[實用新型]結(jié)構(gòu)膠界面粘結(jié)剪切強度測試用裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201420455153.0
• 申請日: 2014-08-13
• 公開（公告）號: CN204116157U
• 公開（公告）日: 2015-01-21
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉正權(quán);包亦望;陳璐;張慶華;杜大艷;梁慧超;吳蔚;代錚;于鴻雁;仉娜;魏晨光;萬德田;邱巖;劉小根
• 申請（專利權(quán)）人: 中國建材檢驗認(rèn)證集團(tuán)股份有限公司
• 主分類號: G01N3/24
• 分類號: G01N3/24;G01N3/04;G01N1/28
• 代理公司: 北京尚誠知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11322
• 代理人: 魯兵

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型屬于材料力學(xué)性能測試技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種材料界面粘結(jié)剪切強度測試用裝置，具體涉及一種評價建筑門窗幕墻及中空玻璃用結(jié)構(gòu)膠界面粘結(jié)剪切強度測試用裝置。

背景技術(shù)

建筑結(jié)構(gòu)膠(以下簡稱結(jié)構(gòu)膠)能承受較大荷載，且具有較好的耐老化、耐疲勞、耐腐蝕等性能，在預(yù)期壽命內(nèi)性能穩(wěn)定，適用于受力構(gòu)件的結(jié)構(gòu)性粘結(jié)。在建筑門窗幕墻領(lǐng)域，常用的結(jié)構(gòu)膠為硅酮結(jié)構(gòu)膠，用于中空玻璃的粘結(jié)、玻璃與金屬基材之間的粘結(jié)等。硅酮結(jié)構(gòu)膠具有優(yōu)異的粘結(jié)性能，無需底漆與大多數(shù)建筑材料都可形成較強的粘結(jié)力，且具有極佳的耐老化穩(wěn)定性，固化后具有較高的模量，可承載接口較大的伸縮位移能力，在門窗幕墻中得到了廣泛的應(yīng)用，尤其是作為隱框鋁合金玻璃幕墻的關(guān)鍵性材料，用于建筑幕墻受力金屬構(gòu)件與玻璃等非金屬材料的結(jié)構(gòu)性粘結(jié)。

結(jié)構(gòu)膠對于隱框玻璃幕墻的安全性尤為重要，隱框玻璃幕墻沒有傳統(tǒng)的幕墻用以夾持玻璃并承重的鋁合金外框，而是完全依靠玻璃背面的結(jié)構(gòu)膠，把玻璃粘在鋁型材框架上，因其表面無框架，立面效果遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于明框幕墻。玻璃與金屬基材的粘結(jié)要能長期有效抵抗風(fēng)荷載、自重荷載、熱脹冷縮、地震等作用的綜合影響，對于結(jié)構(gòu)膠與基材之間的粘結(jié)性能要求極高。而玻璃門窗幕墻多為立面使用，在玻璃自重的作用下，結(jié)構(gòu)膠長期承受剪切作用，因而準(zhǔn)確測試與評價結(jié)構(gòu)膠的界面粘結(jié)剪切強度對于結(jié)構(gòu)設(shè)計和安全可靠性評價至關(guān)重要。

目前，對于粘結(jié)劑、結(jié)構(gòu)膠粘結(jié)拉伸剪切疲勞性能的測試方法主要有ISO?9664、ISO?4587等國際標(biāo)準(zhǔn)中提出的剪切強度測試方法(圖1)，試樣多采用疊合型平板型試樣或疊片試樣，典型的膠層厚度為0.2mm，這種方法適用于粘結(jié)劑的界面剪切性能測試，膠粘層厚度較薄，且粘結(jié)基材為金屬等可受拉材料。對于門窗幕墻而言，硅酮結(jié)構(gòu)膠多用于玻璃-玻璃或玻璃-金屬基材之間的粘結(jié)，由于玻璃屬于脆性材料，難以承受較大的拉伸載荷作用，所以現(xiàn)有的ISO標(biāo)準(zhǔn)不適用與門窗幕墻用硅酮結(jié)構(gòu)膠的界面剪切強度測試。為解決脆性材料在不承受拉伸載荷下測試界面剪切強度，包亦望等人(請參照ZL02158874.0)發(fā)明了一種粘結(jié)界面剪切強度的簡單測試方法(圖2)，即將兩條基材試樣通過粘結(jié)制作為一個十字交叉形狀的試件，將其放置在特制的夾具上，在其中一個試樣的頂端施加一個壓向載荷，可測出界面間的剪切強度，解決了脆性材料的界面粘結(jié)性能測試難題。但上述方法對于評價門窗幕墻用硅酮結(jié)構(gòu)膠的剪切性能不太適用，因為按照J(rèn)GJ?102-2003《玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范》的要求，硅酮結(jié)構(gòu)膠的粘結(jié)寬度不應(yīng)小于7mm，粘結(jié)厚度不應(yīng)小于6mm，對于具有一定膠層厚度的粘結(jié)試樣，十字交叉型試樣由于膠層厚度的影響在加壓時會產(chǎn)生一定的扭轉(zhuǎn)載荷，十字交叉試件發(fā)生傾斜，影響測試結(jié)果的準(zhǔn)確性。所以，研究適用于測試門窗幕墻結(jié)構(gòu)膠粘結(jié)界面剪切強度的新方法對于準(zhǔn)確評價門窗幕墻結(jié)構(gòu)安全性，保障服役建筑門窗幕墻的使用安全可靠，保證人民生命財產(chǎn)安全以及推動建筑結(jié)構(gòu)膠新材料的發(fā)展等方面具有重要的意義。

發(fā)明內(nèi)容

本實用新型針對目前常規(guī)結(jié)構(gòu)膠界面粘結(jié)剪切強度測試方法中存在的問題，提供一種結(jié)構(gòu)膠界面粘結(jié)剪切強度測試用裝置。

本實用新型第一方面的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)膠界面粘結(jié)剪切強度測試用裝置，包括十字交叉狀地用結(jié)構(gòu)膠相互粘結(jié)的粘結(jié)基材試件和被粘結(jié)試件，所述被粘結(jié)試件為兩個，兩個所述被粘結(jié)試件相互平行且位于所述粘結(jié)基材試件的兩側(cè)，該兩個被粘結(jié)試件以及所述粘結(jié)基材試件的各自的中心位于同一直線上，所述粘結(jié)基材試件和所述被粘結(jié)試件均為條狀，截面均為矩形，由此形成一個雙面十字交叉型測試用裝置。

該方案由于采用上述雙面十字交叉型測試用裝置，試驗過程易于保持穩(wěn)定，避免由于試件扭轉(zhuǎn)或偏心作用對測試結(jié)果的影響，尤其適于測試玻璃幕墻與其它基材粘結(jié)后的粘結(jié)界面抗剪強度測試。

進(jìn)一步，該裝置中上述粘結(jié)基材試件為鋁合金材料、石材或其他金屬材料、非金屬材料、復(fù)合材料；上述被粘結(jié)試件為普通浮法玻璃、鍍膜玻璃、夾層玻璃、中空玻璃或復(fù)合結(jié)構(gòu)玻璃。由此，可模擬玻璃幕墻中各種玻璃與金屬型材的實際粘結(jié)工況；可模擬雙中空玻璃每層玻璃之間的粘結(jié)情況等，可制備出與實際工程一致的材料粘結(jié)組合方式。

上述結(jié)構(gòu)膠為硅酮結(jié)構(gòu)膠。

更進(jìn)一步，該裝置中還設(shè)有夾具，該夾具包括：兩塊大小相同且平行對置的長方形的金屬板，在各個上述金屬板的四個直角部分別開設(shè)有連接孔，多根螺桿相互平行且分別穿過各個上述金屬板上對應(yīng)位置的上述連接孔來將兩塊上述金屬板連結(jié)并經(jīng)由螺母固定，兩個所述被粘結(jié)試件平行搭載于兩塊所述金屬板上，所述粘結(jié)基材試件經(jīng)由兩個所述被粘結(jié)試件被懸空保持于所述金屬夾具的兩塊金屬板之間。