水泥砂浆黏结试验夹具及模具研制与应用.pdf

第32卷第1期
人民黄河
Vol 32. No 11
2010年11月
YELLOW RIVE
【水利水电エ程
水泥砂浆黏结试验夹具及模具研制与应用
张启明,徐洪涛,高丹盈,程红强
(1.郑州大学水利与环境学院,河南郑州450002;2.河南新开元路桥工程咨询有限公司,河南郑州450016)
摘要:针对国内不同研究机构和学者对砂黏结性能测试时,采用的试验方法存在較大的差异,而且劳动强度大、工作
效率低、试验周期长等缺点,设计制作了一套水泥砂浆黏结拉拔试验夹具及成型模具并在试验研究中进行了应用。试验
結果表明:采用该试验夹具进行砂浆与基体材籵的黏结拉拔试验是可行的,不仅可以用于施工工地既有基体材料黏结强
度的测试,而且可以避免应力集中和试验数据离散。
关键词:水泥砂桨;黏结性能;夹具及成型樾具;拉拔试验
中图分类号:TQ172.1
文献标识码:A
doi:10.3969/j.issn.1000-1379.2010.11.044
水泥砂浆是一种常用的抹面、砌筑及非结构性补强材料,增大,其所测强度的离散性相对减小。但采用这种方式进行黏
其与基体材料的黏结性能是决定其应用效果的关键指标之一。结试验时,要将夹具与被拉拔的砂浆试件用黏合剂黏结,为了
目前,国内不同学者对砂浆黏结性能的測试采用不同的方法,更好地对中,要先将砂浆试件表面进行整平处理,在这个过程
李振东等将普通砂浆试块截成40mx40mmx80mm的小中容易造成黏结面的局部损害,且要求试件表面平整度高,这
试块,固定在尺寸为40mm×40nm×160mm的模子一端,另样使得劳动强度大、工作效率低,且黏合剂成本高,同时对环境
一端则浇筑新拌的改性砂浆,然后振动密实,形成新老砂浆的
生污染,而且其個化时间及黏结强度受环境温度影响较大,
界面黏结,采用抗折法进行黏结强度测试,该方法只能间接地工作进度很难保证。在试验量大的情况下需要很多夹具,试验
反映材料的黏结抗拉性能;李芳等将已成型的尺寸为250成本高
mmx250mmx50mm的混凝土块表面刷毛后,湿气养护28,2试验夹具及成型模具
然后在上表面涂抹厚度为10mm的砂浆,在空气中养护90d
采用SHJ-40型饰面砖黏结强度测试仪及混凝士强度检测仪
测定黏结强度,该方法要求事先用环氧胶进行夹具与试件的黏
试验夹具及成型模具的设计与制作
结;田甜按照《聚合物改性水泥砂浆试验规程》(DL/T
设计水泥砂浆黏结拉拔夹具及成型模具由钢材制作,与国
51262-2001)将砂浆成型为70.7mmx70.7mm×70.7mm的
SHJ-40型)饰面砖黏结强度检测仪和混凝土强度检测仪
立方体试件,养护到龄期后将其切割、打磨成70mx70mnmx
配合使用。该拉拔夹具由夹具环、连接拉拔仪器传力螺栓的螺
20mm的试块,将经过处理的基底块上部安装40mmx
栓孔及销栓孔组成,见图。为方便两侧传力销栓的装卸,销栓
40mmx10mm的试模,一次性装入改性砂浆,(24±2)h后拆
直径为10mm,且一端进行横截面的缩减,见图2。
模,按要求养护至龄期后測试黏结度;吴燕华按照《水工混
凝土试验规程》(DL/T5150-2001)采用“8”字形试件,将先期
制作的普通水泥砂浆试件拉断成两半,作为老砂浆,另ー半成
型聚氨酯水泥砂浆养护至龄期后,采用电动抗折试验机进行黏
结试验
R
砂浆黏结试验方法存在的问题
力
目前,国内不同研究机构对砂浆黏结性能进行测试时,采
用的方法存在较大差异,不同方法测试结果可比性较差,国内
不同规程对砂浆黏结性能试验也有不同的规定。按照《环氧砂
浆技术规程》(DL/イ5193-2004)采用“8”字形试件进行试验
图1水泥砂浆黏结拉拔夹具立面示意(mm
时,存在应力集中的问题,且其黏结面积太小,将其用于砂浆与
注:①夹貝环;②连接拉拔仪器传力螺栓的螺栓孔;③销栓孔
混凝土的黏结性能试验时,离散性进一步增强,而且该方法不
收稿日期:2010-01-05
能用于施工现场混凝土黏结性能的试验
作者筒介:张启明(1956),男,河南商丘人,高级工程师,主要从事结构试验
按照《聚合物改性水泥砂浆试验规程》(DLT5126一及エ程检別方面的研究工作
2001)采用正方形试件,应力集中现象有所缓解,受力面积有所
E-mail:zqmzqm(@zzu.edu.cn
人民黄河2010年第11期
使用方法
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水泥砂浆黏结拉拔试验夹具及成型模具实施方式主要分
图2销栓示意(mn
为两个步骤:一是水泥砂浆黏结试件的成型。首先、在成型模
与该拉拔夹具相配套的成型模具是通过两个销栓进行组
具内侧涂抹脱模剂后组装,放于已进行表面处理的基体材料表
装和拆分的两半圆环状钢件,见图3、图4。
面,然后,将拌制好的水泥砂浆分两次注人模具中,用直径为
6~8mm的钢棒插捣密实后抹平表面,24b后拆模,养护至龄
期进行黏结拉拔试验。二是采用饰面传黏结强度捡测仪、混凝
土强度检测仪(SHI-40型)和设计拉拔夹具进行试验,将夹具
环扣于水泥砂浆试件上,将两側销栓插入并卡于砂浆试件两侧
凹槽中,将饰面砖黏结强度检测仪和混凝土强度檢測仪(SHJ
40型)的螺栓与夹具环传力螺栓连接,启动饰面砖黏结强度检
测仪及混凝土强度枪测仪(SHJ-40型)进行黏结力的测试。
3黏结拉拔夹具的应用
采用设计制作的黏结拉拔试验夹具及成型模具对水性环
氧树脂乳液改性水泥砂浆与混凝土表面的黏结强度进行试验
混凝上基体材料表面采用钢丝刷刷毛处理,使表面粗糙度基本
处于同一水平。试验考虑了水胶比、聚胶比、砂胶比3个影响
因素,按正交设计方法共设计了16组试验,每组3个试件.试
验结果见表1。
图3成型模具平面示意(mm
经过对表1中数据计算可知,在这16组试验中,除了第2
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组、第5组、第10组和第11组外,其余12组数据均能保证至少
有两个强度值与该组强度均值的差值,与该组强度均值的比在
15%以内,试验所得数据的离散性相对较小。若按照《聚合物
ltf
改性水泥砂浆试验规程》每组进行5个试件的拉拔试验,试验
所得数据的离散性会更小。影响黏结强度离散性大小的因素
④
很多,试验仪器的稳定性及试验夹具的可靠性会对试验数据的
离散程度产生一定的影响。试验结果表明:采用设计试验夹具
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进行砂浆与基体材料的黏结拉拔试验是可行的。
结语
图4成型模具立面示意(mm)
采用该套成型模具及拉拔夹貝可以取得如下效果
注:①成型环;②环箍;③成槽管件;④销栓(直径为5mm):⑤销栓孔片
(1)避免应力集中和试验数据离散。设计夹具所对应的试
(孔径较④直径略大);⑥环箍耳;对位卡槽
件为黏结面规整的圆形截面,且面积相对较大,避免因试件断
面小而产生应力集中和试验数据离散。
表1豺结试验结果
编号
强度/强度均值
Mpa
编号度强度值/编号
强度/强度均值们编号
强度/强度均值/
Mipa
MPA
Mpa
1.916
0.905
1.231
1.245