加固规范中粘钢胶和植筋胶试验方法的分析和

加固规范中粘钢胶和植筋胶试验方法的分析和探讨

日前，国家标准《建筑结构加固工程施工质量验收规范》已经报批，建筑物鉴定与加固规范管理委员会网站公布了规范报批稿内容，同时，正在修编中的《混凝土结构加固设计规范》GB50367也对加固工程中常用的植筋胶试验方法进行了规定，其金属间拉伸剪切试验，由钢板对钢板代替了钢套筒试验方法，引起了各方广泛的讨论。

“没有比照就没有试验”，本文主旨在于：通过试验结论的比对，分析试验方法是否科学。比照试验选取了市场上知名公司的植筋胶产品。比照结论认为，采用与实际使用状态不相关的试验方法不能证实产品质量的优劣。

另外，对比我国和欧洲的试验要求，我国规范中偏重物理化学指标，但又没有给出理化指标和实际使用效果的相关性，并且没有对实际使用状态中可能出现的各种情况进行试验。所以，植筋胶具有很好的试验结论并不代表其在建筑结构中具有很好的使用效果，可能存在质量隐患。因此，理化指标和实际使用效果相关性研究以及模拟真实使用状态试验方法研究非常重要。建筑类规范中此类问题多有存在，应当引起重视。

加固规范中粘钢胶和植筋胶试验方法

的分析和探讨

1建筑结构胶发展状况

1980年，建设部下达了“建筑结构胶粘剂研制及应用技术推广”的课题，中科院大连化物所与辽宁建科院于1983年完成了课题，研制出我国第一个实用型——JGN型建筑结构胶粘剂，首先用于粘钢工程。上世纪80年代末至今，多家企业和研究机构投入建筑结构胶（粘剂）的研究，目前产品已超过60种，包括粘钢胶、植筋胶、粘碳纤维胶、裂缝修补胶等。2008年统计资料显示，国内有三百余家注册生产并销售建筑结构胶的企业，还有几十家外资与合资企业在国内生产或销售建筑结构胶，其中环氧建筑结构胶约占80％左右。

2008年5·12汶川地震以后，除了日常的加固改造项目之外，抗震加固项目也大量增加。对建筑结构胶粘剂的产品质量提出了新的要求。目前，我国尚缺乏完善的建筑结构胶产品标准，因此，制定合理、统一的检验标准和试验方法非常紧迫。据了解，粘钢胶、粘碳纤维胶的标准已经制定或正在制定之中，而植筋胶产品标准尚未制定，但相关规范多有涉及。

2国内涉及植筋胶试验方法的标准、规范简介

2.1涉及标准名称

如前述及，涉及植筋胶性能要求的规范在出版、报批和汇总稿阶段的均存在，某些规范对植筋胶性能要求存在重叠和矛盾之处。已经出版实施的规范有：《混凝土结构加固设计规范》

GB50367-2006，《混凝土结构后锚固技术规程》JGJ145-2004。正在报批的规范有：国标《建筑结构加固工程施工质量验收规范》( 报批稿，以下简称“加固施工验收规范报批稿”)，其中粘钢胶和植筋胶的主要试验方法与送审中的行业标准《粘钢加固用建筑结构胶》相似。正在编写的规范有：国标《建筑结构加固材料安全性鉴定技术规范》。

2.2标准中植筋胶试验方法简介

GB50367强制性条文4.5.6和4.5.7对试验主项，即承载能力的规定为：钢套筒法检测拉伸抗剪强度以及建立在此基础之上的90d湿热老化试验和冻融循环试验，对于重要结构采用的A级胶，强度标准值不得小于16MPa，湿热老化试验强度下降不得大于10%，冻融循环试验强度下降不得大于5％。

JGJ145条文3.3.2和3.3.3规定锚固胶按使用形态分为管装式、机械注入式和现场配制式，并仅对环氧基锚固胶的性能进行了规定，试验主项规定钢板间拉伸抗剪强度标准值不得小于14MPa（试验方法为《胶粘剂拉伸剪切强度测定方法（金属对金属）》GB/T7124-86）。同时在条文说明中指出“对于无机锚固胶和进口胶，其性能应由厂家通过专门的试验确定和认证”，说明规范出版阶段对于无机植筋胶和进口胶的性能尚在研究之中。主编人在两年后发表的题为《建筑结构胶应用中的若干问题及建议》的文章中阐明“粘结型锚栓的锚固力与粘钢加固完全不同，胶与混凝土界面以及胶与钢筋界面的锁键或剪切摩擦作用在一定情况下可能起主导作用，应对胶的作用和性能（包括骨料、填料的组成）、基材性状、锚固参数、相应的破坏形态进行综合分析”。

“加固施工验收规范报批稿”条文4.4.2规定，结构胶粘剂（包括植筋胶）安全性能复验采用的测定方法应符合下列规定：①钢板间拉伸抗剪强度应按现行国家标准《胶粘剂拉伸剪切强度的测定（刚性材料对刚性材料）》GB/T7124-2008测定，强度标准值不得小于16MPa；②钢板与混凝土正拉粘结强度不得小于2.5MPa，并为混凝土内聚破坏。

《粘钢加固用建筑结构胶》（送审稿）对于粘钢胶的规定可以作为比照，钢板间拉伸抗剪强度不得小于14MPa，钢板与混凝土正拉粘结强度的要求与“加固施工验收规范报批稿”一致，即不小于2.5MPa且破坏发生在混凝土中。

国标《建筑结构加固材料安全性鉴定技术规范》处于汇总稿阶段，其对植筋胶试验方法的规定尚未成文。

值得注意的是，由于我国目前缺乏产品标准和认证体系，即市场准入制度，所以，设计、施工和技术规范都采用大篇幅条款，对产品的指标、性能甚至试验方法加以规定，由于规范制定中认识程度的不同，导致矛盾条款发生。

3植筋胶和粘钢胶在实际使用中的受力状态和适宜的试验方法分析

3.1植筋胶和粘钢胶实际使用状态的区别

根据建设部建标[1998]58号文的要求，我国第一本与后锚固植筋胶相关的行业标准开始由中国建科院和大连化物所等编写，自此，开始了植筋胶试验方法的探讨，多个认识循环之后，业内更加认同采用与实际使用状态相同或相近的试验方法，用来检测钢筋通过植筋胶与混凝土之间的传力性能和建立在此基础之上的老化性能。实验室普遍采用与实际情况相同或接近的方式进行模拟试验，国标GB50367规定的钢套筒法模拟了这一过程。植筋过程即是将带肋钢筋放到已经注入植筋胶的粗糙混凝土孔壁的钻孔中，胶的两侧分别是弧形带肋钢筋/螺杆和粗糙的混凝土弧面，植筋胶的工作原理包括粘结、锁键、摩擦原理，有些植筋胶通过锁键和摩擦原理对承载能力贡献率占绝对优势。GB50367条款12.1.4规定：种植用的钢筋需采用带肋钢筋，“加固施工验收规范报批稿”条款19.1.1的条文说明“不得采用光圆钢筋”都说明了锁键和摩擦原理的重要作用。

随着植筋埋深的增加，植筋破坏形式由混凝土锥体、钢筋拔出、钢筋拉断、混凝土整体破坏渐次发生，而非钢板粘结钢板之间的拉伸剪切破坏。钢板间的粘结试验标准GB/T7124-2008中条款5.3的规定是：“胶粘剂的应用和固化应按其制造厂商的要求或其他适当的材料标准进行”，金属片表面的处理以及涂胶操作与植筋胶施工安装不同，尚无植筋胶材料标准，无法按照“厂商要求和材料标准”进行，且已有试验表明，采用金属钢片进行检测拉伸抗剪强度时，人为因素会造成试验结果的离散性有很大的差异，很难体现检测的公正性和准确性。

3.2使用粘钢胶试验方法检验植筋胶不合理

基于上述原因，“加固施工验收规范报批稿”条款4.4.5以强制性条文限制使用植筋-粘钢两用胶，但使用同一试验方法以及相近的主控指标检验植筋胶和粘钢胶，似有矛盾之嫌。钢板和钢板之间的拉伸抗剪试验（包括钢板对混凝土的正拉粘结试验），适用于粘结能力的检测，无法检测锁键、