工程结构加固材料应用安全性鉴定规范—以混凝土为基材的结构胶

结构胶粘剂 4.2  以混凝土为基材的结构胶
4.2.1  本节规定适用于以混凝土结构构件为基材(基层)黏结钢材、粘贴纤维复合材、种植锚固件等用的结构胶以及需配套使用的底胶和修补胶的安全性鉴定。
4.2.2  以混凝土为基材,室温固化型的结构胶,其安全性鉴定应包括基本性能鉴定、长期使用性能鉴定和耐介质侵蚀能力鉴定。鉴定时,应遵守下列规定:
    1  结构胶的基本性能应分别符合表4.2.2–1、表4.2.2–2或表4.2.2–3的要求;
    2  结构胶的长期使用性能鉴定应符合表4.2.2–4中的下列要求:
      1)对设计使用年限为30年的结构胶,应通过耐湿热老化能力的检验;
      2)对设计使用年限为50年的结构胶,应通过耐湿热老化能力和耐长期应力作用能力的检验;
      3)对承受动荷载作用的结构胶,应通过抗疲劳能力检验;
      4)对寒冷地区使用的结构胶,应通过耐冻融能力检验。
    3  结构胶的耐介质侵蚀能力应符合表4.2.2–5的要求。
                    表4.2.2–1  以混凝土为基材,粘贴钢材用结构胶基本性能鉴定标准

检 验 项 目				检 验 条 件	鉴 定 合 格 指 标
					Ⅰ类胶		Ⅱ类胶	Ⅲ类胶
					A级	B级
胶 体 性 能	抗拉强度(MPa)			在(23±2)℃、(50±5)%RH条件下,以2mm/min加荷速度进行测试	≥30	≥25	≥30	≥35
	受拉弹性模量(MPa)	涂布胶			≥3.2×103		≥3.5×103
		压注胶			≥2.5×103	≥2.0×103	≥3.0×103
	伸长率(%)				≥1.2	≥1.0	≥1.5
	抗弯强度(MPa)				≥45	≥35	≥45	≥50
					且不得呈碎裂状破坏
	抗压强度(MPa)				≥65
粘接能力	钢对钢拉伸抗剪强度(MPa)		标准值	(23±2)℃、(50±5)%RH	≥15	≥12	≥18
			平均值	(60±2)℃、10min	≥17	≥14	-	-
				(95±2)℃、10min	-	-	≥17	-
				(125±3)℃、10min	-	-	-	≥14
				(-45±2)℃、30min	≥17	≥14	≥20
	钢对钢对接粘结抗拉强度(MPa)			在(23±2)℃、(50±5)%RH条件下,按所执行试验方法标准规定的加荷速度测试	≥33	≥27	≥33	≥38
	钢对钢T冲击剥离长度(mm)				≤25	≤40	≤15
	钢对C45混凝土正拉粘结强度(MPa)				≥2.5,且为混凝土内聚破坏
热变形温度(℃)				固化、养护21d,到期使用0.45MPa弯曲应力的B法测定	≥65	≥60	≥100	≥130
不挥发物含量(%)				(105±2)℃、(180±5)min	≥99

注:表中各项性能指标,除标有标准值外,均为平均值。

               表4.2.2–2  以混凝土为基材,粘贴纤维复合材用结构胶基本性能鉴定要求

检 验 项 目			检 验 条 件	鉴 定 合 格 指 标
				Ⅰ类胶		Ⅱ类胶	Ⅲ类胶
				A级	B级
胶 体 性 能	抗拉强度(MPa)		在(23±2)℃、(50±5)%RH条件下,以2mm/min加荷速度进行测试	≥38	≥30	≥38	≥40
	受拉弹性模量(MPa)			≥2.4×103	≥1.5×103	≥2.0×103
	伸长率(%)			≥1.5
	抗弯强度(MPa)			≥50	≥40	≥45	≥50
				且不得呈碎裂状破坏
	抗压强度(MPa)			≥70
粘接能力	钢对钢拉伸抗剪强度(MPa)	标准值	(23±2)℃、(50±5)%RH	≥14	≥10	≥16
		平均值	(60±2)℃、10min	≥16	≥12	-	-
			(95±2)℃、10min	-	-	≥15	-
			(125±3)℃、10min	-	-	-	≥13
			(-45±2)℃、30min	≥16	≥12	≥18
	钢对钢粘结抗拉强度(MPa)		在(23±2)℃、(50±5)%RH条件下,按所执行试验方法标准规定的加荷速度测试	≥40	≥32	≥40	≥43
	钢对钢T冲击剥离长度(mm)			≤25	≤40	≤25
	钢对C45混凝土正拉粘结强度(MPa)			≥2.5,且为混凝土内聚破坏
热变形温度(℃)			使用0.45MPa弯曲应力的B法	≥65	≥60	≥100	≥130
不挥发物含量(%)			(105±2)℃、(180±5)min	≥99

注:表中各项指标,除标有标准值外,均为平均值。

                          表4.2.2–3  以混凝土为基材,锚固用结构胶基本性能鉴定标准

检 验 项 目			检 验 条 件		鉴 定 合 格 指 标
					Ⅰ类胶		Ⅱ类胶	Ⅲ类胶
					A级	B级
胶 体 性 能	劈裂抗拉强度(MPa)		在(23±2)℃、(50±5)%RH条件下,以2mm/min加荷速度进行测试		≥8.5	≥7.0	≥10	≥12
	抗弯强度(MPa)				≥50	≥40	≥50	≥55
					且不得呈碎裂状破坏
	抗压强度(MPa)				≥60
粘接能力	钢对钢拉伸抗剪强度(MPa)	标准值	(23±2)℃、(50±5)%RH		≥10	≥8	≥12
		平均值	(60±2)℃、10min		≥11	≥9
			(95±2)℃、10min				≥11	-
			(125±3)℃、10min					≥10
			(-45±2)℃、30min		≥12	≥10	≥13
	约束拉拔条件下带肋钢筋(或全螺杆)与混凝土粘结强度		(23±2)℃、(50±5)%RH	C30 Φ25 l=150	≥11	≥8.5	≥11	≥12
				C60 Φ25 l=125	≥17	≥14	≥17	≥18
	钢对钢T冲击剥离长度(mm)		(23±2)℃、(50±5)%RH		≤25	≤40	≤20
热变形温度(℃)			使用0.45MPa弯曲应力的B法		≥65	≥60	≥100	≥130
不挥发物含量(%)			(105±2)℃、(180±5)min		≥99

注:表中各项性能,除标有标准值外,均为平均值。

                            表4.2.2–4  以混凝土为基材,结构胶长期使用性能鉴定标准

检 验 项 目		检 验 条 件	鉴 定 合 格 指 标
			Ⅰ类胶		Ⅱ类胶	Ⅲ类胶
			A级	B级
耐 环 境 作 用	耐湿热老化能力	在50℃、95%RH环境中老化90d(B级胶为60d)后,冷却至室温进行钢对钢拉伸抗剪试验	与室温下短期试验结果相比,其抗剪强度降低率(%):
			≤12	≤18	≤10	≤12
	耐热老化能力	在下列温度环境中老化30d后,以同温度进行钢对钢拉伸抗剪试验	与同温度10min短期试验结果相比,其抗剪强度降低率:
		(80±2)℃	≤5	不要求
		(95±2)℃			≤5
		(125±3)℃				≤5
	耐冻融能力	在–25℃35℃冻融循环温度下,每次循环8h,经50次循环后,在室温下进行钢对钢拉伸抗剪试验	与室温下,短期试验结果相比,其抗剪强度降低率不大于5%
耐 应力 作用 的能力	耐长期应力作用能力	在(23±2)℃、(50±5)%RH环境中承受4.0MPa剪应力持续作用210d	钢对钢拉伸抗剪试件不破坏,且蠕变的变形值小于0.4mm
	耐疲劳应力作用能力	在室温下,以频率为15Hz、应力比为5:1.5、*大应力为4.0MPa的疲劳荷载下进行钢对钢拉伸抗剪试验	经2×106次等幅正弦波疲劳荷载作用后,试件不破坏

注:若在申请安全性鉴定前已委托有关科研机构完成该品牌结构胶耐长期应力作用能力的验证性试验与合格评定工作,且该评定报告已通过安全性鉴定机构的审查,则允许免做此项检验,而改作楔子快速测定。

                表4.2.2–5  以混凝土为基材,结构胶耐介质侵蚀性能鉴定的标准

应检验性能	介质环境及处理要求	鉴定合格指标
		与对照组相比强度 下降率(%)	处理后的 外观质量要求
耐盐雾作用	5%氯化钠溶液;喷雾压力0.08MPa;试验温度(35±2)℃;每0.5h喷雾一次,每次0.5h;盐雾应自由沉降在试件上;作用持续时间:A级胶及Ⅱ、Ⅲ类胶90d;B级胶60d;到期进行钢对钢拉伸抗剪强度试验	≤5	不得有裂纹或脱胶
耐海水浸泡作用(仅用于水下结构胶)	海水或人造海水;试验温度(35±2)℃;浸泡时间:A级胶90d;B级胶60d;到期进行钢对钢拉伸抗剪强度试验	≤7	不得有裂纹或脱胶
耐碱性介质作用	Ca(OH)2饱和溶液;试验温度(35±2)℃;浸泡时间:A级胶及Ⅱ、Ⅲ类胶60d;B级胶45d;到期进行钢对混凝土正拉粘结强度试验	不下降,且为混凝土破坏	不得有裂纹、剥离或起泡
耐酸性介质作用	H2SO4的5%溶液;试验温度(35±2)℃;浸泡时间:各类胶均为30d;到期进行钢对混凝土正拉粘结强度试验	混凝土破坏	不得有裂纹或脱胶

4.2.3  以混凝土为基材的结构胶,其性能检验的技术细节要求,应符合下列规定:
1  钢试片的粘合面应经喷砂处理合格。
2  钢试片周边应采取防腐蚀的保护措施。当采用防腐漆涂刷时,漆层不得沾染胶层。
3  锚固型结构胶的胶体抗弯强度试验,其试件厚度应为8mm。
4  检验用的人造海水配方,应符合表4.2.3的规定。
5  各检验项目适用的试验方法标准应符合本规范附录A的规定。
                                                表4.2.3人造海水配方

成分	含量(g/L)	成分	含量(g/L)
NaCl	24.5	NaHCO3	0.201
MgCl·6H2O	11.1	KBr	0.101
Na2SO4	4.09	H3BO2	0.0270
CaCl2	1.16	SrCl2·6H2O	0.0420
KCl	0.695	NaF	0.0030

4.2.4  以混凝土为基材,低温固化型结构胶的安全性鉴定,应遵守下列规定:
    1  试件的制作与测试应符合以下要求:
    1)应在胶粘剂使用说明书中标示的*低温度下,静置胶样各组分24h,使温度达到平衡状态。此时,胶样各组分应无结晶析出。
    2)应立即使用经过温度平衡的胶样配制胶液并粘合试件。
    3)应在该低温环境中,静置固化试件至规定的时间。
    4)应采用本规范附录A规定的测试方法标准,对试件进行测试。
    2  低温固化型结构胶基本性能鉴定要求应符合表4.2.4的规定。
                               表4.2.4  低温固化型结构胶基本性能鉴定要求

检验项目	检验条件	鉴定合格指标
钢对钢拉伸抗剪强度标准值(MPa)	低温固化、养护7d,到期立即在(23±2)℃、(50±5)%RH条件下测试	与室温固化型同品种、A级结构胶合格指标相比,强度下降不大于10%
	低温固化、养护7d,再在(23±2)℃下养护3d,到期立即在(23±2)℃、(50±5)%RH条件下测试	与室温固化型同品种、A级结构胶合格指标相比,强度不下降
钢对钢粘结抗拉强度(MPa)	低温固化、养护7d,再在(23±2)℃下养护3d,到期立即在(23±2)℃、(50±5)%RH条件下测试	≥30
钢对C45混凝土正拉粘结强度(MPa)		≥2.5,且为混凝土内聚破坏
钢对钢T冲击剥离长度(mm)		≤35

    3  低温固化型结构胶长期使用性能和耐介质侵蚀性能的鉴定,应以低温固化、养护7d,再在(23±2)℃下养护3d的试件进行检验。其检验结果应达到同品种A级胶的合格指标要求。
4.2.5  以混凝土为基材,湿面施工、水下固化型结构胶的安全性鉴定,应符合下列规定:
    1  试件的制作与测试要求
    1)应在5℃环境中进行配胶、拌胶并粘合具有湿面(无浮水)的试件。
    2)应在静水中固化、养护试件至规定时间。
    3)应采用本规范附录A规定的试验方法标准对试件进行测试。
    2  湿面施工、水下固化型结构胶基本性能鉴定要求,应符合表4.2.5的规定。
                   表4.2.5  湿面施工、水下固化型结构胶基本性能鉴定要求

检验项目	检验条件	鉴定合格指标
钢对钢拉伸抗剪强度标准值(MPa)	水下固化、养护7d,到期立即在5℃条件下测试	≥10
	水下固化、养护7d的试件,晾干3d后,再在水下浸泡30d到期立即测试	≥8
钢对钢拉伸抗剪强度平均值(MPa)	在室温下进行干态粘合的试件,经7d固化、养护后立即测试	应达到同品种A级胶合格指标的要求
钢对钢T冲击剥离长度平均值(mm)
钢对C45混凝土正拉粘结强度平均值(MPa)

    3  湿面施工、水下固化型结构胶长期使用性能的鉴定,应以水下固化、养护7d,再晾干3d的试件进行检验。其检验结果应达到同品种A级胶的合格指标要求。
    4  湿面施工、水下固化型结构胶耐介质腐蚀性能检验可仅做耐海水浸泡一项。经过90d浸泡的试件与浸泡前对照组相比,其钢对钢拉伸抗剪强度的下降百分率不应大于10%。