程瑞芳 寧亞鋒

摘要：建筑的安全性是其發(fā)展的根本，而建筑結(jié)構(gòu)的工程鋼筋混凝土梁的加固設(shè)計更加關(guān)系到整個建筑的穩(wěn)定程度，與建筑的安全性息息相關(guān)。鋼筋混凝土梁在受損之后的加固工作不僅對于建筑的修復(fù)至關(guān)重要，更是關(guān)系到整個建筑的安全性以及其經(jīng)濟(jì)效益。文章對密封膠粘加固損傷鋼筋混凝土梁的粘結(jié)性能進(jìn)行試驗分析，希望能夠為損傷鋼筋混凝土梁的加固工作提供參考。

關(guān)鍵詞：密封膠;加固;損傷鋼筋混凝土梁;粘結(jié)性能

中圖分類號：TQ436.+6;TU375

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：1001-5922（2020）12-0009-03

0 引言

近幾年來我國經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，建筑領(lǐng)域的發(fā)展速度也因此而越來越快。建筑領(lǐng)域中鋼筋混凝土梁結(jié)構(gòu)的應(yīng)用也越來越普遍，其長期受到疲勞荷載的作用，久而久之就容易發(fā)生損傷，此時，加固就成為修復(fù)這些損傷的常用方法。對鋼筋混凝土梁損傷的加固不僅可以增強(qiáng)建筑的安全性，延長建筑的使用壽命，還能夠節(jié)約資源，提升經(jīng)濟(jì)效益。

密封膠建筑裝修中常用的材料，具有超強(qiáng)的粘合力，使用方便，不會對墻面造成損壞，綠色環(huán)保、省時、高效，且使用廣泛，備受建筑領(lǐng)域的青睞。混凝土具有較高的熱膨脹系數(shù)，因此在其建設(shè)是一般都留有接縫，因此接縫處密封材料的選用和粘結(jié)情況是混凝土工程中的關(guān)鍵問題，而在鋼筋混凝土梁的加固過程中密封材料的選擇也成為重中之重。目前，很多混凝土工程中使用瀝青、聚氨酯、聚硫膠等做接縫處的密封材料，但是這些材料的高溫易流淌、低溫易脆裂、耐氣候老化能力差等缺陷導(dǎo)致其容易發(fā)生粉化、脫粘、開裂等狀況，而密封膠因其自身卓越的耐氣候老化性能和抗位移能力在鋼筋混凝土梁的加固工作中脫穎而出。對于鋼筋混凝土梁的加固工作來說，密封膠的受用對象是混凝土材料，屬于多微孔、堿性材料，與玻璃幕墻、石材、金屬等材料在本質(zhì)上有很大的區(qū)別，其對密封膠的技術(shù)有較高的要求;鋼筋混凝土量的尺寸較大，接縫累計變形量大，因此其對于密封膠的界面粘結(jié)力、變形適應(yīng)能力等也有較高要求;另外，密封膠與鋼筋混凝土的的粘結(jié)性能是保證加固作用的關(guān)鍵。本文針對密封膠粘加固損傷鋼筋混凝土梁的粘結(jié)性能進(jìn)行研究，對于損傷鋼筋混凝土梁的加固有重要意義。

1 鋼筋混凝土梁加固對密封膠的性能要求

密封膠用于鋼筋混凝土梁加固中受到很多因素的影響，密封膠性能不好對于鋼筋混凝土梁加固的使用壽命和質(zhì)量有很嚴(yán)重的影響，進(jìn)而影響整個建筑的質(zhì)量，因此，對于用于鋼筋混凝土梁加固中的密封膠的性能有很嚴(yán)格的要求。

1.1 水密性能和氣密性能

當(dāng)密封膠用于鋼筋混凝土梁加固中時，其水密性和氣密性是其最基本的性能，在鋼筋混凝土損傷的加固時，若其水密性和氣密性差，容易產(chǎn)生滲漏情況，使鋼筋混凝土梁受到外界因素的影響，從而影響鋼筋混凝土梁的質(zhì)量。只有使用具有較好水密性能和氣密性能的密封膠，才能在鋼筋混凝土梁損傷加固時形成連續(xù)的不滲透層，從而更好的修復(fù)和保護(hù)損傷的鋼筋混凝土梁，進(jìn)而提高整個建筑的安全性。

1.2 力學(xué)性能和蠕變性

鋼筋混凝土梁在受到收縮、荷載或溫度等因素的影響時容易發(fā)生一定的位移，同時粘結(jié)面處于拉伸受力的情況，因此密封膠在用于鋼筋混凝土梁損傷加固時必須有一定的彈性和蠕變性，在其受到外界影響而發(fā)生位移時，密封膠不會直接開裂造成粘接破壞，能夠適應(yīng)位移的變化，自由伸縮，具有一定的恢復(fù)能力，在外界減弱或者消失時使其恢復(fù)原狀。

1.3 耐候性

一些建筑的鋼筋混凝土梁結(jié)構(gòu)長期暴露在外部環(huán)境中，容易受到空氣、溫度、水分等因素的影響，因此在密封膠加固損傷鋼筋混凝土梁結(jié)構(gòu)時，也可能會長期暴露與陽光下，受紫外線、風(fēng)雨雷電等的影響，還會存在熱脹冷縮的現(xiàn)象，這些因素顯然容易對對密封膠產(chǎn)生傷害。因此密封膠在對損傷鋼筋混凝土梁加固時需要具備耐候性和耐久性，以便能夠外界因素對其產(chǎn)生的影響，從而延長其使用壽命。

1.4 粘結(jié)性

密封膠用于鋼筋混凝土梁損傷加固時，最重要的一個特點是其粘結(jié)性能，其粘結(jié)性能是評判密封膠好壞的重要性能。用于鋼筋混凝土梁損傷加固時，密封膠粘結(jié)性能好，才能起到防水、修復(fù)的作用，若其粘結(jié)性能不好不僅無法起到密封防水作用，也不利于鋼筋混凝土梁的損傷加固。另外，密封膠粘結(jié)性容易受到多種因素影響，鋼筋混凝土的孔洞過大，或者分布不均勻等，都不利于密封膠的粘結(jié)性能。

1.5 其他性能

密封膠用于鋼筋混凝土梁損傷加固時除了具有上述的性能外，還要求其污染性小、容易涂抹，這樣不僅有利于環(huán)境的保護(hù)，還能便于施工。另外密封膠的防霉性能也很重要，因其霉變會直接影響鋼筋混凝土梁的質(zhì)量。

2 試驗方法

上述部分對鋼筋混凝土梁損傷加固中關(guān)于密封膠的性能要求做了簡單的介紹，顯然，其粘結(jié)性能在鋼筋混凝土梁損傷加固過程中起到關(guān)鍵作用，因此本節(jié)對其粘結(jié)性能展開研究。

2.1 試驗原料

MSPU-50耐候密封膠：硅烷封端聚合物密封膠，符合標(biāo)準(zhǔn)要求。

2.2 試驗方法

首先，用清除鋼筋混凝土基材表面的塵灰。其次，將粘結(jié)鋼筋混凝土基材組裝成空腔，該操作在防粘材料上進(jìn)行，然后將在粘結(jié)鋼筋混凝土基材組裝成的空腔內(nèi)填充MSPU-50耐候密封膠，并將密封膠擠壓在基材的粘結(jié)面上，粘結(jié)結(jié)實，制成試件，需要注意的是在制備過程中要避免在粘結(jié)過程中產(chǎn)生氣泡。最后，將制備好的試件于標(biāo)準(zhǔn)試驗條件下放置28d后進(jìn)行粘結(jié)性能測試。

2.3 測試方法

2.3.1 拉伸粘結(jié)性

按照標(biāo)準(zhǔn)《建筑密封材料試驗方法》中的試驗方法，將經(jīng)過28d養(yǎng)護(hù)后的試件在23qC左右的條件下拉伸，拉伸試驗以5mm/min的速度盡心，將試件拉伸至破壞為止，最終經(jīng)過測定和計算得出試件拉強(qiáng)度和斷裂伸長率。

2.3.2 定伸粘結(jié)性

按照標(biāo)準(zhǔn)《建筑密封材料試驗方法》中的試驗方法，將經(jīng)過28d養(yǎng)護(hù)后的試件在標(biāo)準(zhǔn)條件下進(jìn)行定伸，試驗中拉伸速度為5mm/min。實驗過程中，在試件的伸長率為100%時，停止試驗，同時將定位墊塊插入已拉伸的試件中，在標(biāo)準(zhǔn)條件下養(yǎng)護(hù)24h。測定試件粘結(jié)或內(nèi)聚的任何破壞。

2.3.3 浸水后定伸粘結(jié)性

按照標(biāo)準(zhǔn)《建筑密封材料試驗方法》中的試驗方法，將經(jīng)過28d養(yǎng)護(hù)后的試件浸入23℃左右的蒸餾水中4d，再于標(biāo)準(zhǔn)條件下養(yǎng)護(hù)1d。將試件在標(biāo)準(zhǔn)條件下進(jìn)行定伸，拉伸速度為5mm/min，當(dāng)試件拉伸至100%伸長率時，停止實驗，同時將定位墊塊插入已拉伸的試件中，在標(biāo)準(zhǔn)條件下養(yǎng)護(hù)24h。測定試件粘結(jié)或內(nèi)聚的任何破壞。

3 結(jié)果與討論

3.1 粘結(jié)性能

經(jīng)過實驗測定，經(jīng)MSPU-50耐候密封膠粘結(jié)過的鋼筋混凝土試件，其平均拉伸強(qiáng)度為1.35MPa左右，斷裂伸長率為682%，定伸粘結(jié)性和浸水后的粘結(jié)性都為無破壞。因此可以明顯得出結(jié)論，密封膠與鋼筋混凝土的粘結(jié)性較好，經(jīng)密封膠粘結(jié)過的鋼筋混凝土?xí)r間的拉伸強(qiáng)度、斷裂伸長率、定伸粘結(jié)性和浸水后的粘結(jié)性等各項性能明顯較好。因此，密封膠可以用于加固損傷鋼筋混凝土梁，且通過試驗表明，其在鋼筋混凝土間的粘結(jié)性能良好。

3.2 粘結(jié)界面特征

為了進(jìn)一步研究密封膠與鋼筋混凝土的粘結(jié)性能，通過掃描電子顯微鏡（SEM）對MSPU-50密封膠與鋼筋混凝土粘結(jié)界面的進(jìn)行微觀結(jié)構(gòu)分析，具體情況如圖1所示，圖1為MSPU-50密封膠與鋼筋混凝土粘結(jié)界面界面層的掃描電子顯微鏡的結(jié)果。圖a為空白鋼筋混凝土表面的微觀結(jié)構(gòu)，從圖a中可以明顯看出，鋼筋混凝土界面為松散的孔隙結(jié)構(gòu)。圖b為涂有MSPU-50密封膠的鋼筋混凝土的界面結(jié)構(gòu)，從圖b中可以明顯看出，MSPU-50材料能夠很好的滲入鋼筋混凝土的內(nèi)部孔隙，與其完美地結(jié)合在一起，表明MSPU-50與鋼筋混凝土的相容性較好，因此產(chǎn)生良好的粘接強(qiáng)度。

4 結(jié)語

鋼筋混凝土具有使用方便、可塑性好、價格低、高強(qiáng)耐久、環(huán)保等特點，因此被廣泛應(yīng)用于各種建筑工程中。隨著建筑設(shè)計、施工、使用、風(fēng)荷載、地震荷載、沖擊等多種因素的影響，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的質(zhì)量問題成為廣大國內(nèi)外研究學(xué)者的重點關(guān)注問題，另外因其在發(fā)生損傷后的修復(fù)問題關(guān)系到整個建筑的質(zhì)量以及使用壽命，因此，國內(nèi)外關(guān)于鋼筋混凝土梁損傷加固也進(jìn)行了大量研究。文章研究了密封膠粘加固損傷鋼筋混凝土梁的粘結(jié)性能，希望能夠為損傷鋼筋混凝土梁的加固工作提供參考。

參考文獻(xiàn)

[1]王新玲，李朝鋒，李可，疲勞荷載下CFRP布加固損傷鋼筋混凝土梁粘結(jié)性能試驗分析[J].建筑結(jié)構(gòu)，2019，49（03）：87-91.

[2]劉盈，裝配式建筑用密封膠粘結(jié)可靠性現(xiàn)場檢測方法研究[J].粘接，2019，40（06）：20-22.

[3]常群峰，劉驊銳，王勇，等.裝配式建筑密封膠性能要求與應(yīng)用分析[J].粘接，2019，40（10）：47-50.

[4]賴振峰，王萬金，朱寧，等，密封膠在裝配式混凝土基材上的粘結(jié)性能及界面微觀結(jié)構(gòu)的表征[J].化工設(shè)計通訊，2016，42（05）：71-72+84.

[5]付瑞佳，劉璐，王亞楠，等，不銹鋼鋼筋混凝土粘結(jié)錨固性能試驗研究[J].建筑科學(xué)，2019，35（11）：72-77+142.

[6]朱健梁，孔錦城，硅酮結(jié)構(gòu)密封膠對難粘基材的粘結(jié)性能研究[J].中國建筑防水，2017（04）：14-16+20.

[7]賴振峰，王萬金，董全霄，等，建筑密封膠專用混凝土基層處理劑制備及其粘結(jié)性能影響因素探討[J].中國建筑防水，2016（13）：22-25.

[8]段珊，楊曉菲，張旭，等.國標(biāo)及歐標(biāo)中硅酮結(jié)構(gòu)密封膠粘結(jié)性能對比研究[J].中國建筑防水，2018（01）：24-26.