建筑工程中拉伸粘结强度检测方法探讨

2020-10-31李渠江

四川建材 2020年10期

李渠江

(四川树信检测技术服务有限公司四川达州 635000)

0 前言

粘结材料又称胶粘剂、粘合剂、粘接剂、粘着剂，指有良好的粘合性能，可以把两种材料连续在一起的物质。粘结材料在建筑工程施工中是必不可少的配套材料，粘结强度是衡量粘结材料质量的重要指标之一，对相关工程的质量起着至关重要的作用。例如：建筑外墙的保温材料是通过专用的粘结剂将保温材料与外墙混凝土粘结在一起，瓷砖也是通过专用的粘结剂将瓷砖与基层粘结在一起，这些粘结剂的粘结强度直接影响着被粘结材料的使用寿命。在常见的建筑质量事故中，如外墙外保温脱落、瓷砖掉落、抹灰空鼓等现象，均是由于粘结强度未达到使用要求而引起。

1 检测方法

方法一：用切割机将瓷砖切割成50 mm×50 mm的正方形块，搅拌好瓷砖胶粘剂后，用直边抹刀在混凝土板上薄抹一快去胶粘剂，应用力刮抹，然后用齿状抹刀抹上一层稍厚的胶粘剂，并用6×6 mm的齿状抹刀梳理。握住齿状抹刀与混凝土板呈约60°，与混凝土板的一边呈直角，平行抹至混凝土板边缘(直线移动)。然后在胶粘剂表面放置10块切割好的瓷砖，边缘间隔40 mm，每块瓷砖上放(2 000±15)g的压块，持续30 s。在标准试验条件下养护27天后，用高强粘合剂将方形拉拔测试头粘在瓷砖表面。在标准试验条件下继续放置24 h，用拉拔仪测定拉伸粘结强度[1]。

方法二：用手持式电钻配套直径60 mm的钻孔器，将瓷砖切割成60 mm的圆形块(实验直径为56 mm)，搅拌好瓷砖胶粘剂后，用直边抹刀在混凝土板上薄抹一快去胶粘剂，应用力刮抹，然后用齿状抹刀抹上一层稍厚的胶粘剂，并用6×6 mm的齿状抹刀梳理。握住齿状抹刀与混凝土板呈约60°，与混凝土板的一边呈直角，平行抹至混凝土板边缘(直线移动)。然后在胶粘剂表面放置10块切割好的瓷砖，边缘间隔40 mm，每块瓷砖上放(2 000±15)g的压块，持续30 s。在标准试验条件下养护27天后，用高强粘合剂将圆形拉拔测试头粘在瓷砖表面。在标准试验条件下继续放置24 h，用拉拔仪测定拉伸粘结强度。

方法三：搅拌好瓷砖胶粘剂后，用直边抹刀在混凝土板上薄抹一块胶粘剂，应用力刮抹，然后用齿状抹刀抹上一层稍厚的胶粘剂，并用6×6 mm的齿状抹刀梳理。握住齿状抹刀与混凝土板呈约60°，与混凝土板的一边呈直角，平行抹至混凝土板边缘(直线移动)。然后在胶粘剂表面放置一整块瓷砖(尺寸为200 mm×500 mm)，瓷砖上均匀放40块(2 000±15)g的压块，持续30 s。在标准试验条件下养护27天后，用手持式切割机将瓷砖切割成50 mm×50 mm的正方形块，边缘间隔40 mm，用吸尘器和干抹布清理干净后，用高强粘合剂将方形拉拔测试头粘在瓷砖表面。在标准试验条件下继续放置24 h，用拉拔仪测定拉伸粘结强度。

方法四：搅拌好瓷砖胶粘剂后，用直边抹刀在混凝土板上薄抹一快去胶粘剂，应用力刮抹，然后用齿状抹刀抹上一层稍厚的胶粘剂，并用6×6 mm的齿状抹刀梳理。握住齿状抹刀与混凝土板呈约60°，与混凝土板的一边呈直角，平行抹至混凝土板边缘(直线移动)。然后在胶粘剂表面放置一整块瓷砖(尺寸为200 mm×500 mm)，瓷砖上均匀放40块(2 000±15)g的压块，持续30 s。在标准试验条件下养护27 d后，用手持式电钻配套直径60 mm的钻孔器将瓷砖切割成直径60 mm的圆形块(实验直径为56 mm)，边缘间隔40 mm，用吸尘器和干抹布清理干净后，用高强粘合剂将圆形拉拔测试头粘在瓷砖表面。在标准试验条件下继续放置24 h，用拉拔仪测定拉伸粘结强度。

以上方法中，方法一为试验室标准检测方法，方法二为对比检测方法，方法三为工地常用检测方法，方法四为工地改进检测方法。粘结强度的计算公式为式(1)所示：

(1)

式中，粘结强度单位为MPa；检测力值单位为N；受力面积单位为mm2。

2 检测结果

分别按方法一、方法二、方法三和方法四检测瓷砖的粘结强度，检测力值如表1所示。

表1 不同检测方法测得的粘结力值单位：N

由表1可以看出：方法二的检测力值虽然比方法一低，但其粘结强度几乎相同，这是由于方法一和方法二的瓷砖面积不一致导致，其中方法一的瓷砖面积为2 500 mm2，方法二的瓷砖面积约为2 461 mm2，根据式(1)计算得出的粘结强度一样，这符合相同材料，粘结强度一致的原则。方法四的检测力值和粘结强度虽比方法二略低，但属于正常的误差范围。此三种方法检测得出的粘结强度数据几乎相同，可以认为此三种方法能够真实、准确地反应出该材料的粘结强度。而方法三的检测力值和粘结强度明显低于其他三种检测方法，说明方法三的检测误差较大、准确度低，不能真实地反应出该材料的粘结强度。

3 数据处理与分析

分别对四种方法检测得到的数据进行离散性分析，得出其偏差值和偏差百分率。如表2所示。

表2 四种方法检测数据的离散性分析

将偏差百分率绘制成折线图，如图1所示。

图1 四种方法的偏差百分率

由图1看可看出，方法三的偏差百分率离散性最大，方法一、方法二和方法四检测数据的离散性均较小。这说明方法一、方法二和方法四这三种检测方法测得的数据稳定、可靠，能够真实反映出该材料的粘结强度，而方法三测得的数据波动较大、可靠度低，不能够真实地反映出该材料的粘结强度。

4 原因分析

在实际的建筑工程中，需要对粘贴好的瓷砖进行抽样检测，而瓷砖的尺寸大小不一，只能在工地现场对瓷砖进行切割处理后，再粘结拉拔头，进行粘结强检测。因此，方法一和方法二检测的数据虽然稳定，但由于需要先进行瓷砖切割，再进行粘结，不符合建筑工程的实际情况，只能用于试验室检测粘结剂的粘结强度。而方法三和方四均是在瓷砖粘结完成后再进行切割、检测，适用于建筑工程中的现场粘结强度检测。结合检测过程和检测结果对方法三和方法四进行原因分析如下：方法三在检测过程中，由于手持式电动切割机振动过大，导致切割完成的瓷砖尺寸大小不一。此外，检测完毕后还发现部分瓷砖的四角处有切割不彻底的现象，这是由于切割机的切割刀片呈圆形，表面的切割宽度大于底部的切割宽度，导致出角落处从表面上看切割宽度已经足够，而底部实际切割宽度不足的现象。方法四采用开孔器进行开孔切割，开孔过程稳定、振动小，由于开孔器尺寸固定，切割完成后的瓷砖尺寸大小均一。

由式(1)可知，相同的粘结强度条件下，受力面积越大，则检测力值也越大。方法三由于切割时控制难度大，精确度低，导致切割后的瓷砖尺寸大小不一，引起检测力值波动较大；同时，由于手持式电动切割机振动过大，不可避免地会扰动瓷砖，当扰动过大时，会严重瓷砖的粘结力，导致检测力值显著降低。此外，由于切割不彻底，瓷砖出现四角处有部分连接现象时，则会导致检测力值显著增加。这些原因共同作用，最终导致了方法三检测结果波动较大。而方法四由于开孔过程相对平稳，对瓷砖的扰动极小；且开孔深度易控制，不会出现切割不彻底的现象，切割完成后的瓷砖尺寸大小均一，因此，方法四其检测的力值也相对稳定，可靠度高。