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墙体基面界面剂粘结强度影响因素有哪些
来源: 浏览 391 次 发布时间:2024-09-20
我国正处在城镇化的快速发展时期,城市建筑规模在持续大幅增加,但城镇现有建筑中节能建筑的比例不到30%,仍有70%需要改造。其它相关数据也表明,每年约20亿m2的新建房屋中,99%以上是高能耗建筑,而约500亿m2的既有建筑中,只有4%采取了能源效率措施。因此,既有建筑的节能改造作为建筑节能市场的主要需求点之一,需求旺盛。
既有建筑区别于新建建筑,最大的不同是:基层墙体种类繁多,并且经多年使用,皆出现不同程度的老化或破损。如何妥善处理基面使之匹配外层保温系统的整体质量成为既有建筑墙体节能改造中的关键点。
然而纵横向分析国内外所报道的建筑墙体节能技术文献,可发现:关于既有建筑的报道文献虽然不在少数,但大部分都是经济政策、宏观管理、效益评价等方面的论证,少数涉及方案技术的,也只是偏向外墙保温系统、热工测试、动态模拟研究,实际操作性强的工程应用技术则是少之又少。所以对于具体工程项目,缺乏可靠数据支撑,不利于工程方案设计。
本文基于行业现状,针对性地开展不同墙体基面界面剂粘结强度影响因素研究,对于既有建筑改造工作具有非常重要的指导意义,尤其对于不同建筑类型、不同基面材质、不同基面损毁程度的修复处理,更是具有实际意义。
界面剂粘结强度影响因素分析
一、界面剂自身化学结构性质
根据界面剂粘接机理,粘结作用的形成有2个必要条件:一是浸润,二是粘结力。所谓浸润,是指液体与固体表面接触时发生的分子间相互作用的现象,当液体的表面张力小于固体的表面张力时,便会浸润。本文所述界面剂要想改善基面表面状况,最终实现良好粘结作用,首先其自身对墙体基面必须具有较好的浸润作用,换言之,界面剂的表面张力小、基面表面张力大,且差距越大,则越有利于粘结。上述釉面砖、彩钢瓦粘接效果不理想,与二者基层密实,表面张力小,界面剂难以渗透浸润有直接关系,而界面剂的表面张力一般由其固有的化学结构决定,故界面剂选材应根据化学结构类型及表面张力情况综合考虑。
粘结力是保证粘接作用的另一重要条件,由机械咬合力、化学键力、范德华力等物理力和化学力组成,任何有助于提高这几种力的方法或手段都有利于提升粘结力。其中机械咬合力类似于钥匙-锁的嵌合原理,这种嵌合点越多,粘结越有效;化学键力主要是指界面剂与基面材料之间发生化学反应,形成新的化学键,该方式形成的粘结力通常较大,且长久有效;范德华力是一种分子间作用力,包括色散力、取向力和诱导力,通常分子极性越大,范德华力越强,粘结越容易。如上所述,界面剂优选强极性材料,且与基面材质的化学相容性好,再辅以基面粗糙化处理,则可获得良好的粘结效果。
二、测试用砂浆胶粘剂的本体强度
拉拔试验中一方面考察界面剂与基面的粘接拉拔力,另一方面需关注拉拔过程中界面的破坏情况。
破坏界面出现在砂浆胶粘剂内部,属材料内聚破坏,则表示砂浆粘结强度比界面剂粘结强度小,拉拔力在达到界面剂的粘结极限值前,砂浆胶粘剂提早损坏了,此时测试数据小于界面剂粘结强度实际值,不能充分评估界面剂的真实粘结效果。所以在设计界面剂测试用砂浆胶粘剂时,必保证胶粘剂的高粘接性,避免获得的界面剂数据有效性不高。
砂浆胶粘剂成型拉拔块时抹刀施加的压力
在试验过程中还有一个不容被忽视的、严重影响拉拔力测试值的因素,即砂浆胶粘剂成型拉拔块时抹刀施加的压力。若砂浆抹压力度大,粘接效果好,抹压力度小,则砂浆胶粘剂块容易脱落。
在材料和测试条件相同情况下,出现少数反常值并非偶然,加之破坏面干净整齐,不难判断:砂浆胶粘剂成型时,抹刀的压力对粘结强度有直接影响。因此,对于无论何种材料的拉拔强度测试,务必保证试验者手法、力度统一,尽可能减小人为操作导致的误差,以提高结果可靠性。
总得来讲,界面剂粘结强度测试值与自身化学结构性质、测试用砂浆胶粘剂本体强度和成型拉拔块时抹刀施加的压力有关。界面剂选材最好根据其化学结构类型及表面张力情况、极性大小、与基面材质的化学相容性综合考虑。对于测试用砂浆胶粘剂,应充分保证它的高粘接性。此外,在砂浆胶粘剂拉拔测试块成型时,务必要求试验者手法、力度统一。