JGN-C粘浸胶及其主要技术性能

 

建筑结构加固用的碳纤维织物通常是由纤维丝单向排列预定型而成,经粘合剂充分的浸润和粘接使纤维丝间完全固定,在构件表面形成坚韧的复合材料补强层。粘浸胶是这一加固技术的主体材料之一,粘贴和浸碳纤维织物是整个加固工艺的关键环节。
粘浸胶的作用主要有三个方面:
1)与基层形成有效的粘结,使碳纤维织物与被加固构件完全结合在一起,把构件所承受的应力有效地传递给复合材料层。
2)充分地渗透、浸润碳纤维织物,固化使纤维丝间和织物层间相对固定,形成强韧的复合材料层,协同受力,发挥出每一根丝的作用。
3)保护复合材料层,使之免受各种不良环境因素的侵扰。
故粘浸胶必须具有极好的粘接性能、力学性能、施工性能和耐久性。JGN-C是一种双组份的粘合剂(粘浸树脂),甲组分为经过高温处理的改性环氧体系,乙组分为复合固化体系,完全满足粘贴碳纤维复合材料加固修补结构部件的要求。JGN-C的主要技术性能以及与国外同类产品的性能对比见表A
JGN-C粘浸胶的胶体性能和粘接性能均和日本、美国同类产品基本相同。
粘浸胶的渗透性和触变性是矛盾的两个方面:渗透性好的前提是流动性大,而大流动性会带来仰、立面的施工困难和粘合剂的浪费;触变性有利于仰、立面的施工、节省粘合剂,但是流动性的消失或减小会影响到粘合剂的渗透性。解决渗透性和触变剂的平衡,同时借助与施工机具就能确保碳纤维层胶饱满,不空鼓。JGN-C粘浸胶为触变性粘合剂,不流淌,同时具有很好的压渗性,充分保证在平、仰立面能方便的施工,节省材料。JGN-C粘浸胶具有较长的适用期,常温下大于60min,指触干燥时间约3h,一般常温下3-5d可达到最高粘结强度。但是,环氧型粘合剂是温度敏感性材料,在低于5度的情况下反应非常缓慢,故施工不能低于5度。
20度时JGN-C3d基本达到最高强度,而5度时则需15d以上才能达到要求的强度。尽管在低温下粘合剂的强度发展缓慢,但是一旦温度升高强度仍会迅速增长。在碳纤维强复合材料加固修复混凝土结构中,粘浸胶应与底胶、修补胶和碳纤维配合在一起使用,多层粘结时新鲜的胶还要粘接在已经固化的胶上,故各种胶种间必须有足够的重涂粘接性。如表B
表A JGN-C专用粘浸胶主要技术性能比较表

项目
                  
JGN-C
FR-E3P
Sikadur 330
产地
辽宁建研院
日本 TONEN
瑞士  Sika
外观
甲组分
白色脂状膏体
白色脂状膏体
无色透明胶体
乙组分
棕色油状液体
绿色油状液体
灰色液体
胶体性能
拉伸强度 MPa
    ≥30.0
    ≥30.0
    ≥30.0
拉伸弹性模量MPa
    ≥1500
    ≥1500
3800(弯曲弹性模量)
压缩强度MPa
    ≥70.0
    ≥70.0
      ——
弯曲强度MPa
    ≥40.0
    ≥40.0
      ——
延伸率   %
    ≥1.5
    ­——
      ——
粘接性能
拉伸强度MPa
金属/金属
    ≥30.0
   ——
      ——
金属/砼
≥2.5砼破坏
    砼破坏
    砼破坏
剪切强度MPa
金属/金属
≥20.0
≥10.0
——
劈裂强度
金属/金属
——
——
施工性能
适用期20度   min
≥60
≥20
30——90
混合初始黏度20度 mPa·s
≤10,000
≤5,000
7,000
使用温度    
5~35
5~30
15——35
 
硬化时间20度     h
3.0
≤10
——
 
    混合比例
3:1
2:1
4:1

 
表B JGN-C粘浸胶与不同材料间的重涂粘接性

 
底胶/粘浸胶
底胶/粘浸胶
混凝土/底胶/粘浸胶/碳纤维
剪切强度MPa
26.6
23.6
4.6混凝土破坏
拉伸强度MPa
——
——
4.74混凝土破坏

注:1.重涂间隔时间为1d
    2.试验混凝土采用C40 100mm×10mm×100mm试块。

 

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