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石墨挤塑板的粘结性能试验研究

文章来源:石墨挤塑板 发布时间:2019-01-18 10:39:00 浏览次数:

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本文主要研究石墨挤塑板与结构层间的粘结强度情况,确定耐久的综合粘结方式,以保证高层建筑外保温层在各种荷载的冲击作用下不脱落破坏,为外墙外保温工程的研究和实践提供参考,就和山东跃腾建材来了解下吧!

石墨挤塑板,xps挤塑板

1 试验设计

1.1 试验目的

基于石墨挤塑板与基层墙体的粘结强度进行分析研究,找出不同粘结方式、不同粘结面积、不同粘结厚度以及辅以锚栓综合粘结情况下的粘结强度所能承受的大抗拉粘结强度和大抗剪切强度,确定稳定的外墙外保温综合粘结方式。

1.2 试验依据

本试验主要依据《外墙外保温工程技术规程》(JGJ144-2004)[9]中的拉伸粘结强度试验方法而设计的抗拉和剪切粘结强度试验。

1.3 试验材料

1.3.1 结构层材料

模拟建筑外墙结构层,参照混凝土配合比强度要求,把砂、石、水泥和水按29 kg∶68 kg∶25 kg∶13 kg的比例拌制出一批强度等级为C30的混凝土并振捣浇铸成型,墙体尺寸设置为300 mm×200 mm×50 mm,,使强度达到要求。

按照上述同样的方法制作一批尺寸为40 mm×40 mm×25 mm的小混凝土砂浆试块,测得与试块间的拉伸粘结强度。

1.3.2 保温材料

市面上的保温材料很多,常见的有:膨胀聚苯板、挤塑聚苯板、岩棉板等,相比其他保温材料石墨挤塑板具有无可比拟的优越性,综合性能较好[10]。因此,本文以工程上使用较多的EPS板为试验对象,其具体性能指标如表1所示。

1.3.3 胶粘剂

外保温系统所用粘结材料一般有4种,本文选用其中常用的聚合物粘结砂浆来粘结基层与xps挤塑板,其具有粘结力强、固化时间快、性能稳定、价格便宜、防水防潮性好等诸多特性[11]。但由于市场上品种多,质量参差不齐,应选用质量合格且与xps挤塑板变形系数相一致的胶粘剂。外保温砂浆专用胶粘剂主要性能指标见表2。

1.3.4 其他辅助材料

本试验的实施除具备以上主要材料外,还需要大量的其他相关配套材料,如环氧树脂、垫块等。

1.3.5 试件的制作

①将养护好的大小混凝土试块摆放整体,检查表面的平整度,确保棱角完好无损,保证外表面平整、干净无尘,干燥无冻融破坏,做好粘接前的清理和各项准备工作。

②石墨挤塑板按事先确定好的2个尺寸75 mm×75 mm×35 mm和200 mm×150 mm×50 mm裁割,数量为150个,应做到标准、规则,板面误差控制在±2 mm。

③拌制聚合物专用粘结砂浆。将聚合物砂浆和水按《外墙外保温工程技术规程》(JGJ144-2004)要求的比例5∶1搅拌均匀,静置2~3 min后再次搅拌即可使用,胶粘砂浆应随拌随用且须在2 h内用完。

④用粘结砂浆对小保温试块进行粘结,粘接厚度为2 mm、3 mm、4 mm、5 mm、6 mm、7 mm、8 mm和10 mm,使用成型框控制厚度,全部采用满粘,轻压按紧压实及时清除多余的粘结剂,另外进行一部分的双面粘结,同时做好标记;对粘接成型的保温试块进行14 d的保湿养护。

⑤准备大小为40 mm×40 mm的铁块,拌制环氧树脂胶,使用时保持通风且防止烟火,把环氧树脂A、B组份胶按1∶1的比例拌制,若稠度较高可按2∶1或3∶1掺入稀释剂或用热水加热稀释,随拌随用,尽可能快速使用完毕防止凝固,图1为粘结好环氧树脂的小保温试块。

2 外墙外保温拉伸粘结强度试验分析

小试块使用拉伸试验机,试验速度设为5 mm/min,荷载精度为百分之0.5以内。开始前要检测试验机设备,确定运转正常,安装试样,进行调试,启动按钮进行拉伸试验,直到xps挤塑板与粘结砂浆脱离破坏,观察整个过程中各项数据的变化情况,记录破坏时的拉力及破坏部位,观察破坏的过程。

(a) 调试好的设备

(b) 试件安装在夹具上

2.1 粘结强度计算

依据JGJ144-2004《外墙外保温工程技术规程》对xps挤塑板试块进行拉伸粘结强度计算:

式中:σ为拉伸粘结强度,MPa;P为破坏荷载,N;A为粘结面积,mm2。

单个试件的拉伸粘结强度值应至 0.001 MPa,每组数据8个,,取中间6个数据的算术平均值为结果。对于拉伸破坏不符合要求的,结果无效,不予采用,若试件不够需在每组做完后及时补充,但要养护一定的天数以保证强度符合要求,对照前后的数据情况,同时分析不符合要求的粘结情况,拉伸破坏后的外保温试块如图4。

2.2 试验结果及分析

对不同粘结厚度的小保温试块进行了拉伸破坏检测,所得试验结果如表3所示。

综合上面分析,所得结果如下:

①外墙外保温系统中抗拉伸粘结强度薄弱的环节或容易断裂处是xps挤塑板与砂浆专用胶粘剂的粘结处,需加强;粘结时采用xps挤塑板与基体双面同时粘结比单面的粘结强度要高。

②对于40 mm×40 mm的试块,胶粘剂厚度为4 mm时,xps挤塑板与结构层间的拉伸粘结强度高,所有厚度中3~5 mm的粘结强度较好,10 mm时粘结强度低,实际施工过程中要严格把控xps挤塑板与结构层的粘结厚度,根据xps挤塑板的尺寸确定合理的粘结厚度。

石墨挤塑板,xps挤塑板

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