jié)強(qiáng)度試件膠接面積均勻?yàn)椋?0×40)mm,每組各需10各試件。
7.4 試驗(yàn)步驟
7.4.1 水泥基膠粘劑
7.4.1.1 拉伸粘結(jié)強(qiáng)度
制作好的試件在標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)條件下養(yǎng)護(hù)27d后,用適宜的高強(qiáng)度膠粘劑將拉拔接頭粘在石材基材上,在標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)條件下繼續(xù)放置24h后,以0.5mm/min速度,測(cè)定拉伸粘結(jié)強(qiáng)度。若要測(cè)試膠粘劑的快硬性能,則測(cè)定24h后標(biāo)準(zhǔn)條件下的拉伸粘結(jié)強(qiáng)度。
7.4.1.2 浸水后拉伸粘接強(qiáng)度
制作好的試件在標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)條件下養(yǎng)護(hù)7d,然后在(23±2)℃的水中養(yǎng)護(hù)20d。從
水中取出試件,用布擦干,用適宜的高強(qiáng)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(cè)定拉伸粘結(jié)強(qiáng)度。
7.4.1.3 熱老化后拉伸粘結(jié)強(qiáng)度
制作好的試件在標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)條件下養(yǎng)護(hù)14d,然后將試件放入(70±2)℃鼓風(fēng)烘箱
中14d。從烘箱中取出,用適宜的高強(qiáng)度膠粘劑將拉拔接頭粘在石材基材上,繼續(xù)將試件在標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)條件下養(yǎng)護(hù)24h后,測(cè)定拉伸粘結(jié)強(qiáng)度。
7.4.1.4 凍融循環(huán)后拉伸粘結(jié)強(qiáng)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(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)條件下養(yǎng)護(hù)7d,然后在(23±2)℃的水中養(yǎng)護(hù)21d。從
水中取出試件,進(jìn)行凍融試驗(yàn)。每次凍融循環(huán)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(fù)50次循環(huán)。在最后一次循環(huán)后取出試件,在標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)條件下養(yǎng)護(hù),用適宜的高強(qiáng)
度膠粘劑將拉拔接頭粘在石材基材上。繼續(xù)講試件在標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)條件下養(yǎng)護(hù)24h,測(cè)定拉伸粘結(jié)強(qiáng)度。
7.4.1.5 晾置時(shí)間后拉伸粘結(jié)強(qiáng)度
石材基材放置前,在試驗(yàn)區(qū)循環(huán)風(fēng)速小于0.2m/s和標(biāo)準(zhǔn)條件下,晾置規(guī)定時(shí)間(普
通型為20min,快速硬化型為10min)制作好的試件在標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)條件下養(yǎng)護(hù)27h后,用適宜的高強(qiáng)度膠粘劑將拉拔接頭粘在石材基材上,在標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)條件下繼續(xù)放置24h,然后測(cè)定拉伸粘結(jié)強(qiáng)度。
7.4.1.6 結(jié)果評(píng)價(jià)與表示
試件的拉伸粘結(jié)強(qiáng)度按式(1)計(jì)算,精確到0.1MPa。
As …………………………………(1)
式中:
As——拉伸粘結(jié)強(qiáng)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(guī)定確定每組的拉伸粘結(jié)強(qiáng)度:
——求10個(gè)數(shù)據(jù)的平均值;
——舍棄超出平均值±20%范圍的數(shù)據(jù)
——若仍有五個(gè)或更多數(shù)據(jù)被保留,求新的平均值;
——若少于五個(gè)數(shù)據(jù)被保留,重新試驗(yàn);
——參照GB/T 12954.1—2008的試件破壞模式,確定試件破壞形式,當(dāng)破壞發(fā)生在石材與拉拔接頭之間的粘接層時(shí),試驗(yàn)需重做。
7.4.2 反應(yīng)型樹脂膠粘劑
7.4.2.1 外觀
目測(cè)
7.4.2.2 適用期
將適量試樣倒入100mL燒杯,加入規(guī)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(shí)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(chǎn)生異狀的時(shí)間,從起始時(shí)間到產(chǎn)生異狀的時(shí)間即適用期。試樣發(fā)生異狀,指明顯出現(xiàn)黏度上升、凝膠化、沉淀、分離、變色等有礙于膠粘劑適用的現(xiàn)象。
同一試樣測(cè)定兩次,求其平均值。以min表示。
7.4.2.3 壓剪粘結(jié)強(qiáng)度
在標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)條件下,將10個(gè)試件養(yǎng)護(hù)7d。養(yǎng)護(hù)結(jié)束后,將試件放入壓剪試驗(yàn)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(jié)強(qiáng)度
在標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)條件下,將10個(gè)試件養(yǎng)護(hù)7d,然后進(jìn)入(23±2)℃的水中7d,將試
件取出,用布擦干,測(cè)定壓剪粘結(jié)強(qiáng)度。
7.4.2.5 熱老化后壓剪粘結(jié)強(qiáng)度
在標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)條件下,將10個(gè)試件養(yǎng)護(hù)7d,然后將試件放入(80±2)℃鼓風(fēng)箱中
7d。應(yīng)保證每個(gè)時(shí)間周圍空氣自由循環(huán)。將試件取出再在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下放置24h,測(cè)試壓剪粘結(jié)強(qiáng)度。
7.4.2.6 高低交變循環(huán)后壓剪粘結(jié)強(qiáng)度
在標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)條件下,將10個(gè)試件養(yǎng)護(hù)7d。然后浸入(23±2)℃的水中30min,再
放在100℃的水中30min,重復(fù)4次循環(huán)。試件放在室溫下冷卻30min后,測(cè)定壓剪粘結(jié)強(qiáng)度。
7.4.2.7 凍融循環(huán)后的壓剪粘結(jié)強(qiáng)度
在標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)條件下,將10個(gè)試件養(yǎng)護(hù)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(fù)50次。取出試件在試驗(yàn)溫度下放置4h,測(cè)定壓剪粘結(jié)強(qiáng)度。
7.4.2.8 拉伸粘結(jié)強(qiáng)度
在標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)條件下,將10個(gè)試件養(yǎng)護(hù)7d,養(yǎng)護(hù)結(jié)束后,將試件放入拉剪試驗(yàn)夾具
中,以5mm/min的速度加載,直至試件破壞。
7.4.2.9 結(jié)果評(píng)價(jià)與表示
試件的壓剪或拉剪粘結(jié)強(qiáng)度按式(2)計(jì)算,精確到0.1MPa。
A1= …………………………………(2)
式中:
A1——壓剪或拉剪粘結(jié)強(qiáng)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(guī)定確定每組的壓剪或拉剪粘結(jié)強(qiáng)度:
——求10個(gè)數(shù)據(jù)的平均值;
——舍棄超出平均值±20%范圍的數(shù)據(jù);
——若仍有五個(gè)或更多數(shù)據(jù)被保留,求新的平均值;
——若少于五個(gè)數(shù)據(jù)被保留,重新試驗(yàn)。
7.4.2.10 彎曲彈性模量
按照GB/T 2567的規(guī)定進(jìn)行。
7.4.2.11 沖擊強(qiáng)度
按照GB/T2567的規(guī)定進(jìn)行。