上海悍本建筑科技有限公司是一家从事建筑化工辅助新材料与高分子胶粘剂研发、生产、销售及工程技术服务的综合型经济实体。公司配备世界级生产设备,获得国际品牌技术协作,并拥有一支锐意进取的技术骨干和专业施工团队,凭借科学的生产工艺与严谨的品质管理,在建筑行业内赢得了广泛认可。
企业主营业务包括植筋锚固、碳纤维加固、粘钢加固、幕墙锚固、裂缝修补等产品系列,所有产品通过多项行业检测认证,以其卓越性能成为市场高品质选择。悍本建筑始终遵循技术创新和专业服务的发展方向,持续整合行业资源,吸收国际先进技术,为客户提供安全有保障的产品与定制化解决方案,愿与用户同心协力,共享成功。
粘钢胶的研发机构与行业标准介绍
一、 产品的定义与由来
粘钢胶,全称为结构用粘钢胶粘剂,是一种专用于建筑结构加固的双组分或多组分环氧树脂基胶粘剂。其概念起源于二十世纪中叶,随着高分子材料科学,特别是环氧树脂化学的飞速发展,人们开始探索将其应用于工程结构修复。初的灵感来自航空与船舶工业中复合材料粘结技术的移植。在土木工程领域,面对大量既有建筑、桥梁因老化、设计标准提升或功能改变而产生的加固需求,传统的加大截面、外包钢等工艺存在施工繁琐、占用空间大、对原结构影响显著等缺点。粘钢技术应运而生,它以其施工相对简便、几乎不增加构件截面尺寸、加固效果直接等优点,自上世纪七八十年代起在全球范围内得到迅速研究和应用,并逐渐形成了专用的粘钢胶产品体系,成为结构加固不可或缺的关键材料。
二、 产品的原材料与制备工艺
粘钢胶的性能根基在于其原材料与精密的制备工艺。其主要成分以环氧树脂为主体,辅以固化剂、增韧剂、填料及各种功能性助剂。
·环氧树脂:作为基体,提供基本的粘结性、化学稳定性和机械强度。通常选用双酚A型环氧树脂,其分子结构中的环氧基团反应活性高。
·固化剂:通常为改性胺类化合物,与环氧树脂发生交联反应,形成三维网状立体结构,是决定胶体终力学性能、固化速度和适用期的关键。研发重点在于改性,以降低毒性、提高韧性及适应不同温度施工条件。
·增韧剂:如液态聚硫橡胶、端羧基丁腈橡胶等,用以改善纯环氧树脂的脆性,提高胶体的抗冲击、抗剥离和抗疲劳性能,确保加固体系在动荷载下的长期安全性。
·填料:包括石英砂、水泥、碳酸钙等无机填料,起到降低成本、降低热膨胀系数、减少收缩应力、提高抗压模量和耐热性的作用。
·助剂:如偶联剂(提高界面粘结力)、触变剂(防止垂直面流淌)、消泡剂等。
制备工艺要求高度均质化与稳定性。一般流程包括:将环氧树脂与增韧剂、部分填料预混合,经高速分散设备研磨至细腻均匀;固化剂与其余填料、助剂在另一容器中类似处理。终形成A(环氧组分)、B(固化剂组分)两支。整个生产过程需在洁净、温湿度受控的环境中进行,并经过严格的真空脱泡处理,以确保成品无气泡、性能一致。工艺的核心在于各组分的精确配比、充分分散和避免污染。
三、 产品的性能与特性
粘钢胶的性能是其应用于结构加固的生命线,主要特性体现在以下几个方面:
1.高强高模:具有远高于普通胶粘剂的抗拉强度、抗剪强度及弹性模量,确保钢板与基材间能有效传递应力,实现共同变形。
2.优异的粘结性能:对混凝土、钢材等多种材料均表现出极强的附着力,其粘结抗剪强度通常要求高于混凝土自身的抗剪强度。
3.良好的耐久性与耐环境性:能够长期耐受湿热、冻融循环、大气老化,具备良好的耐化学介质(如弱酸弱碱)腐蚀能力,保证加固结构在设计使用年限内的可靠性。
4.触变性与适宜的操作性:具有良好的触变性,便于涂刷且不易垂流,同时拥有适宜的适用期(可操作时间)和固化速度,以满足不同季节和施工条件的需要。
5.柔韧性与抗疲劳性:通过增韧技术,在保持高强度的同时具备一定的变形能力,并能承受循环荷载的考验。
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四、 行业标准与检验方法
粘钢胶作为关乎结构安全的产品,其生产、检验与应用受到国内外一系列严格标准的规范。在中国,主要遵循国家标准《工程结构加固材料安全性鉴定技术规范》(GB 50728)和《混凝土结构加固设计规范》(GB 50367)中关于粘钢胶的相关条款。这些标准详细规定了胶粘剂的力学性能指标(如钢-钢拉伸抗剪强度、钢-混凝土正拉粘结强度、抗拉强度、弹性模量等)、耐久性性能(耐湿热老化、耐冻融、耐长期应力等)以及工艺性能(如触变性、适用期)。
检验方法严格对应标准要求。主要实验室检测包括:
·力学性能测试:使用万能试验机,按照标准规定的试样制备方法和加载速率,测定各项强度与模量。
·耐久性测试:将试样置于特定的湿热环境箱、冻融循环箱或化学介质中,经历规定时间或周期后,再测试其力学性能的保留率。
·工艺性能测试:如适用期通过测量胶体混合后的粘度随时间变化来确定。
此外,产品在投入使用前,还需进行现场快速检测,如现场拉拔试验,以验证在具体工程条件下的实际粘结效果。这些标准与检验方法共同构成了粘钢胶质量与安全性的核心保障体系。
五、 产品的施工方法
粘钢加固的效果不仅取决于胶的性能,也极大程度依赖于规范的施工。其工艺流程一般包括:
6.基面处理:对混凝土表面进行打磨,去除浮浆、污物,露出坚实基层,并进行凿毛处理以增加粗糙度;对钢板粘贴面进行除锈、打磨至出现金属光泽。此步骤至关重要,直接影响粘结界面质量。
7.卸荷与临时固定:必要时对构件进行卸荷,以减少应力滞后。根据设计对钢板进行预贴、钻孔和临时固定。
8.胶粘剂配制与涂敷:严格按照产品说明书的配比,将A、B组分充分混合至颜色均匀。将混合好的胶液涂抹在已处理的混凝土表面和钢板粘贴面。
9.粘贴与加压:将钢板粘贴到位,采用夹具、膨胀螺栓或支撑系统施加均匀压力,使胶层充盈、密实,挤出多余胶液。
10.固化养护:在规定的环境条件下(通常要求温度不低于5℃)进行固化养护,期间避免扰动。固化时间依据产品说明和环境温度确定。
11.检验与防护:固化后检查有无空鼓,并进行必要的补胶。后对钢板进行防锈、防火等防护处理。
六、 产品的施工场景与经济效益
粘钢胶广泛应用于各类土木工程结构的加固、改造与维修场景:
·建筑结构:提高梁、板、柱的受弯、受剪、受压承载力;增设悬挑构件;楼面增荷改造;裂缝修补等。
·桥梁工程:加固桥面板、主梁、墩柱,提升荷载等级。
·特种结构与历史建筑保护:用于水池、筒仓的加固,以及在不破坏历史风貌的前提下增强古迹建筑的结构性能。
其经济效益显著:首先,施工快速,对生产、交通等运营活动影响小,间接效益高。其次,相比传统加固方法,常能节省材料与人工成本。重要的是,它延长了结构使用寿命,避免了拆除重建的巨额费用和资源浪费,符合可持续发展的理念。
七、 未来趋势与面临的挑战
未来,粘钢胶的发展趋势将聚焦于:
·高性能与多功能化:研发强度更高、韧性更好、耐久性更优异的下一代产品,以及具备防火、导电、智能监测(如内嵌传感器)等功能的新型胶粘剂。
·绿色环保化:开发低挥发性有机化合物(VOC)、低毒甚至无毒的生物基环保配方,减少生产与施工过程中的环境影响。
·施工便捷化:研制适应更宽温度范围(特别是低温)、固化更快、操作更简便的产品,以应对复杂施工环境。
同时,行业也面临挑战:如何建立更精确的长期性能预测模型与评估方法;如何在极端恶劣环境(如海洋腐蚀、高温)下保证超长期耐久性;如何进一步规范施工市场,确保现场施工质量与实验室性能一致;以及面对纤维复合材料(如碳纤维布)加固技术的竞争,如何持续凸显自身在特定工况下的技术经济优势。
八、 结语与展望
粘钢胶作为现代结构加固技术的重要载体,其发展是材料科学、力学与施工技术交叉融合的成果。从严谨的原材料筛选到精密的制备工艺,从全面的性能标准到规范的施工指南,构成了一个完整的技术体系。它不仅解决了大量工程结构的安全性与耐久性问题,也为既有建筑的改造与功能提升提供了灵活高效的解决方案。
展望未来,随着城市化进程从大规模新建转向精细化运维,既有结构的维护加固市场将持续扩大。粘钢胶的研发,必将在更深层次上与智能建造、绿色建筑和建筑工业化等国家战略相结合。通过持续的技术创新、标准完善与行业自律,粘钢加固技术必将更安全、更环保、更智能地服务于基础设施的长久安康,为守护人类建设的土木遗产贡献坚实的力量。
上海悍本建筑科技有限公司是从事建筑化工新型辅助材料及高分子胶粘剂的研发、生产、销售和工程技术服务为一体的综合性经济实体。
公司主营业务包括:植筋锚固产品系列、碳纤维加固产品系列、粘钢加固产品系列、幕墙锚固产品系列、裂缝修补产品系列;悍本建筑所生产的加固・锚固产品深得广大消费者的好评,通过行业权威机构的多项检测认证,成为建筑新材料及胶粘剂行业的高品质产品。
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