CN101806712A - 既有幕墙硅酮结构胶拉伸粘结强度的现场检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种既有幕墙硅酮结构胶拉伸粘结强度的现场检测方法，包括试样预处理、试样选取、检测部位硅酮结构胶处理、试验粘贴面处理、涂抹环氧树脂结构胶、试验装置的放置、测试加载及拉伸变形测量、破坏加载、结果计算获得硅酮结构胶拉伸粘结强度和粘结破坏时拉伸率等步骤。本发明方法科学、合理，能够真实准确反映硅酮结构胶拉伸粘结强度的现场情况；简单易行，设备简单，可以节约大量现场试验成本，易于推广使用；利用本发明方法能够获得现场硅酮结构胶的拉伸粘结强度和粘结破坏时拉伸率，可以为既有幕墙鉴定提供可靠数据。

Description

既有幕墙硅酮结构胶拉伸粘结强度的现场检测方法

技术领域

本发明涉及一种既有幕墙的鉴定，特别是涉及一种既有幕墙硅酮结构胶拉伸粘结强度的现场检测方法。

现有技术

现在的硅酮结构胶粘结强度检测方法，只限于试验室制样检测，或现场取样试验室检测。硅酮结构胶试验室制样检测仅适合新建幕墙，而硅酮结构胶现场取样试验室检测，也仅能得到胶体自身的拉伸强度和拉伸率；对既有幕墙而言，鉴定的关键是硅酮结构胶拉伸粘结强度，其不仅取决于结构胶自身的拉伸强度，还取决于粘结表面处理、底胶材料、打胶质量等其它工艺因素；既有幕墙硅酮结构胶受到现场打胶水平、基材底漆处理等外界因素影响，使得试验室检测与现场实际情况存在很大偏离，无法真实反映现场硅酮结构胶的质量情况。国外标准《结构密封胶装配玻璃时效评估标准指南》ASTM_C_1392-00(2005)提出了通过测量在局部加载的条件下所获得的挠度，来确定结构密封胶失效部位的试验装置和方法，然而，这种测试方法还应考虑确定挠度和密封胶失效之间的关系以及影响挠度的各种因素，且试验现场可能破坏幕墙玻璃面板，现场试验复杂，只能作为研究使用，测试方法很难推广使用。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种操作简单、测量准确的既有幕墙硅酮结构胶的拉伸粘结强度现场检测方法。

本发明是一种既有幕墙硅酮结构胶的拉伸粘结强度现场检测方法，它包括以下步骤：

(1)试样预处理：现场抽取的幕墙面板，每5块为一组，在温度(23±2)℃的环境条件下放置1天；

(2)试样选取：在拆卸的幕墙面板副框中部(避开与压块搭接部位)，切取1个包括副框和硅酮结构胶的试验基材进行拉伸粘结强度试验；

(3)检测部位硅酮结构胶处理：用工具刀沿副框两切割面将测试部位的硅酮结构胶与其它硅酮结构胶切断隔离，切割时避免损伤硅酮结构胶2侧面，并用游标卡尺测量硅酮结构胶的厚度W₀；

(4)试验粘贴面处理：将切割出来的副框阴影部分切除，用打磨机和锉刀将硅酮结构胶粘贴面打磨平整光滑，以提高环氧树脂结构胶的粘贴效果和拉伸受力均匀；

(5)涂抹环氧树脂结构胶：清除打磨切割出来的副框表面的碎屑，用无水乙醇擦拭干净，均匀涂抹上混合好的环氧树脂结构胶，将标准块粘贴在选定并切割出来的副框表面上，用手轻轻按压标准块2～3分钟，使环氧树脂结构胶缝均匀，待环氧树脂结构胶凝固2～3小时，即可进行拉伸粘结强度试验。

(6)试验装置的放置：为了防止拉伸粘结试验时破坏幕墙面板，粘结强度试验仪的两个反力支撑应沿幕墙面板边缘放置；为了消除标准块自重的影响，提高拔出力的测量精度，试验时应将幕墙面板竖直放置；

(7)测试加载及拉伸变形测量：将标准块与粘结强度试验仪连接，以5～6毫米/分钟的速度缓慢加载至拉伸荷载不再继续增加，此时的荷载值即为极限拉伸荷载P；再缓慢施加荷载至拉伸荷载开始下降时，用游标卡尺测量硅酮结构胶的极限拉伸量W₁，记录测试结果；

(8)破坏加载：继续施加荷载直至硅酮结构胶完全破坏，记录破坏面情况，用游标卡尺测量粘结面硅酮结构胶的宽度b和长度1，各测量三次取算术平均值；

(9)结果计算：

根据下式计算硅酮结构胶的拉伸粘结强度：

$T_a=\frac{P}{\stackrel{\‾}{b}\stackrel{\‾}{l}}$

式中：

T_a——硅酮结构胶的拉伸粘结强度，单位为兆帕(MPa)

P——粘结破坏时最大的拉力值，单位为牛顿(N)

—粘结面平均宽度，单位为毫米(mm)

—粘结面平均长度，单位为毫米(mm)

根据下式计算硅酮结构胶的粘结破坏时伸长率：

$E_a=\frac{W_1-W_0}{W_0}\×100$

式中：

E_a——粘结破坏时伸长率，单位为百分数(％)

W₁——硅酮结构胶拉伸破坏时厚度，单位为毫米(mm)

W₀——硅酮结构胶原始厚度，单位为毫米(mm)

每组试验中，分别取5个试验结果的最小值作为硅酮结构胶拉伸粘结强度和粘结破坏时伸长率。

步骤(2)的试样选取，沿结构胶粘结面的长度方向在副框上切取50mm长的试验基材(铝合金型材或钢材)；

步骤(5)使用的环氧树脂结构胶具有高强度和低延展性，且2～3小时即可凝固达到粘结强度；

步骤(7)所述的粘结强度试验仪包括两立柱、一横梁、加载装置和测力装置；所述的立柱与横梁稳固连接，加载装置固定连接两立柱的中间位置，测力装置连接在加载装置上，所述的加载装置为手动液压系统，包括液压装置、手动摇杆和工作杆；加载位移行程100mm，所述的测力装置的测力范围为0～10kN，测量精度为1级；

步骤(5)所述的标准块为50mm×50mm×8mm的铁块，配备5个，以环氧树脂结构胶粘结固定在幕墙面板副框型材上，且该标准块与加载装置的工作杆垂直正对。

本发明采用上述方法具有如下优点：

1、本发明方法科学、合理，能够真实准确反映硅酮结构胶拉伸粘结强度的现场情况；

2、本发明简单易行，设备简单，可以节约大量现场试验成本，易于推广使用；

3、利用本发明方法能够获得现场硅酮结构胶的拉伸粘结强度和粘结破坏时拉伸率，可以为既有幕墙鉴定提供可靠数据。

附图说明

图1是本发明中试验取样示意图；

图2是本发明中试验示意图。

具体实施方式

如图1参考图2所示，本发明是一种既有幕墙硅酮结构胶拉伸粘结强度的现场检测方法。该方法利用环氧树脂结构胶高强度和低延展性，将粘结强度试验仪的标准块粘贴在既有幕墙面板副框试件上，进行硅酮结构胶现场粘结强度试验，检测粘结破坏时的最大拉力值，再通过计算得到现场硅酮结构胶的拉伸粘结强度。

该方法包括以下步骤：

(1)试样预处理：现场抽取的幕墙面板4，每5块为一组，在温度(23±2)℃的环境条件下放置1天；

(2)试样选取：在拆卸的幕墙面板4副框1中部(避开与压块搭接部位)，沿硅酮结构胶2粘结面的长度方向在副框1上切取50mm长的试验基材10，该试验基材10包括一段副框1(铝合金型材或钢材)、硅酮结构胶2和双面橡胶条3。

(3)检测部位硅酮结构胶2处理：用工具刀沿副框1两切割面将测试部位的硅酮结构胶2与其它硅酮结构胶切断隔离，切割时避免损伤硅酮结构胶2侧面，并用游标卡尺测量硅酮结构胶2的厚度W₀；

(4)试验粘贴面处理：将切割出来的副框1阴影部分11切除，用打磨机和锉刀将硅酮结构胶2粘贴面12打磨平整光滑，以提高环氧树脂结构胶5的粘贴效果和拉伸受力均匀；

(5)涂抹环氧树脂结构胶5：清除打磨切割出来的副框1表面的碎屑，用无水乙醇擦拭干净，均匀涂抹上混合好的环氧树脂结构胶5，将标准块6粘贴在选定切割出来的副框1部位的表面上，用手轻轻按压标准块6用时2～3分钟，使环氧树脂结构胶5缝均匀，待环氧树脂结构胶5凝固2～3小时，即可进行拉伸粘结强度试验。

(6)试验装置的放置：为了防止拉伸粘结试验时破坏幕墙面板4，粘结强度试验仪20的两个反力支撑应沿幕墙面板4边缘放置；为了消除标准块自重的影响，提高拔出力的测量精度，试验时应将幕墙面板4竖直放置；

(7)测试加载及拉伸变形测量：将标准块6与粘结强度试验仪20连接，以5～6毫米/分钟的速度缓慢加载至拉伸荷载不再继续增加，此时的荷载值即为极限拉伸荷载P；再缓慢施加荷载至拉伸荷载开始下降时，用游标卡尺测量硅酮结构胶2的极限拉伸量W₁，记录测试结果；

(8)破坏加载：继续施加荷载直至硅酮结构胶2完全破坏，记录破坏面情况，用游标卡尺测量粘结面硅酮结构胶2的宽度b和长度l，各测量三次取算术平均值；

(9)结果计算：

根据下式计算硅酮结构胶2的拉伸粘结强度：

$T_a=\frac{P}{\stackrel{\‾}{b}\stackrel{\‾}{l}}$

式中：

T_a——硅酮结构胶的拉伸粘结强度，单位为兆帕(MPa)

P——粘结破坏时最大的拉力值，单位为牛顿(N)

—粘结面平均宽度，单位为毫米(mm)

—粘结面平均长度，单位为毫米(mm)

根据下式计算硅酮结构胶2的粘结破坏时伸长率：

$E_a=\frac{W_1-W_0}{W_0}\×100$

式中：

E_a——粘结破坏时伸长率，单位为百分数(％)

W₁——硅酮结构胶拉伸破坏时厚度，单位为毫米(mm)

W₀——硅酮结构胶原始厚度，单位为毫米(mm)

每组试验中，分别取5个试验结果的最小值作为硅酮结构胶拉伸粘结强度和粘结破坏时伸长率。

上述方法中，步骤(5)使用的环氧树脂结构胶5具有高强度和低延展性，且2～3小时即可凝固达到粘结强度；

上述方法中，所述的粘结强度试验仪20(参见图2所示)，它包括两立柱201、一横梁202、加载装置203和测力装置204。所述的加载装置203为手动液压系统，包括液压装置(图中未示)、手动摇杆231和工作杆232。所述的立柱201与横梁022稳固连接，手动摇杆231通过液压装置与工作杆232连接，驱动工作杆232上下移动。所述的加载装置203上的工作杆232垂直螺接在横梁202上，测力装置204连接在加载装置203的工作杆232上。

本粘结强度试验仪的配备的5个标准块6，标准块为50mm×50mm×8mm的铁块，加载位移行程：100mm，所述的测力装置204的测力范围为0～10kN，测量精度为1级；

试验时，以环氧树脂结构胶5粘结固定在幕墙面板4副框1处理后的粘结面上，且该标准块6与加载装置203的工作杆232垂直正对。以下以具体实施例详细说明本发明的实施过程。

实施例一：工程案例

对厦门某既有隐框玻璃幕墙工程硅酮结构胶拉伸粘结强度进行现场检测。过程步骤如下：

1、现场取样及试样预处理

现场选取幕墙日晒时间较长的立面，在该立面上抽取5块玻璃面板，将其拆卸下来放置在温度(23±2)℃的温控环境条件下1天；

2、试样的加工制备

在拆卸的玻璃面板副框中部(避开与压块搭接部位)选取1个试验部位，沿结构胶粘结面的长度方向在副框上切取50mm长的副框基材，用工具刀沿两切割面将测试部位的硅酮结构胶与其它结构胶切断隔离，并用游标卡尺测量硅酮结构胶的厚度W₀；将独立出来的副框阴影部分切除，用打磨机和锉刀将粘贴面打磨平整光滑；清除打磨表面的碎屑，用无水乙醇擦拭干净，均匀涂抹上混合好的环氧树脂结构胶，将标准块粘贴在选定副框部位的基材试件上，用手轻轻按压标准块2～3分钟，使环氧树脂结构胶缝均匀；

3、试验

待环氧树脂结构胶凝固3小时后，将标准块与粘结强度试验仪连接，以5～6毫米/分钟的速度缓慢加载至拉伸荷载不再继续增加，此时的荷载值即为极限拉伸荷载P；再缓慢施加荷载至拉伸荷载开始下降时，用游标卡尺测量胶体的极限拉伸量W₁，记录测试结果；然后继续施加荷载直至胶体完全破坏，记录破坏面情况，用游标卡尺测量粘结面胶体的宽度b和长度l，各测量三次取算术平均值。

4、确定硅酮结构胶拉伸粘结强度

由试验得出的数据，依据公式计算出硅酮结构胶的拉伸粘结强度0.74MPa，依据公式

计算出硅酮结构胶的粘结破坏时伸长率64.3；按照同样的试验方法分别进行其它4块试样的试验，试验结果参见附表1；取5个试验结果最小值，得到硅酮结构胶拉伸粘结强度0.74MPa和粘结破坏时伸长率64.3。

Claims (4)

1.一种既有幕墙硅酮结构胶拉伸粘结强度的现场检测方法，包括以下步骤：

(1)试样预处理：现场抽取的幕墙面板，每5块为一组，在温度(23±2)℃的环境条件下放置1天；

(2)试样选取：在拆卸的幕墙面板副框中部，切取1个包括副框和硅酮结构胶的试验基材；

(3)检测部位硅酮结构胶处理：用工具刀沿副框两切割面将测试部位的硅酮结构胶与其它硅酮结构胶切断隔离，切割时避免损伤硅酮结构胶侧面，并用游标卡尺测量硅酮结构胶的厚度W₀；

(4)试验粘贴面处理：将切割出来的副框阴影部分切除，用打磨机和锉刀将硅酮结构胶粘贴面打磨平整光滑；

(5)涂抹环氧树脂结构胶：清除打磨切割出来的副框表面的碎屑，用无水乙醇擦拭干净，均匀涂抹上混合好的环氧树脂结构胶，将标准块粘贴在选定切割出来的副框部位的表面上，用手轻轻按压标准块2～3分钟，使环氧树脂结构胶缝均匀，待环氧树脂结构胶凝固2～3小时，即可进行拉伸粘结强度试验。

(6)试验装置的放置：试验时将幕墙面板竖直放置；

(7)测试加载及拉伸变形测量：将标准块与粘结强度试验仪连接，以5～6毫米/分钟的速度缓慢加载至拉伸荷载不再继续增加，此时的荷载值即为极限拉伸荷载P；再缓慢施加荷载至拉伸荷载开始下降时，用游标卡尺测量硅酮结构胶的极限拉伸量W₁，记录测试结果；

(8)破坏加载：继续施加荷载直至硅酮结构胶完全破坏，记录破坏面情况，用游标卡尺测量粘结面硅酮结构胶的宽度b和长度l，各测量三次取算术平均值；

(9)结果计算：

根据下式计算硅酮结构胶的拉伸粘结强度：

$T_a=\frac{P}{\stackrel{\‾}{b}\stackrel{\‾}{l}}$

式中：

T_a——硅酮结构胶的拉伸粘结强度，单位为兆帕(MPa)

P——粘结破坏时最大的拉力值，单位顿(N)

—粘结面平均宽度，单位为毫米(mm)

—粘结面平均长度，单位为毫米(mm)

根据下式计算硅酮结构胶的粘结破坏时伸长率：

$E_a=\frac{W_1-W_0}{W_0}\×100$

式中：

E_a——粘结破坏时伸长率，单位为百分数(％)

W₁——硅酮结构胶拉伸破坏时厚度，单位为毫米(mm)

W₀——硅酮结构胶原始厚度，单位为毫米(mm)

每组试验中，分别取5个试验结果的最小值作为硅酮结构胶拉伸粘结强度和粘结破坏时伸长率。

2.根据权利要求1所述的既有幕墙硅酮结构胶拉伸粘结强度的现场检测方法，其特征在于：步骤(2)的试样选取，沿结构胶粘结面的长度方向在副框上切取50mm长的试验基材(铝合金型材或钢材)；

3.根据权利要求1所述的既有幕墙硅酮结构胶拉伸粘结强度的现场检测方法，其特征在于：步骤(5)使用的环氧树脂结构胶具有高强度和低延展性，且2～3小时即可凝固达到粘结强度；

4.根据权利要求1所述的既有幕墙硅酮结构胶拉伸粘结强度的现场检测方法，其特征在于：步骤(5)所述的标准块为50mm×50mm×8mm的铁块，配备5个，以环氧树脂结构胶粘结固定在幕墙面板副框型材上，且该标准块与加载装置的工作杆垂直正对。

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