混凝土施工中無機粘接膠的性能及性能研究

閆含

摘要：粘接膠在混凝土施工中具有重要的作用，能夠提高混凝土的強度，保證其質量符合標準要求，文章研究一種無機粘接膠，該粘接膠具有較好的力學性能，而且相比于環氧樹脂類粘接膠具有更好的耐熱性。由于無機粘接膠組成材料的配比不一樣，其性能將會存在較大差別，于是文章研究幾種不同配比的無機粘接膠，通過實驗研究的方式分析其性能，結果表明P3-B10無機粘接膠具有更好的力學性能。然后在對P3-B10無機粘接膠進行耐高溫實驗，實驗結果表明，溫度達到100℃時，無機粘接膠的抗彎強度更好。

關鍵詞：混凝土;無機粘接膠;性能

中圖分類號：TU528.044 文獻標識碼：A 文章編號：1001-5922（2021）01-0097-05

當前，在混凝土施工過程中使用粘接膠是一種比較常見且重要的方式，而大多數粘接膠使用的是環氧樹脂，但是環氧樹脂存在熱穩定性較差、軟化點較低等問題，就會影響到粘接膠應用到混凝土中的效果。于是開發一種更加優異的粘接膠將有助于混凝土施工質量的提升。由于磷酸鎂膠凝具有較好的性能，比如早期強度高、耐高溫強、凝結速度快、耐磨性好、耐久性較好、粘接強度較高等，于是文章將對該無機粘接膠進行實驗研究。

無機粘接膠具有不錯的耐高溫性能，正好彌補了環氧樹脂類粘接膠的缺陷，因為在混凝土加固中使用的纖維材料具有非常好的耐熱性，當溫度不高于1000℃時，其力學性能不會有明顯的降低，而通常使用的環氧樹脂類粘接膠在不到80℃的條件下就會發生融化，對于發生火災的建筑，所使用的粘接膠就會很快失效，從而降低建筑的加固作用。所以使用無機粘接膠替代環氧樹脂類的粘接膠將有助于提高耐熱性，但是還需要滿足其他性能的要求。無機粘接膠在不同配比下其性能將會存在較大差別，于是文章提出了幾種不同配比的粘接膠，然后研究其性能，目的在于選擇一種性能最好的無機粘接膠，從而提高在混凝土施工中應用效果。

1實驗過程

為了測定無機粘接膠的性能，文章制作了不同尺寸的試件，首先制作160mmx40mmx400mm的無機粘接膠砂漿試樣，檢測其壓縮強度和彎曲強度，制作100mmx100mmx100mm的混凝土試件用于檢測無機粘接膠粘結混凝土試塊的性能;制作160mmX40mmx400mm的水泥砂漿試樣，用來進行無機粘接膠的三點彎曲實驗。無機粘接膠的配比不同時其性能差異就會存在差別，文章制作了幾種不同配方的無機粘接膠，如表1所示，前3種屬于改進后的配比，最后一種屬于初始配比。

實驗所需要的儀器有：壓力測試機、三點彎曲加載儀器、電動抗折試驗機、電熱鼓風干燥箱。

在進行實驗過程中需要參照《普通混凝土力學性能試驗方法標準》，在測試壓縮強度設置壓力測試機的加載速度不能過快，不要超過0.5MPa/s，另外在測試劈裂抗拉強度時其加載速度要更低，不能超過O.06MPa/s，并且在加載過程中需要均勻加載，不然會影響到測量結果。

實驗方案：無機粘接膠的三點彎曲實驗的設計方案如圖1所示，將膠體放于兩塊混凝土試塊之間;無機粘接膠應用于混凝土試塊中的劈裂抗拉實驗設計方案如圖2所示。

2無機粘接膠的力學性能

2.1無機粘接膠砂漿試塊的力學性能

對試樣進行彎曲強度和壓縮強度測試，進行彎曲強度測試時將其養護時間設置為28d，而測試壓縮強度時，將其養護時間分別設置為1d、3d、7d和28d，然后觀察養護時間對壓縮強度的影響。實驗時需要使用到電動抗折試驗機。為了獲得更加準確的結果，將每種類型的無機粘接膠實驗3次，然后取平均值，其中使用了origin軟件對結果數據進行分析，于是獲得的實驗結果如表2和圖3所示。

從表中可以看出，在進行彎曲強度測試時，P3-B10具有更好的彎曲強度;從圖3中可以看出，養護時間對壓縮強度的影響比較明顯，當時養護時間越長時，即為28d時，無機粘接膠的壓縮強度更大，另外，通過觀察不同配比的無機粘接膠，P3-B10具有更好的壓縮強度，所以通過彎曲強度和壓縮強度的實驗，能夠獲得P3-B10具有更好的力學性能。

2.2無機粘接膠劈裂抗拉試驗

混凝土試件的強度為C40，齡期為28d，使用無機粘接膠之后的養護齡期為3d和7d，為了得到較為準確的結果，將每種無機粘接膠的實驗數量設置為3組，然后得到如表3和表4的測試結果。

通過上述的實驗結果，然后利用origin軟件進行數據分析，得到如圖4所示的不同配料無機粘接膠的粘接強度柱狀圖，從圖中可以看出，與無機粘接膠的原始配比相比，文章所提出的3種配比方式其粘接強度更強，養護時間設置為3d和7d，除了P3-B10受養護時間的影響比較大外，其他3組在不同養護時間下其粘接強度沒有明顯區別。從圖中還可以看出，4種無機粘接膠中粘接強度最好的一種是P1-B10。但是在實驗過程中，觀察每組的劈拉破壞形式，發現P3-B10的粘接界面更加的密實。

2.3無機粘接膠三點彎曲實驗

進行三點彎曲實驗時需要將試件從中間分開，然后將中心荷載面將其處理成為毛面，目的在于有利于無機粘接膠的粘接效果，與劈拉實驗一樣，將試樣自然養護3d和7d，實驗中需要使用到的儀器為三點彎曲加載儀器。測得的實驗結果如表5和表6所示。

然后通過origin軟件對上述獲得實驗結果進行數據處理，得到如圖5所示的不同配料無機粘接膠的粘接強度柱狀圖。從圖中可以看出，養護時間對不同配料比的無機粘接膠三點彎曲的粘接強度有明顯影響;與無機粘接膠的原始配比相比，文章所提出的3種配比方式其粘接強度更強;另外對4種粘接膠進行對比分析，發現P3-B10的三點彎曲粘接強度最大，且當養護時間為7d時，其粘接強度提高了37%。所以在三點彎曲實驗中，最好的原料配比即為P3-B10。

3耐高溫性能實驗

通過上文分析可知P3-B10力學性能最好，于是將作為耐高溫的實驗對象，測試無機粘接膠的耐高溫性能是將其應用與FRP加固混凝土梁中，為了形成對比，實驗一共對4組試樣進行研究，分別為無機粘接膠加固、環氧樹脂（EP）加固、裸梁和EP加固上面涂上無機粘接膠。為了提高實驗結果準確度，每組中存在3個試樣，然后將加固養護時間全部設置為3d。將試樣放人電熱鼓風干燥箱中進行實驗，升溫速度設置為10℃/min，最大溫度設置為100℃。達到預定溫度之后不要將試樣拿出來，而是將其保存在烘箱中4h之后進行自然冷卻到常溫，最后對其進行四點彎曲加載試驗，然后使用oringin軟件對實驗結果數據進行處理，得到如圖6所示的高溫下加固梁的彎曲實驗結果。

從圖中可以看出，沒有進行加溫之前，與P3-B10相比，EP的彎曲強度更大，當時通過高溫之后，EP的彎曲強度發生了加大程度的降低，因為其表面開始融化，導致其強度降低，而無機粘接膠通過高溫之后，雖然其強度也降低了，但是其強度高于EP的彎曲強度。所以相比于EP材料，無機粘接膠具有更好的耐高溫性能。

4結語

通過對4種不同配比的無機粘接膠進行實驗研究，P3-B10具有更好的力學性能，在混凝2：3-程應用中將會具有更好的效果。而且通過耐高溫性能實驗，在進行高溫實驗之前，環氧樹脂類粘接膠的彎曲強度比P3-B10的強，但是經過高溫處理之后，P3-B10的彎曲強度更大，因此說明了無機粘接膠具有更好的耐熱性，對于防火等級比較高的建筑工程中應用無機粘接膠將會具有更好的效果。