建筑胶粘剂

机械结合理论
从物理化学观点看，机械作用并不是产生 粘接力的因素，而是增加粘接效果的一种 方法。胶黏剂渗透到被粘物表面的缝隙或 凹凸之处，固化后在界面区产生了啮合力， 这些情况类似钉子与木材的接合或树根植 入泥土的作用。机械连接力的本质是摩擦 力。在粘合多孔材料、纸张、织物等时， 机构连接力是很重要的，但对某些坚实而 光滑的表面，这种作用并不显著。
吸附理论
• 人们把固体对胶黏剂的吸附看成是胶接主 要原因的理论，称为胶接的吸附理论。理 论认为：粘接力的主要来源是粘接体系的 分子作用力，即范德华力和氢键力。
静电理论
• 当胶黏剂和被粘物体系是一种电子的 接受体-供给体的组合形式时，电子会从供 给体（如金属）转移到接受体（如聚合 物），在界面区两侧形成了双电层，从而 产生了静电引力。
固化剂
固化：液态胶黏剂变成固态接头，此过程 称为固化。 按固化的对象不同分为物理固化和化学固 化。 固化剂：是一种可使单体或低聚物变成线 形或网状型高聚物的物质。
增韧剂
增韧剂：一种能降低高分子化合物玻璃化 温度和熔融温度，改善胶层脆性，增进熔 融流动性，能使胶膜具有柔韧性的高沸点 难挥发性液体或低熔点固体。 按其作用分类：内增塑剂和外增塑剂
扩散理论
• 两种聚合物在具有相容性的前提下，当 它们相互紧密接触时，由于分子的布朗运 动或链段的摆产生相互扩散现象。这种扩 散作用是穿越胶黏剂、被粘物的界面交织 进行的。扩散的结果导致界面的消失和过 渡区的产生。粘接体系借助扩散理论不能 解释聚合物材料与金属、玻璃或其他硬体 胶粘，因为聚合物很难向这类材料扩散。
可以是对外包钢加固用钢板与混凝土构件 之间灌胶粘接应用，建筑结构胶粘剂将钢 板与混凝土牢固的连成一体，起到共同工 作的效果。也可以用于一般构件中裂纹的 封堵，使之达到原来的设计要求，并且防 止了裂缝继续扩大。这类应用同样是量大 面广的一个领域，不但可以在建筑构件中 应用，同样可以用在水力工程和军事工程 等各种结构上的修补和修复。
粘结的机理
聚合物之间，聚合物与非金属或金属之 间，金属与金属和金属与非金属之间的胶 接等都存在聚合物基料与不同材料之间界 面胶接问题。粘接是不同材料界面间接触 后相互作用的结果。界面层的作用是胶粘 科学中研究的基本问题。
现有的胶接理论主要有： 现有的胶接理论主要有： 机械结合理论 吸附理论 扩散理论 化学键理论 静电理论 弱界面理论
物理化学性能
耐介质性 耐介质性为耐水，耐油，耐蒸汽，耐有机 溶剂，耐化学药品性能的总称。 耐热性 包括耐热变形性，耐热分解性和耐热冷热 冲击性。
粘结强度与力学性能
粘结强度 是指在外力作用下，使粘结件中的胶黏剂 与被粘物界面或其邻近处发生破坏所需要 的应力。其大小不仅取决于粘合力，黏结 剂的力学性能，被粘物的性质，粘结工艺， 环境等有关。
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2000年:结构胶迅速发展到新旧建筑物的混凝土 植筋锚固.化学法粘钢.化学锚栓加固.粘碳纤维布 (板).材料抗冲磨、裂缝灌浆防腐防水等加固补强 项目中,成为日后建筑界不可缺少的重要建筑加固 补强材料, • 2006年:国家标准混凝土结构加固设计规范 GB50367-2006实施,这必将对我国的社会主义现 代化建设事业产生积极的推动作用。
结构胶黏剂的组成
结构胶黏剂一般以热固性树脂为基料，以 热塑性树脂或弹性体为增韧剂，配以固化 剂等组分，有的还加有填料，溶剂，稀释 剂等。胶黏剂的性能主要取决于这些组分 的结构，配比及相容性。
基料
基料又称黏料或胶料，是胶黏剂的主要成 分，主剂或主体聚合物，起黏合作用，要 求有良好的粘附性和润湿性。 作为基料的物质： 早期以天然高分子化合物如淀粉，蛋白质， 天然橡胶及硅酸盐为主。 现在以合成高分子为主体。
建筑胶粘剂
讲稿人：
概述
建筑胶粘剂的定义：
能将相同或不同品种的建筑材料相互粘合 并赋于胶层一定机械强度的物质。它广泛 用于建筑施工中的墙面、地面装修，玻璃 密封，防水防腐，保温保冷，新旧混凝土 连接，结构加固修补以及新型建筑材料(如 复合保温板、人造装饰板等)的生产。
建筑结构胶黏剂的发展历史
1978年:法国人马尔嘎带着结构胶(西卡杜尔 31#胶)来到中国. 1983年研制出我国第一个实用型——JGN型 建筑结构胶粘剂，开创了我国化学法加固的先河， 填补了国内建筑物粘钢加固补强的空白。 • 1990年:中国工程建筑标准化协会标准《混 凝土结构加固技术规范》(CECS25:90)将粘钢加 固技术正式纳入规范并将JGN系列建筑结构胶列 为指定使用产品。
粘结强度与力学性能
力学性能 主要包括：剪切强度，拉伸强度，剥离 强度，冲击强度，持久强度，疲劳强度， 扯断强度和撕裂强度。
剥离强度
当刚性材料与橡胶，织物等粘结时，一般 需要测定其剥离强度。剥离强度是指当应 力不是均匀分布在整个接合面，而是集中 在试片胶缝边附近时的拉伸强度。
持久强度
持久强度也称蠕变强度，是指胶液固化后 反伸恒定负荷载随时间作用的能力。对粘 结接头施加一个小于静态破坏力的负荷载 后，胶黏剂层在长时间应力作用下内部会 发生塑性流动，粘结接头失去尺寸稳定性， 粘结强度不断下降，到一定时间接头便发 生破坏。
化学键理论
• 化学键理论认为胶黏剂与被粘物分子 之间除相互作用力外，有时还有化学键产 生。化学键的强度比范德化作用力高得多； 化学键形成不仅可以提高粘附强度，还可 以克服脱附使胶接接头破坏的弊病。但化 学键的形成并不普通，要形成化学键必须 满足一定的量子化`件，所以不可能做到使 胶黏剂与被粘物之间的接触点都形成化学 键。
在现场施工粘接构件中的应用
在澳大利亚悉尼歌剧院混凝土屋盖的拼接 拼装中曾经使用过，在我国也有柱子接长 和地基桩接长的实际事例，但因其设计理 论与计算方法的基础研究尚属起步阶段， 目前还处于试用期。
在粘接修补各类建筑物上的应用
胶粘剂还可以对各类老建筑、古建筑(木结 构、混凝土结构、石结构及砖结构等)进行 粘接修复，也可以对某一单元构件进行修 补修复。其修复工艺简便，修补修复效果 良好，此种应用实例是比较多的。另外在 公路面、机场跑道的修复中已有几十年的 应用历史，水工水下中的粘接也有广阔前 景。
根据胶黏剂的效能选择 常用胶黏剂的效能有：固化条件，使用温 度，耐介质性（包括水，热水，酸，碱， 汽油等），耐老化性能指标。
根据接头的功能要求选择 根据许可的固化条件选择 胶黏剂固化过程的温度，压力和时间是影 响粘结强度及其他性能的三个主要因素。 应考虑的其他问题： 如，目的和用途，粘结件的受力情况，使 用环境，工艺的可能性，经济和来源等
弱界面理论
• 当液体胶黏剂不能很好浸润被粘体表面时，空 气泡留在空隙中而形成弱区。又如，当中含杂质 能溶于熔融态胶黏剂，而不溶于固化后的胶黏剂 时，会在固体化后的胶粘形成另一相，在被粘体 与胶黏剂整体间产生弱界面层（WBL）。产生 WBL除工艺因素外，在聚合物成网或熔体相互作 用的成型过程中，胶黏剂与表面吸附等热力学现 象中产生界层结构的不均匀性。不均匀性界面层 就会有WBL出现。这种WBL的应力松弛和裂纹的 发展都会不同，因而极大地影响着材料和制品的 整体性能
建筑结构胶的工程加固领域的应用
在粘接加固中的应用 在化学栓或锚筋上的应用 在灌注与修补粘接上的应用 在现场施工粘接构件中的应用 在粘接修补各类建筑物上的应用 在其他方面的应用
在粘接加固中的应用
这类应用范围主要是用结构胶作为一种粘 接材料，将补强用的钢板或型材，或者是 其他补强材料(如碳纤维、芳纶、氯纶)牢固 粘接在各种钢筋混凝土的构件上，如梁、 柱、节点、托架板面、隧道及拱形顶等， 已施工完成的加固工程均获得满意结果。 以梁为例，可以是建筑物上的普通承重梁， 也可以是起重吊车用梁，还可以是公路桥 梁的梁及板梁、铁路桥的钢筋混凝土梁等， 通过精心设计施工，加固补强的效果非常 好。
物理化学性能
黏度 黏度是表征胶黏剂质量的重要指标之一， 黏度的大小直接影响流动性和粘接强度， 决定着施胶的方法。 固体含量或不挥发物含量 固体含量定义为胶黏剂在一定温度下加热 后剩余物质量与试样质量的比值。固体含 量是指溶液型或乳液型胶黏剂中的固体成 分含量，他是产生粘结强度的根本因素。
物理化学性能
碳纤维加固
在化学栓或锚筋上的应用
作为后锚固技术中的化学胶粘材料，将螺 栓、钢筋、塑料杆及其他锚固用材，埋于 混凝土、岩石、砖、石材等基材中，发挥 建筑结构胶粘剂的粘接强度，使后锚固件 牢牢地埋植于基材里，在外力作用下，起 到承载作用，这是近几年来发展很快的应 用领域之一。
在灌注ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ修补粘接上的应用
和矿物，是人类最早使用的胶粘剂。
• 合成胶粘剂。以合成树脂为主料，是胶粘
剂中发展最快、品种最多、应用最广的一 类。
作为胶黏剂必须满足以下几点要求： a)不论处于何种状态，当涂布时都应呈现液 态。 b)对被粘物表面能够完全铺展，充分润湿。 c)必须能通过某种方式使液体转变为固体或 凝胶状态。 d)固化后有一定的强度，能够可靠连接，传 递应力，抵抗破坏。 e)可耐零度以上的温度，并要经受一段时间。
适用期 适用期是使用中检验胶液质量的重要工艺 指标。适用期指胶黏剂从各组分混合均匀 开始到能维持其可用性能的时间。 固化速度 固化速度的测定是研究各种胶黏剂固化条 件的必要数据。可作为检验胶黏剂成品性 能，鉴定配方是否准确的一项简单易行的 方法。
物理化学性能
贮存期 胶黏剂的贮存期是在一定条件下胶黏剂还 能保持其操作性能和规定强度的存放间， 这是胶黏剂研制，生产，贮存时需要考虑 的重要问题。 胶黏剂的使用寿命 温度，环境，使用时间，功能性指标为黏 结剂的使用寿命四要素，四者缺一不可。
在其他方面的应用
• 这方面是指在建筑及工程上的应用，如各 类工程的应急抢险、防水堵漏、密封防潮 以及防腐蚀等方面的应用
黏结剂的选用原则
根据被粘材料的化学性质选择 根据被粘材料的分子结构选择 根据被粘材料的极性选择 根据被粘材料的结晶性质选择
根据被粘材料的物理性能选择 根据被粘材料的表面张力选择 根据被粘材料的溶解度参数选择 根据被粘材料的脆性和刚性选择 根据被粘材料的弹性和韧性选择
从使用角度分胶黏剂的分类
结构胶 非结构胶 特种用途的专用胶和导电胶、光敏胶、耐 高、低温胶、水下粘接胶
从胶粘剂的主要成分可分为无机和有 机胶粘剂两类
无机胶粘剂 是以硅酸盐、硫酸盐、磷酸盐、金属氧化物 等无机物为主料的胶粘剂，如水泥、石膏、 水玻璃和菱苦土等。
有机胶粘剂
• 天然胶粘剂。来源于自然界的动物、植物