建筑工程中拉伸粘結強度檢測方法探討

李渠江

(四川樹信檢測技術服務有限公司 四川 達州 635000)

0 前 言

粘結材料又稱膠粘劑、粘合劑、粘接劑、粘著劑，指有良好的粘合性能，可以把兩種材料連續在一起的物質。粘結材料在建筑工程施工中是必不可少的配套材料，粘結強度是衡量粘結材料質量的重要指標之一，對相關工程的質量起著至關重要的作用。例如：建筑外墻的保溫材料是通過專用的粘結劑將保溫材料與外墻混凝土粘結在一起，瓷磚也是通過專用的粘結劑將瓷磚與基層粘結在一起，這些粘結劑的粘結強度直接影響著被粘結材料的使用壽命。在常見的建筑質量事故中，如外墻外保溫脫落、瓷磚掉落、抹灰空鼓等現象，均是由于粘結強度未達到使用要求而引起。

1 檢測方法

方法一：用切割機將瓷磚切割成50 mm×50 mm的正方形塊，攪拌好瓷磚膠粘劑后，用直邊抹刀在混凝土板上薄抹一快去膠粘劑，應用力刮抹，然后用齒狀抹刀抹上一層稍厚的膠粘劑，并用6×6 mm的齒狀抹刀梳理。握住齒狀抹刀與混凝土板呈約60°，與混凝土板的一邊呈直角，平行抹至混凝土板邊緣(直線移動)。然后在膠粘劑表面放置10塊切割好的瓷磚，邊緣間隔40 mm，每塊瓷磚上放(2 000±15)g的壓塊，持續30 s。在標準試驗條件下養護27天后，用高強粘合劑將方形拉拔測試頭粘在瓷磚表面。在標準試驗條件下繼續放置24 h，用拉拔儀測定拉伸粘結強度[1]。

方法二：用手持式電鉆配套直徑60 mm的鉆孔器，將瓷磚切割成60 mm的圓形塊(實驗直徑為56 mm)，攪拌好瓷磚膠粘劑后，用直邊抹刀在混凝土板上薄抹一快去膠粘劑，應用力刮抹，然后用齒狀抹刀抹上一層稍厚的膠粘劑，并用6×6 mm的齒狀抹刀梳理。握住齒狀抹刀與混凝土板呈約60°，與混凝土板的一邊呈直角，平行抹至混凝土板邊緣(直線移動)。然后在膠粘劑表面放置10塊切割好的瓷磚，邊緣間隔40 mm，每塊瓷磚上放(2 000±15)g的壓塊，持續30 s。在標準試驗條件下養護27天后，用高強粘合劑將圓形拉拔測試頭粘在瓷磚表面。在標準試驗條件下繼續放置24 h，用拉拔儀測定拉伸粘結強度。

方法三：攪拌好瓷磚膠粘劑后，用直邊抹刀在混凝土板上薄抹一塊膠粘劑，應用力刮抹，然后用齒狀抹刀抹上一層稍厚的膠粘劑，并用6×6 mm的齒狀抹刀梳理。握住齒狀抹刀與混凝土板呈約60°，與混凝土板的一邊呈直角，平行抹至混凝土板邊緣(直線移動)。然后在膠粘劑表面放置一整塊瓷磚(尺寸為200 mm×500 mm)，瓷磚上均勻放40塊(2 000±15)g的壓塊，持續30 s。在標準試驗條件下養護27天后，用手持式切割機將瓷磚切割成50 mm×50 mm的正方形塊，邊緣間隔40 mm，用吸塵器和干抹布清理干凈后，用高強粘合劑將方形拉拔測試頭粘在瓷磚表面。在標準試驗條件下繼續放置24 h，用拉拔儀測定拉伸粘結強度。

方法四：攪拌好瓷磚膠粘劑后，用直邊抹刀在混凝土板上薄抹一快去膠粘劑，應用力刮抹，然后用齒狀抹刀抹上一層稍厚的膠粘劑，并用6×6 mm的齒狀抹刀梳理。握住齒狀抹刀與混凝土板呈約60°，與混凝土板的一邊呈直角，平行抹至混凝土板邊緣(直線移動)。然后在膠粘劑表面放置一整塊瓷磚(尺寸為200 mm×500 mm)，瓷磚上均勻放40塊(2 000±15)g的壓塊，持續30 s。在標準試驗條件下養護27 d后，用手持式電鉆配套直徑60 mm的鉆孔器將瓷磚切割成直徑60 mm的圓形塊(實驗直徑為56 mm)，邊緣間隔40 mm，用吸塵器和干抹布清理干凈后，用高強粘合劑將圓形拉拔測試頭粘在瓷磚表面。在標準試驗條件下繼續放置24 h，用拉拔儀測定拉伸粘結強度。

以上方法中，方法一為試驗室標準檢測方法，方法二為對比檢測方法，方法三為工地常用檢測方法，方法四為工地改進檢測方法。粘結強度的計算公式為式(1)所示：

(1)

式中，粘結強度單位為MPa；檢測力值單位為N；受力面積單位為mm2。

2 檢測結果

分別按方法一、方法二、方法三和方法四檢測瓷磚的粘結強度，檢測力值如表1所示。

表1 不同檢測方法測得的粘結力值 單位：N

由表1可以看出：方法二的檢測力值雖然比方法一低，但其粘結強度幾乎相同，這是由于方法一和方法二的瓷磚面積不一致導致，其中方法一的瓷磚面積為2 500 mm2，方法二的瓷磚面積約為2 461 mm2，根據式(1)計算得出的粘結強度一樣，這符合相同材料，粘結強度一致的原則。方法四的檢測力值和粘結強度雖比方法二略低，但屬于正常的誤差范圍。此三種方法檢測得出的粘結強度數據幾乎相同，可以認為此三種方法能夠真實、準確地反應出該材料的粘結強度。而方法三的檢測力值和粘結強度明顯低于其他三種檢測方法，說明方法三的檢測誤差較大、準確度低，不能真實地反應出該材料的粘結強度。

3 數據處理與分析

分別對四種方法檢測得到的數據進行離散性分析，得出其偏差值和偏差百分率。如表2所示。

表2 四種方法檢測數據的離散性分析

將偏差百分率繪制成折線圖，如圖1所示。

圖1 四種方法的偏差百分率

由圖1看可看出，方法三的偏差百分率離散性最大，方法一、方法二和方法四檢測數據的離散性均較小。這說明方法一、方法二和方法四這三種檢測方法測得的數據穩定、可靠，能夠真實反映出該材料的粘結強度，而方法三測得的數據波動較大、可靠度低，不能夠真實地反映出該材料的粘結強度。

4 原因分析

在實際的建筑工程中，需要對粘貼好的瓷磚進行抽樣檢測，而瓷磚的尺寸大小不一，只能在工地現場對瓷磚進行切割處理后，再粘結拉拔頭，進行粘結強檢測。因此，方法一和方法二檢測的數據雖然穩定，但由于需要先進行瓷磚切割，再進行粘結，不符合建筑工程的實際情況，只能用于試驗室檢測粘結劑的粘結強度。而方法三和方四均是在瓷磚粘結完成后再進行切割、檢測，適用于建筑工程中的現場粘結強度檢測。結合檢測過程和檢測結果對方法三和方法四進行原因分析如下：方法三在檢測過程中，由于手持式電動切割機振動過大，導致切割完成的瓷磚尺寸大小不一。此外，檢測完畢后還發現部分瓷磚的四角處有切割不徹底的現象，這是由于切割機的切割刀片呈圓形，表面的切割寬度大于底部的切割寬度，導致出角落處從表面上看切割寬度已經足夠，而底部實際切割寬度不足的現象。方法四采用開孔器進行開孔切割，開孔過程穩定、振動小，由于開孔器尺寸固定，切割完成后的瓷磚尺寸大小均一。

由式(1)可知，相同的粘結強度條件下，受力面積越大，則檢測力值也越大。方法三由于切割時控制難度大，精確度低，導致切割后的瓷磚尺寸大小不一，引起檢測力值波動較大；同時，由于手持式電動切割機振動過大，不可避免地會擾動瓷磚，當擾動過大時，會嚴重瓷磚的粘結力，導致檢測力值顯著降低。此外，由于切割不徹底，瓷磚出現四角處有部分連接現象時，則會導致檢測力值顯著增加。這些原因共同作用，最終導致了方法三檢測結果波動較大。而方法四由于開孔過程相對平穩，對瓷磚的擾動極小；且開孔深度易控制，不會出現切割不徹底的現象，切割完成后的瓷磚尺寸大小均一，因此，方法四其檢測的力值也相對穩定，可靠度高。

5 結 論

1)不同的檢測方法對瓷磚粘結強度的檢測結果差異較大

2)方法一和方法二均可用于試驗室內對瓷磚粘結劑進行檢測，且檢測結果的穩定性和可靠性相同。

3)方法三由于檢測數據波動大，操作難度大，檢測結果的穩定性和可靠度較低，不適用于現場拉拔檢測。

4)方法四的檢測結果穩定、可靠，且操作簡單，適用于現場拉拔檢測。

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