密封胶粘加固损伤钢筋混凝土梁的粘结性能试验分析

程瑞芳 宁亚锋

摘要：建筑的安全性是其发展的根本，而建筑结构的工程钢筋混凝土梁的加固设计更加关系到整个建筑的稳定程度，与建筑的安全性息息相关。钢筋混凝土梁在受损之后的加固工作不仅对于建筑的修复至关重要，更是关系到整个建筑的安全性以及其经济效益。文章对密封胶粘加固损伤钢筋混凝土梁的粘结性能进行试验分析，希望能够为损伤钢筋混凝土梁的加固工作提供参考。

关键词：密封胶;加固;损伤钢筋混凝土梁;粘结性能

中图分类号：TQ436.+6;TU375

文献标识码：A

文章编号：1001-5922（2020）12-0009-03

0 引言

近几年来我国经济快速发展，建筑领域的发展速度也因此而越来越快。建筑领域中钢筋混凝土梁结构的应用也越来越普遍，其长期受到疲劳荷载的作用，久而久之就容易发生损伤，此时，加固就成为修复这些损伤的常用方法。对钢筋混凝土梁损伤的加固不仅可以增强建筑的安全性，延长建筑的使用寿命，还能够节约资源，提升经济效益。

密封胶建筑装修中常用的材料，具有超强的粘合力，使用方便，不会对墙面造成损坏，绿色环保、省时、高效，且使用广泛，备受建筑领域的青睐。混凝土具有较高的热膨胀系数，因此在其建设是一般都留有接缝，因此接缝处密封材料的选用和粘结情况是混凝土工程中的关键问题，而在钢筋混凝土梁的加固过程中密封材料的选择也成为重中之重。目前，很多混凝土工程中使用沥青、聚氨酯、聚硫胶等做接缝处的密封材料，但是这些材料的高温易流淌、低温易脆裂、耐气候老化能力差等缺陷导致其容易发生粉化、脱粘、开裂等状况，而密封胶因其自身卓越的耐气候老化性能和抗位移能力在钢筋混凝土梁的加固工作中脱颖而出。对于钢筋混凝土梁的加固工作来说，密封胶的受用对象是混凝土材料，属于多微孔、碱性材料，与玻璃幕墙、石材、金属等材料在本质上有很大的区别，其对密封胶的技术有较高的要求;钢筋混凝土量的尺寸较大，接缝累计变形量大，因此其对于密封胶的界面粘结力、变形适应能力等也有较高要求;另外，密封胶与钢筋混凝土的的粘结性能是保证加固作用的关键。本文针对密封胶粘加固损伤钢筋混凝土梁的粘结性能进行研究，对于损伤钢筋混凝土梁的加固有重要意义。

1 钢筋混凝土梁加固对密封胶的性能要求

密封胶用于钢筋混凝土梁加固中受到很多因素的影响，密封胶性能不好对于钢筋混凝土梁加固的使用寿命和质量有很严重的影响，进而影响整个建筑的质量，因此，对于用于钢筋混凝土梁加固中的密封胶的性能有很严格的要求。

1.1 水密性能和气密性能

当密封胶用于钢筋混凝土梁加固中时，其水密性和气密性是其最基本的性能，在钢筋混凝土损伤的加固时，若其水密性和气密性差，容易产生渗漏情况，使钢筋混凝土梁受到外界因素的影响，从而影响钢筋混凝土梁的质量。只有使用具有较好水密性能和气密性能的密封胶，才能在钢筋混凝土梁损伤加固时形成连续的不渗透层，从而更好的修复和保护损伤的钢筋混凝土梁，进而提高整个建筑的安全性。

1.2 力学性能和蠕变性

钢筋混凝土梁在受到收缩、荷载或温度等因素的影响时容易发生一定的位移，同时粘结面处于拉伸受力的情况，因此密封胶在用于钢筋混凝土梁损伤加固时必须有一定的弹性和蠕变性，在其受到外界影响而发生位移时，密封胶不会直接开裂造成粘接破坏，能够适应位移的变化，自由伸缩，具有一定的恢复能力，在外界减弱或者消失时使其恢复原状。

1.3 耐候性

一些建筑的钢筋混凝土梁结构长期暴露在外部环境中，容易受到空气、温度、水分等因素的影响，因此在密封胶加固损伤钢筋混凝土梁结构时，也可能会长期暴露与阳光下，受紫外线、风雨雷電等的影响，还会存在热胀冷缩的现象，这些因素显然容易对对密封胶产生伤害。因此密封胶在对损伤钢筋混凝土梁加固时需要具备耐候性和耐久性，以便能够外界因素对其产生的影响，从而延长其使用寿命。

1.4 粘结性

密封胶用于钢筋混凝土梁损伤加固时，最重要的一个特点是其粘结性能，其粘结性能是评判密封胶好坏的重要性能。用于钢筋混凝土梁损伤加固时，密封胶粘结性能好，才能起到防水、修复的作用，若其粘结性能不好不仅无法起到密封防水作用，也不利于钢筋混凝土梁的损伤加固。另外，密封胶粘结性容易受到多种因素影响，钢筋混凝土的孔洞过大，或者分布不均匀等，都不利于密封胶的粘结性能。

1.5 其他性能

密封胶用于钢筋混凝土梁损伤加固时除了具有上述的性能外，还要求其污染性小、容易涂抹，这样不仅有利于环境的保护，还能便于施工。另外密封胶的防霉性能也很重要，因其霉变会直接影响钢筋混凝土梁的质量。

2 试验方法

上述部分对钢筋混凝土梁损伤加固中关于密封胶的性能要求做了简单的介绍，显然，其粘结性能在钢筋混凝土梁损伤加固过程中起到关键作用，因此本节对其粘结性能展开研究。

2.1 试验原料

MSPU-50耐候密封胶：硅烷封端聚合物密封胶，符合标准要求。

2.2 试验方法

首先，用清除钢筋混凝土基材表面的尘灰。其次，将粘结钢筋混凝土基材组装成空腔，该操作在防粘材料上进行，然后将在粘结钢筋混凝土基材组装成的空腔内填充MSPU-50耐候密封胶，并将密封胶挤压在基材的粘结面上，粘结结实，制成试件，需要注意的是在制备过程中要避免在粘结过程中产生气泡。最后，将制备好的试件于标准试验条件下放置28d后进行粘结性能测试。

2.3 测试方法

2.3.1 拉伸粘结性

按照标准《建筑密封材料试验方法》中的试验方法，将经过28d养护后的试件在23qC左右的条件下拉伸，拉伸试验以5mm/min的速度尽心，将试件拉伸至破坏为止，最终经过测定和计算得出试件拉强度和断裂伸长率。

2.3.2 定伸粘結性

按照标准《建筑密封材料试验方法》中的试验方法，将经过28d养护后的试件在标准条件下进行定伸，试验中拉伸速度为5mm/min。实验过程中，在试件的伸长率为100%时，停止试验，同时将定位垫块插入已拉伸的试件中，在标准条件下养护24h。测定试件粘结或内聚的任何破坏。

2.3.3 浸水后定伸粘结性

按照标准《建筑密封材料试验方法》中的试验方法，将经过28d养护后的试件浸入23℃左右的蒸馏水中4d，再于标准条件下养护1d。将试件在标准条件下进行定伸，拉伸速度为5mm/min，当试件拉伸至100%伸长率时，停止实验，同时将定位垫块插入已拉伸的试件中，在标准条件下养护24h。测定试件粘结或内聚的任何破坏。

3 结果与讨论

3.1 粘结性能

经过实验测定，经MSPU-50耐候密封胶粘结过的钢筋混凝土试件，其平均拉伸强度为1.35MPa左右，断裂伸长率为682%，定伸粘结性和浸水后的粘结性都为无破坏。因此可以明显得出结论，密封胶与钢筋混凝土的粘结性较好，经密封胶粘结过的钢筋混凝土时间的拉伸强度、断裂伸长率、定伸粘结性和浸水后的粘结性等各项性能明显较好。因此，密封胶可以用于加固损伤钢筋混凝土梁，且通过试验表明，其在钢筋混凝土间的粘结性能良好。

3.2 粘结界面特征

为了进一步研究密封胶与钢筋混凝土的粘结性能，通过扫描电子显微镜（SEM）对MSPU-50密封胶与钢筋混凝土粘结界面的进行微观结构分析，具体情况如图1所示，图1为MSPU-50密封胶与钢筋混凝土粘结界面界面层的扫描电子显微镜的结果。图a为空白钢筋混凝土表面的微观结构，从图a中可以明显看出，钢筋混凝土界面为松散的孔隙结构。图b为涂有MSPU-50密封胶的钢筋混凝土的界面结构，从图b中可以明显看出，MSPU-50材料能够很好的渗入钢筋混凝土的内部孔隙，与其完美地结合在一起，表明MSPU-50与钢筋混凝土的相容性较好，因此产生良好的粘接强度。

4 结语

钢筋混凝土具有使用方便、可塑性好、价格低、高强耐久、环保等特点，因此被广泛应用于各种建筑工程中。随着建筑设计、施工、使用、风荷载、地震荷载、冲击等多种因素的影响，钢筋混凝土结构的质量问题成为广大国内外研究学者的重点关注问题，另外因其在发生损伤后的修复问题关系到整个建筑的质量以及使用寿命，因此，国内外关于钢筋混凝土梁损伤加固也进行了大量研究。文章研究了密封胶粘加固损伤钢筋混凝土梁的粘结性能，希望能够为损伤钢筋混凝土梁的加固工作提供参考。

参考文献

[1]王新玲，李朝锋，李可，疲劳荷载下CFRP布加固损伤钢筋混凝土梁粘结性能试验分析[J].建筑结构，2019，49（03）：87-91.

[2]刘盈，装配式建筑用密封胶粘结可靠性现场检测方法研究[J].粘接，2019，40（06）：20-22.

[3]常群峰，刘骅锐，王勇，等.装配式建筑密封胶性能要求与应用分析[J].粘接，2019，40（10）：47-50.

[4]赖振峰，王万金，朱宁，等，密封胶在装配式混凝土基材上的粘结性能及界面微观结构的表征[J].化工设计通讯，2016，42（05）：71-72+84.

[5]付瑞佳，刘璐，王亚楠，等，不锈钢钢筋混凝土粘结锚固性能试验研究[J].建筑科学，2019，35（11）：72-77+142.

[6]朱健梁，孔锦城，硅酮结构密封胶对难粘基材的粘结性能研究[J].中国建筑防水，2017（04）：14-16+20.

[7]赖振峰，王万金，董全霄，等，建筑密封胶专用混凝土基层处理剂制备及其粘结性能影响因素探讨[J].中国建筑防水，2016（13）：22-25.

[8]段珊，杨晓菲，张旭，等.国标及欧标中硅酮结构密封胶粘结性能对比研究[J].中国建筑防水，2018（01）：24-26.