不同溫度高分子膠粘劑適用期的研究

馬靈姬

摘要：北京中煤礦山工程有限公司支護所的建筑加固產品性能優良，是新一代的建筑材料。文章通過大量的試驗對其中的5種產品在5℃-35℃溫度范圍內的適用期進行了測定，分別得出了這幾種產品在5℃，10℃，15℃，20℃，25℃，30℃，35℃環境條件下的適用期，為現場高分子膠粘劑的施工提供了參考。

關鍵詞：建筑加固;適用期;高分子膠粘劑

中圖分類號：TQ437⁺.1 文獻標識碼：A 文章編號：1001-5922（2021）01-0001-03

0引言

北京中煤礦山工程有限公司支護所的建筑加固產品JCT-2B型粘鋼膠、JCT-6型粘碳纖維膠（浸潤膠）、JCT-8型建筑灌縫膠、JCT-2G型灌鋼膠、JCT-51型工業用膠等是由高分子材料、無機填料及化學助劑組成的粘接材料，具有高粘接力、高強度、固化快、耐老化、施工簡單等優點，主要應用在建筑加固工程中，是新一代的建筑材料。但是在應用過程中，由于沒有明確的操作時間限制，導致高分子膠粘劑在使用前即發生固化，從而造成了大量不必要的浪費。為了給現場高分子膠粘劑的施工提供參考，使配制好的膠粘劑能夠在有效的時間范圍內得到使用，也由于膠粘劑在使用時環境溫度的差異，本文針對高分子膠粘劑在不同溫度條件下的適用期進行了研究。

1試驗方法

本文所做試驗研究依據GB/T7123.1～7123.2-2002膠粘劑適用期和貯存期的測定以及GB7124-86膠粘劑拉伸剪切強度測定方法。

本文選用容量400mL平口形式的耐熱玻璃燒杯作為試驗容器，試驗機選用具有能保持規定的加載速度，并配有自動對中夾具的萬能試驗機。膠接用的試片表面應平整，不應有變形，且邊緣保持直角。將試片表面磨平打光，用丙酮擦干凈，將環氧樹脂與改性固化劑混合后涂于試片上，用夾子夾好后，放于烘箱中恒溫固化翻。

1.1試驗操作過程

試驗時把膠粘劑的所有組分放置在試驗溫度下至少4h，配制膠粘劑約250mL，把膠粘劑放入燒杯中，在各組分充分混合后計時，作為膠粘劑適用期的起始時刻。整個試驗過程中燒杯均應敞開。從適用期起始時刻起，按一定時間間隔重復制備膠接試樣。試片在膠接過程中要保證正確的搭接和精確的定位。為了提高試驗效率，在試樣放置一段時間且試片在移動的過程中不會發生位移的情況下，將試樣放人恒溫箱，用提高環境溫度的辦法加速試樣的粘結。

1.2試驗數據的測量

在測量膠粘劑的拉伸剪切強度之前，用千分尺測量試樣搭接面的長度和寬度。測量過程中，把試樣對稱地夾在上、下夾持器中，夾持處至搭接端的距離為50+1mm。試驗機以5+1mm/min的速度加載，直到試樣搭接面分離，試驗完成后記錄試樣剪切破壞的最大負荷和拉伸剪切強度。按膠粘劑膠接強度確定適用期時，適用期應是剛配制膠粘劑記錄的時間和膠接強度小于預先規定值或低于預先規定百分率之間的時間。

2高分子膠粘劑適用期的測定試驗

本文通過對JCT-2B粘鋼膠、JCT-6型粘碳纖維膠（浸潤膠）、JCT-8型建筑灌縫膠、JCT-2G型灌鋼膠、JCT-51型工業用膠在同一溫度下不同時間間隔獲取的膠接試樣進行剪切破壞最大負荷和拉伸剪切強度的測定，通過改變環境溫度，從而得出了這5種膠粘劑在不同環境溫度下的適用期。

2.1JCT-2B粘鋼膠適用期的測定

圖1是環境溫度為10℃條件下JCT-2B型粘鋼膠從計算適用期開始時刻起，按一定的時間間隔重復制備膠接試樣，通過試驗檢測得出各膠接試樣的剪切破壞的最大負荷和拉伸剪切強度。根據該粘鋼膠以往現場的使用情況，本文對試樣制取的時間間隔進行了安排，分為60min，30min，30min，20min三個階段，隨著時間的延長，越來越接近該粘鋼膠的適用期，時間間隔也隨之越來越小。從圖中可以看出350—370min之間，剪切破壞的最大負荷和拉伸剪切強度均出現較大幅度降低，由此可將該粘鋼膠在10℃條件下的適用期確定為370min。

圖2是環境溫度為15℃條件下JCT-2B型粘鋼膠適用期的試驗結果。從圖中可以看出190～210min之間，剪切破壞的最大負荷和拉伸剪切強度均出現較大幅度降低，由此可將該粘鋼膠在15℃條件下的適用期確定為210min。

圖3是環境溫度為20℃條件下JCT-2B型粘鋼膠適用期的試驗結果。從圖中可以看出140～160min之間，剪切破壞的最大負荷和拉伸剪切強度均出現較大幅度降低，由此可將該粘鋼膠在20'E條件下的適用期確定為160min。

圖4是環境溫度為25℃條件下JCT-2B型粘鋼膠適用期的試驗結果。從圖中可以看出100～120min之間，剪切破壞的最大負荷和拉伸剪切強度均出現較大幅度降低，由此可將該粘鋼膠在25%條件下的適用期確定為120min。

圖5是環境溫度為30℃條件下JCT-2B型粘鋼膠適用期的試驗結果。從圖中可以看出100～120min之間，剪切破壞的最大負荷和拉伸剪切強度均出現較大幅度降低，由此可將該粘鋼膠在30%條件下的適用期確定為120min。

圖6是環境溫度為35℃條件下JCT-2B型粘鋼膠適用期的試驗結果。從圖中可以看出80～100min之間，剪切破壞的最大負荷和拉伸剪切強度均出現較大幅度降低，由此可將該粘鋼膠在35℃條件下的適用期確定為100min。

綜上所述，JCT-2B型粘鋼膠在環境溫度為10%～35%的適用期如表1所示。

2.2JCT-6型粘碳纖維膠【浸潤膠）、JCT-8型建筑灌縫膠、JCT-2G型灌鋼膠、JCT-51型工業用膠適用期的測定

與JCB-2B型粘鋼膠的測定方法相同，先對同一溫度條件下經過一定時間間隔制取的試樣進行剪切破壞的最大負荷和拉伸剪切強度的測定，從而判定出該溫度下產品的適用期。通過改變環境溫度，得出不同溫度下產品的適用期，其中JCT-51型工業用膠在冬夏兩季分別采用兩種膠粘劑配方。試驗結果如表2和表3所示。

3結語

文章通過試驗確定了JCT-2B型粘鋼膠在10℃～35%（每提高5℃進行一次測量，下文相同）環境下的適用期為370min，210min，160min，120min，120min，100min;JCT-6型粘碳纖維膠（浸潤膠）10℃-35℃環境下的適用期為300min，180min，110min，80min，40min，30min;JCT-8型建筑灌縫膠10%～35%環境下的適用期為35min，28min，24min，22min，20min，18min;JCT-2G型灌鋼膠10%～35%環境下的適用期為120min，85min，65min，50min，35min，25min;JCT-51型工業用膠在5℃～20℃（冬季）環境下的適用期為300min，200rain，120min，80min，20%～35%（夏季）環境下的適用期為270min，180min，120min，90min。對試驗結果進行分析發現隨著環境溫度的升高，文中建筑加固膠的適用期都隨之縮短。本文為文中建筑加固膠的操作應用提供了時間限制，給現場的施工提供了參考，使配制好的膠粘劑能夠在有效的時間范圍內得到使用，在一定程度上減少了資源的浪費。