[實用新型]結構膠界面粘結剪切強度測試用裝置

有效

• 申請號: 201420455153.0
• 申請日: 2014-08-13
• 公開（公告）號: CN204116157U
• 公開（公告）日: 2015-01-21
• 發明（設計）人: 劉正權;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）人: 中國建材檢驗認證集團股份有限公司
• 主分類號: G01N3/24
• 分類號: G01N3/24;G01N3/04;G01N1/28
• 代理公司: 北京尚誠知識產權代理有限公司 11322
• 代理人: 魯兵

技術領域

本實用新型屬于材料力學性能測試技術領域，涉及一種材料界面粘結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構膠界面粘結剪切強度測試用裝置。

背景技術

建筑結構膠(以下簡稱結構膠)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，在預期壽命內性能穩定，適用于受力構件的結構性粘結。在建筑門窗幕墻領域，常用的結構膠為硅酮結構膠，用于中空玻璃的粘結、玻璃與金屬基材之間的粘結等。硅酮結構膠具有優異的粘結性能，無需底漆與大多數建筑材料都可形成較強的粘結力，且具有極佳的耐老化穩定性，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用，尤其是作為隱框鋁合金玻璃幕墻的關鍵性材料，用于建筑幕墻受力金屬構件與玻璃等非金屬材料的結構性粘結。

結構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構膠，把玻璃粘在鋁型材框架上，因其表面無框架，立面效果遠遠優于明框幕墻。玻璃與金屬基材的粘結要能長期有效抵抗風荷載、自重荷載、熱脹冷縮、地震等作用的綜合影響，對于結構膠與基材之間的粘結性能要求極高。而玻璃門窗幕墻多為立面使用，在玻璃自重的作用下，結構膠長期承受剪切作用，因而準確測試與評價結構膠的界面粘結剪切強度對于結構設計和安全可靠性評價至關重要。

目前，對于粘結劑、結構膠粘結拉伸剪切疲勞性能的測試方法主要有ISO?9664、ISO?4587等國際標準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劑的界面剪切性能測試，膠粘層厚度較薄，且粘結基材為金屬等可受拉材料。對于門窗幕墻而言，硅酮結構膠多用于玻璃-玻璃或玻璃-金屬基材之間的粘結，由于玻璃屬于脆性材料，難以承受較大的拉伸載荷作用，所以現有的ISO標準不適用與門窗幕墻用硅酮結構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)發明了一種粘結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性能測試難題。但上述方法對于評價門窗幕墻用硅酮結構膠的剪切性能不太適用，因為按照JGJ?102-2003《玻璃幕墻工程技術規范》的要求，硅酮結構膠的粘結寬度不應小于7mm，粘結厚度不應小于6mm，對于具有一定膠層厚度的粘結試樣，十字交叉型試樣由于膠層厚度的影響在加壓時會產生一定的扭轉載荷，十字交叉試件發生傾斜，影響測試結果的準確性。所以，研究適用于測試門窗幕墻結構膠粘結界面剪切強度的新方法對于準確評價門窗幕墻結構安全性，保障服役建筑門窗幕墻的使用安全可靠，保證人民生命財產安全以及推動建筑結構膠新材料的發展等方面具有重要的意義。

發明內容

本實用新型針對目前常規結構膠界面粘結剪切強度測試方法中存在的問題，提供一種結構膠界面粘結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構膠界面粘結剪切強度測試用裝置，包括十字交叉狀地用結構膠相互粘結的粘結基材試件和被粘結試件，所述被粘結試件為兩個，兩個所述被粘結試件相互平行且位于所述粘結基材試件的兩側，該兩個被粘結試件以及所述粘結基材試件的各自的中心位于同一直線上，所述粘結基材試件和所述被粘結試件均為條狀，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定，避免由于試件扭轉或偏心作用對測試結果的影響，尤其適于測試玻璃幕墻與其它基材粘結后的粘結界面抗剪強度測試。

進一步，該裝置中上述粘結基材試件為鋁合金材料、石材或其他金屬材料、非金屬材料、復合材料；上述被粘結試件為普通浮法玻璃、鍍膜玻璃、夾層玻璃、中空玻璃或復合結構玻璃。由此，可模擬玻璃幕墻中各種玻璃與金屬型材的實際粘結工況；可模擬雙中空玻璃每層玻璃之間的粘結情況等，可制備出與實際工程一致的材料粘結組合方式。

上述結構膠為硅酮結構膠。

更進一步，該裝置中還設有夾具，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位置的上述連接孔來將兩塊上述金屬板連結并經由螺母固定，兩個所述被粘結試件平行搭載于兩塊所述金屬板上，所述粘結基材試件經由兩個所述被粘結試件被懸空保持于所述金屬夾具的兩塊金屬板之間。