CN110272697B - 一种含石英砂的结构胶、制备方法及其应用 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种含石英砂的结构胶，其原料由以下重量份数的组分组成：胶粘剂1～3份、固化剂1～3份、石英砂2.0～2.8份、钢纤维0.5～0.7份；本发明还提供了一种含石英砂的结构胶的制备方法及其应用。本发明的石英砂结构胶应用于粘钢加固混凝土梁上，能够有效的在提升粘钢加固混凝土梁中钢板与混凝土粱的界面应力，且钢板能更大程度的承担混凝土梁的受拉区荷载，充分发挥粘贴的钢板作用，提高加固效果。

Description

一种含石英砂的结构胶、制备方法及其应用

技术领域

本发明涉及混凝土结构加固技术领域，具体涉及一种含石英砂的结构胶、制备方法及其应用。

背景技术

近年来，粘钢加固技术被广泛应用于危桥、旧桥或旧建筑当中，而研究钢板剥离时间的长短一直是此项技术的关键，为确保钢板与受弯构件能更好的形成整体共同受力，国内外针对其剥离效应做了大量的研究，主要针对结构胶的选择、胶的厚度、钢板的长度与厚度、钢板边界条件等方面进行了研究，但是在这些研究中，结构胶的选择通常较为常规，很少有研究者有针对性的研究出新型结构胶，更没有研究者对在结构胶中掺加石英砂来加固混凝土梁这一领域进行研究，所以，对含石英砂结构胶的研发，以及将其用于粘钢加固混凝土梁中的提出与验证是十分必要的。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术中的问题，提供一种含石英砂的结构胶、制备方法及其应用。

本发明第一个目的为提供一种含石英砂的结构胶，其原料由以下重量份数的组分组成：胶粘剂1～3份、固化剂1～3份、石英砂2.0～2.8份，钢纤维0.5～0.7份。

优选的，所述胶粘剂和所述固化剂为双组份粘钢加固结构胶。

优选的，所述石英砂的粒径为200～300目，所述钢纤维的直径为0.08mm，长度为2mm。

本发明第二个目的是提供一种含石英砂的结构胶制备方法，包括以下步骤：

以重量份数计称取胶粘剂组1～3份、固化剂1～3份、石英砂2.0～2.8份，钢纤维0.5～0.7份；将称取的胶粘剂、固化剂混合均匀，然后往其中加入石英砂和钢纤维，搅拌均匀，即得到所述含石英砂的结构胶。

本发明第三个目的是提供一种含石英砂的结构胶在加固混凝土粱中的应用，包括以下步骤：

将所述含石英砂的结构胶分别涂抹到混凝土粱表面以及与所述混凝土表面相贴合的钢板的贴合面，然后将钢板贴于涂抹有结构胶的混凝土表面；

将贴合的混凝土和钢板固定，并加压处理，即得到加固好的混凝土粱。

优选的，所述将贴合的混凝土和钢板通过用特制的U形夹具加紧或用支撑项支撑或用膨胀螺栓固定。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

在粘钢加固技术所采用的结构胶中加入石英砂，能够有效的在提升粘钢加固混凝土梁中钢板与混凝土粱的界面应力，同时，加入钢纤维，提高了抗开裂与剥落性，且提高抗机械冲击性，使混凝土梁与钢板之间的界面应力传递效果更好。

本发明提供的含石英砂结构胶应用于粘钢加固的混凝土梁中，在加载的情况下，钢板能更大程度的承担梁的受拉区荷载，充分发挥粘贴的钢板作用，提高加固效果。

附图说明

图1为本发明应用实施例中粘钢加固混凝土梁时混凝土梁的结构图。

图2为本发明应用实施例中粘钢加固混凝土梁时混凝土梁的底面图。

图3为本发明应用实施例中粘钢加固混凝土梁时混凝土梁的侧面图。

具体实施方式

为了使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案能予以实施，下面结合具体实施例和附图对本发明作进一步说明，但所举实施例不作为对本发明的限定。

本发明中实施例中，JGN型双组份粘钢加固结构胶买自杭州固安科技有限公司，下述各实施例中所述实验方法如无特殊说明，均为常规方法；所述试剂和材料，如无特殊说明，均可在市场上购买得到。

实施例1

一种含石英砂的结构胶，由以下重量份数的组分组成：胶粘剂2份、固化剂2份、石英砂2份、钢纤维0.7份；胶粘剂和固化剂为JGN型双组份粘钢加固结构胶，石英砂规格为300目，钢纤维的直径为0.08mm，长度为2mm。

具体制备方法按照以下步骤实施：

分别称取胶粘剂2份、固化剂2份、石英砂2份，钢纤维0.6份；将称取的胶粘剂和固化剂倒入干净的容器内，进行充分搅拌直至色泽均匀，然后往其中加入石英砂和钢纤维，充分搅拌均匀，即得到所述含石英砂的结构胶。

实施例2

一种含石英砂的结构胶，由以下重量份数的组分组成：胶粘剂1份、固化剂3份、150目的石英砂2份、钢纤维0.5份；胶粘剂和固化剂为JGN型双组份粘钢加固结构胶，石英砂规格为200目，钢纤维的直径为0.08mm，长度为2mm。具体制备方法同实施例1，不同之处在于将实施例1中的配方改成实施例2的配方。

实施例3

一种含石英砂的结构胶，由以下重量份数的组分组成：胶粘剂3份、固化剂1份、石英砂2份、钢纤维0.6份；胶粘剂和固化剂为JGN型双组份粘钢加固结构胶，石英砂规格为150目，钢纤维的直径为0.08mm，长度为2mm。

具体制备方法同实施例1，不同之处在于将实施例1中的配方改成实施例3的配方。

实施例4

一种含石英砂的结构胶，由以下重量份数的组分组成：胶粘剂3份、固化剂1份、石英砂2.4份、钢纤维0.6份；胶粘剂和固化剂为JGN型双组份粘钢加固结构胶，石英砂规格为300目，钢纤维的直径为0.08mm，长度为2mm。

具体制备方法同实施例1，不同之处在于将实施例1中的配方改成实施例4的配方。

实施例5

一种含石英砂的结构胶，由以下重量份数的组分组成：胶粘剂3份、固化剂1份、石英砂2.8份、钢纤维0.6份；胶粘剂和固化剂为JGN型双组份粘钢加固结构胶，石英砂规格为300目，钢纤维的直径为0.08mm，长度为2mm。具体制备方法同实施例1，不同之处在于将实施例1中的配方改成实施例5的配方。

对比例1

一种含石英砂的结构胶，由以下重量份数的组分组成：胶粘剂3份、固化剂1份、石英砂1.2份、钢纤维0.3份；胶粘剂和固化剂为JGN型双组份粘钢加固结构胶，石英砂规格为300目，钢纤维的直径为0.08mm，长度为2mm。具体制备方法同实施例1，不同之处在于将实施例1中的配方改成对比例1的配方。

对比例2

一种含石英砂的结构胶，由以下重量份数的组分组成：胶粘剂3份、固化剂1份、石英砂1.6份、钢纤维0.35份；胶粘剂和固化剂为JGN型双组份粘钢加固结构胶，石英砂规格为300目，钢纤维的直径为0.08mm，长度为2mm。具体制备方法同实施例1，不同之处在于将实施例1中的配方改成对比例2的配方。

对比例3

一种含石英砂的结构胶，由以下重量份数的组分组成：胶粘剂3份、固化剂1份、石英砂3.2份、钢纤维0.9份；胶粘剂和固化剂为JGN型双组份粘钢加固结构胶，石英砂规格为300目，钢纤维的直径为0.08mm，长度为2mm。具体制备方法同实施例1，不同之处在于将实施例1中的配方改成对比例3的配方。

对比例4

一种未含石英砂的结构胶，由以下重量份数的组分组成：胶粘剂3份、固化剂1份；胶粘剂和固化剂为JGN型双组份粘钢加固结构胶。具体制备方法同实施例1，不同之处在于将实施例1中的配方改成对比例4的配方。

应用实施例1

将实施例1制备出的含石英砂的结构胶应用于加固混凝土梁，其在加固混凝土梁中的施工方法，参见图1-3所示，包括以下步骤：

S1、在待加固的混凝土梁1预先画出粘贴范围3；

S2、对S1画出粘贴范围3内的混凝土梁1表面进行打磨，去掉1-2mm厚的表层，然后用吹风机除去粉尘或者用清水冲洗干净，待到表面完全干燥后，用脱脂棉沾丙酮擦拭，其后再对钢板2结合面进行处理，在确保钢板2笔直无弯曲的情况下，用钢丝刷除去钢板2表面铁锈，之后用脱脂棉沾丙酮进行擦拭；

S3、将实施例1备出的结构胶，用抹刀涂抹S2中已处理好的混凝土梁1表面和钢板2贴合面，先用少量胶在结合面来回刮抹数余遍，其作用就是使胶能够充分的浸润、渗透、扩散、粘附于结合面，再添抹至所需厚度，中间厚边缘薄；

S4、将S3中已在混凝土梁1表面和钢板2贴合面涂抹石英砂结构胶的位置进行粘合，将钢板2通过石英砂结构胶4粘贴于混凝土粱1上，待钢板2粘贴稳固后，用特制的U形夹具夹紧或用支撑项支撑或用膨胀螺栓等固定、并进行加压24h处理，让含石英砂的结构胶4刚从钢板边缘挤出为好。

其中，在加固构件混凝土梁表面处理时，如若遇到露筋的混凝土表面，应该利用钢丝刷将钢筋表面的锈蚀除去，且剔除松动的混凝土，用清水冲洗润湿，用高强树脂砂浆修补，之后再按照上述步骤完成钢板的粘贴。

应用实施例2

施工方法和应用实施例1完全相同，不同之处在于应用实施例2中所用的含石英砂的结构胶是实施例2制备出的。

应用实施例3

施工方法和应用实施例1完全相同，不同之处在于应用实施例3中所用的含石英砂的结构胶是实施例3制备出的。

应用实施例4

施工方法和应用实施例1完全相同，不同之处在于应用实施例4中所用的含石英砂的结构胶是实施例4制备出的。

应用实施例5

施工方法和应用实施例1完全相同，不同之处在于应用实施例5中所用的含石英砂的结构胶是实施例5制备出的。

应用对比例1

施工方法和应用实施例1完全相同，不同之处在于应用对比例1中所用的含石英砂的结构胶是对比例1制备出的。

应用对比例2

施工方法和应用实施例1完全相同，不同之处在于应用对比例2中所用的含石英砂的结构胶是对比例2制备出的。

应用对比例3

施工方法和应用实施例1完全相同，不同之处在于应用对比例3中所用的含石英砂的结构胶是对比例3制备出的。

应用对比例4

施工方法和应用实施例1完全相同，不同之处在于应用对比例4中所用的含石英砂的结构胶是对比例4制备出的。

为了进一步说明实施例1～5制备出的含石英砂的结构胶在粘钢加固混凝土梁应用中的效果，分别对应用实施例1～5含石英砂的结构胶在粘钢加固混凝土梁应用的力学性能参数进行检测，同时与应用对比例1～4结构胶在粘钢加固混凝土梁应用的力学性能参数进行对比，检测各自的钢板端部正应力和钢板端部剪应力。钢板端部正应力和钢板端部剪应力是通过在钢板底面对应位置粘贴电阻式应变片和应变花，测得钢板应变，再通过计算公式得出正压力和剪应力。

通过以上检测试验方法，试验混凝土梁钢板端部的剪应力与正应力结果见表1。

表1不同组分石英砂的粘钢加固混凝土梁的钢板端部剪应力与正应力

从表1中可以看出:随着石英砂和钢纤维的含量增加，其钢板端部的正应力与剪应力在逐渐增大，在石英砂含量在2.0～2.8份范围内和钢纤维含量达在0.5～0.7份范围内时，其变化趋势基本趋于平缓，而在石英砂含量超过2.8和钢纤维含量超过0.7之后，其钢板端部的应力出现了直线下降的情况且其应力值比未含石英砂的值还要小，这可能是胶层中石英砂和钢纤维含量太多，其粘结性能急剧降低导致而成，这说明石英砂和钢纤维的添加对于结构胶性能的改善非常重要，同时，石英砂和钢纤维的添加量也对结构胶性能的影响巨大，二者添加量只有在本发明提供的范围内，才能发挥相应的作用。这一试验数据也验证了本发明的可行性。

本发明描述了优选实施例及其效果。但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (3)

1.一种含石英砂的结构胶，其特征在于，其原料由以下重量份数的组分组成：胶粘剂1~3份、固化剂1~3份、石英砂2.0~2.8份、钢纤维0.5~0.7份；所述石英砂的粒径为200~300目，所述钢纤维的直径为0.08mm，长度为2mm；

上述所述的含石英砂的结构胶是按照以下制备方法制得：

以重量份数计称取：胶粘剂1~3份、固化剂1~3份、石英砂2.0~2.8份，钢纤维0.5~0.7份；

将称取的胶粘剂、固化剂混合均匀，然后往其中加入石英砂和钢纤维，搅拌均匀，即得到所述含石英砂的结构胶。

2.一种权利要求1所述的含石英砂的结构胶的制备方法，其特征在于，步骤如下：

以重量份数计称取：胶粘剂1~3份、固化剂1~3份、石英砂2.0~2.8份，钢纤维0.5~0.7份；

将称取的胶粘剂、固化剂混合均匀，然后往其中加入石英砂和钢纤维，搅拌均匀，即得到所述含石英砂的结构胶。

3.一种权利要求1所述的含石英砂的结构胶在加固混凝土粱中的应用。

Images