建筑结构胶抗冲击剥离韧性的研发

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1、建筑抗震加固补强新技术紧固系统服务主流提供商建筑结构胶抗冲击剥离韧性检测深圳市深固建筑加固技术有限公司一、前言二、加固工程材料的强制性条文要求三、抗冲击剥离碳纤维浸渍胶的研发1、环氧树脂的改性2、纳米改性环氧结构胶粘剂的制备3、环氧树脂固化剂的选配4、抗冲击剥离韧性碳纤维浸渍胶综合性能四、碳纤维浸渍胶抗冲击剥离试验1、碳纤维浸渍胶与其他结构胶粘剂的区别2、冲击剥离试片的加工3、试片表面糙化处理4、试片粘贴一．前言碳纤维复合材料加固混凝土结构技术，具有结构整体性好、轻质高强、施工工艺快捷、方便等特点

2、，随着《混凝土结构加固设计规范》（GB50367-2006）的实施，碳纤维复合材料的应用技术在各领域加固补强工程中得到广泛推广，特别是在“5.12”震后加固及全国学校抗震防震加固中得到了广泛的应用。但是，由于受到加固市场上利益驱使和恶性竞争影响，加固材料技术指标检测及加固材料产品质量优劣鉴别，以及加固施工过程及施工质量的控制等问题也非常突出，市场上出现大量的低劣加固材料，甚至相当数量的伪劣加固材料，部分加固工程因结构胶粘剂等材料使用不当，施工质量控制不严等因素，造成了一定的安全隐患。二．加固工程材

3、料的强制性条文要求建筑结构加固工程施工质量验收规范》（GB50550-2010）第4.4.1,4.4.5条为工程结构加固材料结构胶粘剂的主控项目（强制性条款），其中“对抗震设防烈度为7度及7度以上的地区建筑加固用的粘钢和粘贴纤维复合材的结构胶粘剂，尚应进行抗冲击剥离能力的见证取样复验”。这项强制性指标是对结构胶粘剂性能质量较全面、科学、准确的检测及结构胶粘剂产品质量优劣鉴别的主要指标，不但要求胶粘剂具有较高的强度及良好的粘接性，还要求结构胶粘剂具备一定的韧性、良好的耐湿热老化性能。该项强制性指标对

4、于胶粘剂生产厂家来说，不但对原材料的选用相对有较高的要求，而且对结构胶粘剂生产工艺、技术研发、质量管理等方面也是综合性考核；同时，该项强制性条款也是在加固工程中设计、监理、施工等单位鉴别优劣结构胶粘剂产品质量直观、公正的重要措施之一。三、抗冲击剥离碳纤维浸渍胶的研发1.环氧树脂的改性环氧树脂具有优良的机械及粘接性能，常温固化物的性能稳定、施工工艺便捷，作为结构胶粘剂的主材被国内外业内所推祟。不饱和树脂同样也具有良好的机械及一定的粘接性能，常温固化后初期的强度高，某些特定环境下不饱和树脂的初期固化强

5、度还略高于环氧树脂，但随着时间的推移不饱和树脂固化物的强度也随之下降，特别是在碱性湿热的环境下，由于水分子的导入，不饱和树脂的某些成分也不断发生反应，导致初期固化强度下降非常快，即湿热老化性能差，这是由于不饱和树脂分子结构所造成的特性，因此，《混凝土结构加固设计规范》（GB50367-2006）第4.5.3，4.5.5,，4.5.6条强制性条款规定，“结构胶粘剂必须采用专门配制的改性环氧树脂胶粘剂，承重结构加固工程中不得使用不饱和聚酯树脂、醇酸树脂等作浸渍、粘接胶粘剂”。环氧树脂常温固化物也具有脆

6、性大、冲击强度低、易开裂、耐热性差等缺点，因此，环氧树脂作为结构胶粘剂之主材，需要通过特定工艺技术改善上述缺点，才能满足结构胶粘剂之各项技术性能指标，即通常所说的改性环氧树脂。环氧树脂传统的改性方法是通过复合弹性体为主，但是，弹性体在增韧的同时却牺牲了环氧树脂的强度、刚性和耐热性等其他重要物理性能。新规范不但既有“抗冲击剥离”等力学综合性能要求，又有“热性能及老化性能”等要求，传统的环氧树脂改性方法很难于满足要求。近几年来纳米技术的发展，为环氧树脂改性提供了新的途径，特别是具有天然纳米层状结构的碳

7、酸钙、有机蒙脱土、二氧化硅等成功引入到环氧树脂体系，通过纳米层状结构均匀稳定地分散于环氧树脂，与环氧树脂通过化学或物理吸附作用形成特殊界面层，当结构胶层受到冲击时产生许多的银纹，银纹的产生有效地吸收冲击能量，使基体树脂裂纹扩展受阻和钝化，即所谓“无机纳米粒子增韧环氧树脂的裂纹钉锚机理”。通过改性所得到的环氧树脂基纳米复合材料与原环氧树脂相比，具有更加优异的综合性能，不但固化物的韧性有效改善，而且较大幅度地提高固化物的冲出强度和弯曲强度，同时，对固化物的耐热性（热变形温度）也能有效提高。通过引入纳米

8、技术改性环氧树脂，是实现环氧树脂有效改性满足强制性条款“抗冲击剥离”要求的重要措施。2、纳米改性环氧结构胶粘剂的制备由于纳米材料粒径非常小，具有很大的比表面积和较高的表面性，在实际使用过程中极易发生团聚现象，形成二次粒子，因粒径变大而失去超细微粒所具备的功能，另外，纳米材料表面含有较多的羟基，一般表现为亲水疏油，在有机介质及环氧树脂中难于分散、相容性差，直接影响纳米材料的实际功效，因此，纳米材料在环氧树脂中的分散插层需要采用特殊生产工艺。纳米材料在环氧树脂中的分散插层，需要一定的工