结构加固胶黏剂使筋材、钢板、纤维布等加固构件与既有结构共同受力,提升构件承载能力。这些工程中,一般要求胶结接头所能承受的应力要和被粘物本身的强度相当,胶黏剂本身还需具有优良的耐热性、耐介质、耐大气老化、耐震动疲劳、低的蠕变和高的持久强度。
结构加固黏结剂按使用环境分为常温胶、高温胶、低温胶和耐潮胶等,按使用内容分为粘钢胶、植筋胶、灌注胶、灌缝胶、封口胶和碳纤维胶等,按化学成分分为有机胶和无机胶等。结构加固中通常使用有机胶,不同的有机胶黏剂适用于不同的加固方法,常用加固方法包括植筋锚固、钢板加固和纤维加固等(见表),适用的结构加固黏结剂包括环氧植筋胶、注射式植筋胶、黏钢胶、灌注钢板胶和纤维胶等。其中环氧树脂为主剂的黏结剂黏结力强、机械性能稳定,已成为结构加固中最广泛使用的有机黏结剂。无机胶主要包括硅酸盐类和磷酸盐等,用于黏结加固的无机胶不多,尤其在常温下固化的高强度无机胶更少。
加固措施 | 黏结剂种类 | 主要成分 | 技术特点 |
植筋锚固 | 环氧植筋胶 | 环氧树脂 | 黏接强度大,耐腐蚀、抗老化,常温固化、可黏接混凝土、石材、金属等 |
注射式植筋胶 | 复合型树脂 | 强度高、黏接力强、耐久,无须配胶、施工简单 | |
钢板加固 | 粘钢胶 | 环氧类多组分 | 黏接力强、常温固化。在钢板、混凝土的自粘和互粘中有优异的耐老化、抗冲击性能,剪切度高 |
灌注钢板胶 | 溶剂类、双组分、内聚反应 | 用于梁、柱的外包钢加固施工,将角钢、钢板箍与原混凝土梁、柱可靠地连结成一个整体 | |
纤维布加固 | 纤维胶 | 环氧类 | 黏度低、浸润性好、渗透性强、固化后强韧 |
随着高分子材料的发展,胶黏技术得到广泛的应用,已成为胶黏、焊接、机械连接的当代三大连接技术之一(见图)。结构加固胶黏剂的关键性能主要包括凝胶时间、黏结性能、耐老化性能等,具体选用需参考《混凝土结构加固设计规范》(GB 50367),胶黏剂的黏结性能主要通过钢-钢正拉黏接强度、钢-钢剪切黏接强度和钢-混凝土(C60)正拉黏接强度来评价。
通过多组分化学改性,提高胶黏剂的工作性、韧性和耐久性是制备高性能胶黏剂的重要手段,某些新产品已经逐步推向市场。未来,绿色环保和高性能化依然是重要的发展方向,比如水性化胶黏、水下湿界面黏接等新技术正在逐步开发中。