建筑結(jié)構(gòu)膠剪切的強(qiáng)度不只是表征粘接強(qiáng)度重要的指標(biāo),也是結(jié)構(gòu)膠力學(xué)特性的基本測(cè)試項(xiàng)目之一。為使得結(jié)構(gòu)膠緊密的粘附于被粘物體上面并且有著夠高的強(qiáng)度,初個(gè)條件是結(jié)構(gòu)膠應(yīng)當(dāng)與物體緊密接觸,使得粘合表面被結(jié)構(gòu)膠整體潤(rùn)濕。另外,須形成附著力。結(jié)構(gòu)膠的潤(rùn)濕性和附著力不但與結(jié)構(gòu)膠本身的干燥分子結(jié)構(gòu)、組成和配料有關(guān),而且與粘接工藝密切相關(guān)。尤其要注意表面處理工藝、涂膠厚度、涂膠后干燥時(shí)間等。
一、表面處理對(duì)結(jié)構(gòu)膠剪切強(qiáng)度的影響:
粘接接頭是由粘接金屬、表面膜和結(jié)構(gòu)膠組成的復(fù)合系統(tǒng)。在生產(chǎn)和工藝條件允許的情況下,為了盡可能增進(jìn)粘結(jié)接頭的性能,通常需要對(duì)膠結(jié)材料的表面進(jìn)行各種表面處理。可用于金屬表面磷化處理,
經(jīng)處理,這些金屬表面磷化膜完整,有細(xì)小裂紋,分布均勻,有許多孔洞,切割分布均勻。顯然,這些均利于干性建筑結(jié)構(gòu)膠的潤(rùn)濕和結(jié)構(gòu)膠中的分子滲透到微孔中,從而增進(jìn)粘接接頭的強(qiáng)度。磨削也可以用來增加金屬表面的粗糙度,增加粘合面積,增進(jìn)剪切強(qiáng)度。
二、不同膠層厚度對(duì)結(jié)構(gòu)膠剪切強(qiáng)度的影響:
膠層厚度不是越厚越好,但剪切強(qiáng)度隨著膠層厚度的增加而降低。產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因如下:隨著膠層厚度的增加,膠層中的焊盤缺陷(氣孔、裂紋等)呈指數(shù)增長(zhǎng),導(dǎo)致聚合強(qiáng)度迅速下降。
粘合層不是子粘合層越多,實(shí)際的粘合場(chǎng)就越多,粘合層的厚度越大,就越容易引起應(yīng)力集中。這是因?yàn)楦赡z層太厚,實(shí)際涂膠不易均勻,且應(yīng)力集中比膠層厚度大的劈裂接頭越明顯,導(dǎo)致粘接質(zhì)量低:但當(dāng)膠層太厚時(shí),粘合層中的實(shí)際缺陷(如氣孔等)比較薄的粘合層越容易出現(xiàn),從而影響粘合質(zhì)量。
三、建筑結(jié)構(gòu)膠對(duì)膠結(jié)強(qiáng)度的影響:
(1)結(jié)構(gòu)膠本身的粘接剪切強(qiáng)度應(yīng)較高,經(jīng)計(jì)算應(yīng)滿足粘接強(qiáng)度的要求。
(2)當(dāng)結(jié)構(gòu)膠的彈性模量較低時(shí),結(jié)構(gòu)膠層中的剪切應(yīng)力較小,接頭邊緣會(huì)出現(xiàn)相對(duì)應(yīng)力集中。隨著結(jié)構(gòu)膠彈性模量的增加,接頭邊緣的應(yīng)力減小,結(jié)構(gòu)膠層中的剪切應(yīng)力增大。
(3)結(jié)構(gòu)膠的厚度會(huì)影響粘接接頭的應(yīng)力幅值。當(dāng)結(jié)構(gòu)膠厚度較大時(shí),結(jié)構(gòu)膠層中的剪切應(yīng)力較小,接頭處會(huì)出現(xiàn)較大的應(yīng)力集中;當(dāng)結(jié)構(gòu)膠厚度減小時(shí),接頭邊緣的應(yīng)力減小,結(jié)構(gòu)膠層中的剪切應(yīng)力增大。
(4)由于粘結(jié)層中沒有過大的應(yīng)力集中和較大的缺陷,粘結(jié)過程并不復(fù)雜。在粘結(jié)層中使用可變形建筑結(jié)構(gòu)膠利于增進(jìn)粘結(jié)接頭的承載能力。此時(shí),應(yīng)選擇彈性模量低、膠層厚度較厚的結(jié)構(gòu)膠。