标准试验条件:环境温度(23±2)℃,相对湿度(50±5)%,试验区的循环风速小于0.2m/s。
(1)仪器设备
①拉力试验机:最大破坏荷载应在其量程的20%~80%范围内,精度1%。
②水泥胶砂搅拌机。
(2)试验材料
①试验陶瓷砖(v1型砖)
选用符合《干压陶瓷砖第1部分:瓷质砖(吸水率e≤0.5%)》( gb/t4100.1)的瓷质砖,吸水率≤0.2%,未上釉,具有平整的粘结面,尺寸为(50±2)mm×(50±2)mm,厚度4~ 10mm。
要求试验陶瓷砖是未被使用过的,干净的,并进行处理。处理方法:先将试验陶瓷砖浸水24h,沸水煮2h,105℃烘干4h,在标准试验条件下至少放置24h。
②混凝土板
a.原材料及配合比
水泥:符合gb175的42. 5r普通硅酸盐水泥;
集料:0~ 8mm粒径的砂石,连续级配曲线a和b之间(图1);
水泥与集料的质量比:1:5;
每立方米混凝土中超细粒含量为500kg/m³;超细粉由水泥和粒径0.125mm以下的集料组成;
水灰比:0.5。
图1 连续级配曲线
x-筛子的孔径尺寸,mm;y-某一粒径尺寸下的质量通过率百分数,%
b.成型与养护
混凝土成型采用垂直或水平浇捣,不得使用脱模剂,然后在50hz振动台上振动90s。在标准试验条件下养护24h后,浸入(20±2)℃的水中6d,再在标准试验条件下养护21d后备用。每个混凝土板应垂直、互不接触放置。
c.试验用混凝土板
混凝土板的尺寸:400mm×400mm,厚度不小于40mm。
混凝土板的含水率不大于3%,吸水率在0.5~1.5ml,表面拉伸强度不小于1.5mpa。试验表面平整,试验时应干净无尘。
(3)试验步骤
①砂浆拌合
按生产厂商说明,准备2kg粘结砂浆所需的水或液体组分,分别称量(如给出一个数值范围,则取平均值)。在所有项目测试过程中,制备砂浆时的用水量和掺加液体量应该保持一致。
将水或液体倒入水泥胶砂搅拌机的锅中,再将干料撒入,低速搅拌30s,然后取出搅拌叶,在60s内清理搅拌叶和搅拌锅壁上的砂浆,之后重新放人搅拌叶,再低速搅拌60s。按生产厂商的说明让砂浆熟化,然后继续搅拌15s。
②制备试件
用直边抹刀在混凝土板上抹一层制备好的粘结砂浆。然后用齿型抹刀抹上稍厚一层粘结砂浆,并梳理。握住齿型抹刀与混凝土板约成60°的角度,与混凝土板一边成直角,平行地抹至混凝土板另一边(直线移动)。5min后,分别放置至少10块(v1型)试验陶瓷砖于砂浆上,彼此间隔40mm,并在每块瓷砖上加载(2.00±0.015)kg的压块并保持30s。然后在标准试验条件下养护28d。
每组需制备10个试件。
③拉伸粘结原强度试验
第27d时,用适宜的高强胶粘剂将拉拔接头粘在瓷砖上,在标准试验条件下继续放置24h后测定拉伸粘结强度。拉伸试验机应有适宜的灵敏度及量程,并应通过适宜的连接方式不产生任何弯曲应力,以(250±50) n/s速度对试件施加拉拔力。
若要测试粘结砂浆的快硬性能,则测定24h后标准条件下的粘结强度。
④浸水后的拉伸粘结强度试验
试件制备好后在标准试验条件下养护7d,然后在(20±2)℃的水中养护20d。从水中取出试件,用布擦干,用适宜的高强胶粘剂将拉拔接头粘在瓷砖上,7h后把试件放入水中,17h后从水中取出试件测定拉伸粘结强度。
⑤热老化后的拉伸粘结强度试验
试件制备好后在标准试验条件下养护14d,然后将试件放入(70±2)℃鼓风烘箱中14d。从烘箱中取出试件,用适宜的高强胶粘剂将拉拔接头粘在瓷砖上。试件继续在标准试验条件下养护24h后,测定拉伸粘结强度。
⑥冻融循环后的拉伸粘结强度试验
按上述“②”的方法制作试件,但在v1型砖放置前,在其背面用抹刀加涂1mm厚的粘结砂浆。在标准试验条件下养护7d,然后在(20±2)℃的水中养护21d。从水中取出试件,进行冻融试验。
每次冻融循环为:
a.将试件从水中取出,在2h±20min内降至(-15±3)℃;
b.保持试件在(-15±3)℃下2h±20min;
c.将试件浸入(20±3)℃水中,升温至(15±3)℃,保持该温度2h±20min。
重复25次循环。在最后一次循环后取出试件,在标准试验条件下养护,用适宜的高强胶粘剂将拉拔接头粘在试验陶瓷砖上。试件继续在标准试验条件下养护24h后,测定拉伸粘结强度。
(4)结果计算
拉伸粘结强度按下式计算,精确到0. 1mpa:
as=l/a
式中as-拉伸粘结强度,mpa;
l-拉力,n;
a-粘结面积,mm²。
(5)结果评定
求10个数据的平均值;舍弃超出平均值±20%范围的数据;若仍有5个或更多数据被保留,则求新的平均值;若少于5个数据被保留,则重新试验。
按图2确定试件的破坏模式。图(a)表示破坏发生在粘结砂浆层与基材的界面的破坏,用af-s表示;图(b)表示破坏发生在陶瓷砖与粘结砂浆层的界面的破坏,用af-t表示;(a)和(b)两种情况下试验数值等于粘结强度。某些情况下,破坏可能发生在陶瓷砖与拉拔接头之间的粘结层,使用符号bt表示,此情况下,粘结强度大于试验数值,试验最好重做。图(c)表示破坏发生在粘结砂浆的粘结层内的破坏,用cf-a表示;图(d)表示基材内聚的破坏,用cf-s表示;图(e)表示陶瓷砖内聚的破坏,用cf-t表示。(d)和(e)两种情况下,粘结强度大于试验数值。
图2 粘结砂浆试件的破坏模式
(a)发生在粘结砂浆层和基材的界面(af-s)的破坏;(b)发生在陶瓷砖和粘结砂浆层界面(af-t)的破坏;
(c)发生在粘结砂浆的粘结层内(cf-a)的破坏;(d)基材内聚(cf-s)的破坏;(e)陶瓷砖内聚(cf-t)的破坏
1-拉拔块;2-粘结砂浆;3-陶瓷砖;4-混凝土板
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