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墻體基面界面劑粘結強度影響因素有哪些

來源: 瀏覽 82 次 發(fā)布時間:2024-09-20

我國正處在城鎮(zhèn)化的快速發(fā)展時期,城市建筑規(guī)模在持續(xù)大幅增加,但城鎮(zhèn)現(xiàn)有建筑中節(jié)能建筑的比例不到30%,仍有70%需要改造。其它相關數(shù)據(jù)也表明,每年約20億m2的新建房屋中,99%以上是高能耗建筑,而約500億m2的既有建筑中,只有4%采取了能源效率措施。因此,既有建筑的節(jié)能改造作為建筑節(jié)能市場的主要需求點之一,需求旺盛。


既有建筑區(qū)別于新建建筑,最大的不同是:基層墻體種類繁多,并且經(jīng)多年使用,皆出現(xiàn)不同程度的老化或破損。如何妥善處理基面使之匹配外層保溫系統(tǒng)的整體質量成為既有建筑墻體節(jié)能改造中的關鍵點。


然而縱橫向分析國內外所報道的建筑墻體節(jié)能技術文獻,可發(fā)現(xiàn):關于既有建筑的報道文獻雖然不在少數(shù),但大部分都是經(jīng)濟政策、宏觀管理、效益評價等方面的論證,少數(shù)涉及方案技術的,也只是偏向外墻保溫系統(tǒng)、熱工測試、動態(tài)模擬研究,實際操作性強的工程應用技術則是少之又少。所以對于具體工程項目,缺乏可靠數(shù)據(jù)支撐,不利于工程方案設計。


本文基于行業(yè)現(xiàn)狀,針對性地開展不同墻體基面界面劑粘結強度影響因素研究,對于既有建筑改造工作具有非常重要的指導意義,尤其對于不同建筑類型、不同基面材質、不同基面損毀程度的修復處理,更是具有實際意義。


界面劑粘結強度影響因素分析


一、界面劑自身化學結構性質


根據(jù)界面劑粘接機理,粘結作用的形成有2個必要條件:一是浸潤,二是粘結力。所謂浸潤,是指液體與固體表面接觸時發(fā)生的分子間相互作用的現(xiàn)象,當液體的表面張力小于固體的表面張力時,便會浸潤。本文所述界面劑要想改善基面表面狀況,最終實現(xiàn)良好粘結作用,首先其自身對墻體基面必須具有較好的浸潤作用,換言之,界面劑的表面張力小、基面表面張力大,且差距越大,則越有利于粘結。上述釉面磚、彩鋼瓦粘接效果不理想,與二者基層密實,表面張力小,界面劑難以滲透浸潤有直接關系,而界面劑的表面張力一般由其固有的化學結構決定,故界面劑選材應根據(jù)化學結構類型及表面張力情況綜合考慮。


粘結力是保證粘接作用的另一重要條件,由機械咬合力、化學鍵力、范德華力等物理力和化學力組成,任何有助于提高這幾種力的方法或手段都有利于提升粘結力。其中機械咬合力類似于鑰匙-鎖的嵌合原理,這種嵌合點越多,粘結越有效;化學鍵力主要是指界面劑與基面材料之間發(fā)生化學反應,形成新的化學鍵,該方式形成的粘結力通常較大,且長久有效;范德華力是一種分子間作用力,包括色散力、取向力和誘導力,通常分子極性越大,范德華力越強,粘結越容易。如上所述,界面劑優(yōu)選強極性材料,且與基面材質的化學相容性好,再輔以基面粗糙化處理,則可獲得良好的粘結效果。


二、測試用砂漿膠粘劑的本體強度


拉拔試驗中一方面考察界面劑與基面的粘接拉拔力,另一方面需關注拉拔過程中界面的破壞情況。


破壞界面出現(xiàn)在砂漿膠粘劑內部,屬材料內聚破壞,則表示砂漿粘結強度比界面劑粘結強度小,拉拔力在達到界面劑的粘結極限值前,砂漿膠粘劑提早損壞了,此時測試數(shù)據(jù)小于界面劑粘結強度實際值,不能充分評估界面劑的真實粘結效果。所以在設計界面劑測試用砂漿膠粘劑時,必保證膠粘劑的高粘接性,避免獲得的界面劑數(shù)據(jù)有效性不高。


砂漿膠粘劑成型拉拔塊時抹刀施加的壓力


在試驗過程中還有一個不容被忽視的、嚴重影響拉拔力測試值的因素,即砂漿膠粘劑成型拉拔塊時抹刀施加的壓力。若砂漿抹壓力度大,粘接效果好,抹壓力度小,則砂漿膠粘劑塊容易脫落。


在材料和測試條件相同情況下,出現(xiàn)少數(shù)反常值并非偶然,加之破壞面干凈整齊,不難判斷:砂漿膠粘劑成型時,抹刀的壓力對粘結強度有直接影響。因此,對于無論何種材料的拉拔強度測試,務必保證試驗者手法、力度統(tǒng)一,盡可能減小人為操作導致的誤差,以提高結果可靠性。


總得來講,界面劑粘結強度測試值與自身化學結構性質、測試用砂漿膠粘劑本體強度和成型拉拔塊時抹刀施加的壓力有關。界面劑選材最好根據(jù)其化學結構類型及表面張力情況、極性大小、與基面材質的化學相容性綜合考慮。對于測試用砂漿膠粘劑,應充分保證它的高粘接性。此外,在砂漿膠粘劑拉拔測試塊成型時,務必要求試驗者手法、力度統(tǒng)一。


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