[发明专利]用于建筑结构胶粘结拉伸应力松弛的测试装置及测试方法

说明书

技术领域

本发明属于建筑结构胶测试技术领域，具体涉及一种用于测试建筑结构胶粘结拉伸应力松弛的测试装置及测试方法。

背景技术

建筑结构胶(以下简称结构胶)是建筑中常用的结构粘结材料，一般用于建筑幕墙和门窗中的玻璃安装，具有较高的粘结强度，可将玻璃牢固地粘结在金属附框上，还具有较好的耐老化性能。目前，评价结构胶的耐老化性能主要是通过测试粘结试件在低温、高温、浸水及载荷循环等作用后的拉伸粘结强度的变化，来表征结构胶受外部环境因素作用后的耐老化性能，或通过定伸粘结性试验将试件拉伸到自由状态时的一定比例长度后，观察其粘结破坏情况的变化来评价其耐老化性能，例如中华人民共和国标准GB/T 13477.9-GB/T 13477.15。

但是，现有的这些技术存在两个局限性：(1)粘结试件的问题。拉伸粘结性试验或定伸粘结性试验均采用“H”型粘结试件，上下两片为玻璃，中间为一定宽度和厚度的胶层，试验时拉力垂直于粘结界面，这与工程实际中结构胶的受力方式存在一定差异。在实际工程中，结构胶还受到玻璃自重的影响，在粘结界面处还将承受一个剪切应力；(2)连续监测的问题。现有测试技术只能得到结构胶在经受一定老化周期后粘结性能的变化情况，所得到的数据是间断不连续的，对于其耐老化性的评价和寿命评估存在一定的不足。

由于结构胶所具有的粘弹性特点，当其受拉伸产生一定量形变所需的力或应力随着施加应力的过程逐渐降低，这种在恒定应变下的应力随时间衰减的现象，称为拉伸应力松弛。通过连续监测结构胶在不同老化环境下的拉伸应力松弛，评价拉伸应力随老化时间的变化情况，可以更为科学地评价结构胶的老化行为。

发明内容

本发明针对上述现有技术中存在的问题，提供一种用于测试建筑结构胶粘结拉伸应力松弛的测试装置及其测试方法。

本发明第一方面的目的在于提供一种用于测试建筑结构胶粘结拉伸应力松弛的测试装置，包括固定支架、拉伸装置、试件、夹具和数字测力仪，上述固定支架为一个正面视呈口字型的框体，包括相互平行对置的底板与顶板，和相互平行对置、且经由焊接或螺栓连接固定于上述底板与顶板之间的立柱；上述拉伸装置为螺旋扣，经由上述螺旋扣的构成部件的螺纹杆与上述底板螺旋固定；

上述试件可装卸地安装于夹具，其包括：一个侧面视呈C字形的粘结基材试件，和一个长条状的被粘结试件，上述被粘结试件位于上述粘结基材试件的开口处、且其两端经由结构胶分别粘结固定于上述粘结基材试件，两端的上述结构胶的宽度，厚度和高度分别保持一致；

上述夹具包括：上下对置且开口相对的正面视和侧面视均为U字形的上夹头和下夹头、以及分别螺旋固定于上述上夹头和下夹头的销钉，上述上夹头经由螺纹杆与上述数字测力仪的拉力传感器螺旋固定，上述下夹头经由上述螺旋扣的构成部件的螺纹杆与上述拉伸装置螺旋固定，上述粘结基材试件经由上述销钉吊挂于上述上夹头，上述下夹头经由上述销钉吊挂于上述被粘结试件；

上述数字测力仪包括拉力传感器，该拉力传感器的上端经由螺纹杆与上述顶板螺旋固定、下端经由螺纹杆与上述上夹头螺旋固定；

上述固定支架、拉伸装置、试件、夹具、上述螺纹杆、上述拉力传感器的各自的中心线位于同一铅垂线上。

使用本发明的上述测试装置可以连续监测数据计算出的结构胶拉伸应力松弛变化规律，为结构胶的耐久性和寿命预测提供基础。

本发明第二方面的目的在于提供一种用于测试建筑结构胶粘结拉伸应力松弛的测试装置，该夹具还包括侧面视呈U字形、且U字形的开口上下反向对置的上套夹和下套夹，上述上套夹和上述下套夹分别由两块对置的金属板各自在同一端侧经由至少两根销钉连结构成，上述粘结基材试件吊挂于上述上套夹，上述上套夹经由销钉与上述上夹头连接，上述下套夹吊挂于上述被粘结基材试件且经由销钉与上述下夹头连接。

本发明第三方面的目的在于提供一种用于测试建筑结构胶粘结拉伸应力松弛的测试方法，使用上述的测试装置，包括以下步骤：

(1)测试试件的制作和养护：首先制作试件，加工一个C字形的粘结基材试件，该试件的表面处理与实际工程处理方式一致，接着加工一个长条状的被粘结试件，然后将上述被粘结试件置于上述粘结基材试件的开口处、且上述被粘结试件的两端经由结构胶分别粘结固定于上述粘结基材试件，由此形成测试试件，两端的上述结构胶的宽度，厚度和高度分别保持一致，粘结密实、无气泡，表面齐平，

然后进行试件养护处理，将制作好的试件放置在温度为(23±2)℃、相对湿度为(50±5)％的环境中养护28天；