“表面特征”對環(huán)氧結構膠粘的影響

以環(huán)氧樹脂為主料研制而成的低粘度建筑結構膠，是應用于建筑結構構件及結構工程中粘接的新型材料，已廣泛應用于建筑結構中承受較大載荷的各類結構構件的粘接、加固和補強工程、橋梁工程、飛機跑道、公路修建的補強加固，或防滲堵漏灌漿等領域，并顯示出諸多優(yōu)點，但在實際施工中粘接質量受諸多因素的影響，且施工方對了解較少，而了解較多的供應商一般又不參與施工。針對這一信息不對稱局面有必要專門進行知識普及，內容是“工藝參數對環(huán)氧結構膠粘有何影響”，重點在“粘合表面特征”。

    在膠粘劑的工程應用中影響粘接質量的因素主要是：環(huán)境因素、固化工藝參數、被粘物表面處理等，低粘度結構膠不但面臨這些問題，而且由于其粘度低極易流淌造成粘合面缺膠，給施工帶來許多困難，對此研究是非常緊迫的任務且具有工程實用價值。從低粘度結構膠的施工角度講，由于粘度低很容易造成流膠、粘接面缺膠現象，其固化工藝對粘接效果有相當大的影響，稍有變化就會影響到粘接效果。要得到性能優(yōu)良、穩(wěn)定的粘接效果，除合理的選擇膠粘劑和采用適當的接頭設計外，采用正確合理的粘接工藝是十分重要的，粘接工藝合理與否是粘接工作成敗的關鍵。

   實踐表明，影響因素中首要的就是對粘接強度的影響。表面特征影響到結構膠對其表面的浸潤性進而影響到粘接質量，如在粘鋼加固中，混凝土表面因碳化作用和Ca(OH)₂的析出而形成疏松粉層導致粘接強度下降，因此在施膠之前必須使混凝土表面清潔、平整。通常對于很舊很臟的混凝土構件的粘合面，應先用硬毛刷沾高效洗滌劑刷除表面油垢污物，再對其打磨除去2～3mm厚表層直至露出新面；如混凝土表面不是很舊很臟可直接對粘合面進行打磨，去掉1～2mm厚表層并用壓縮空氣除去粉塵或用清水沖洗干凈，待完全干燥后用潔凈棉布沾丙酮擦拭表面即可。對于鋼板表面一般不同程度地吸附了一層有機或無機的污染物，為了保證粘接效果必須除去這些污染物，一般用工業(yè)酒精擦拭并用平砂輪打磨表面直至出現金屬光澤，打磨粗糙度盡可能大。總之在結構膠使用之前應保證粘合面的清潔、平整和適宜的粗糙度的要求以獲得良好的粘接效果。

    此外粘接強度還與被粘物表面的化學結構和幾何形狀有關，在膠接前對被粘物表面進行化學處理和偶聯劑處理都能明顯提高粘接強度。實驗表明用偶聯劑對被粘物表面進行處理，2種試驗條件均使剪切強度提高，鋼一混凝土粘接拉伸試驗中混凝土破壞，且試驗條件b可使剪切強度提高到25.47MPa，比未處理時提高了37.2%。可見這是一種有效的強化粘接手段?？紤]到施工現場條件的限制，偶聯劑處理不經高溫效果更顯著，有資料表明：偶聯劑處理的被粘物表面，自然干燥后施工其鋼一鋼剪切強度可提高20%。

溫度對粘接強度也有明顯的影響，試驗表明，溫度高時做成的試驗試件比溫度低時強度要高。

實際施工中都應嚴格要求基礎面保持干燥，潮濕面須烘干或充分風干；否則，環(huán)氧樹脂和基面之間容易產生圓形凹窩現象，粘結面就象不沾油那樣發(fā)生環(huán)狀散孔或在界面上會形成水膜，大大降低粘結強度和涂層抗壓、抗拉強度，甚至發(fā)生短時間即告脫落。

     我們根據環(huán)氧樹脂的主要結構和固化機理進行剖析，認為只有想辦法降低環(huán)氧樹脂在固化反應時的表面張力或界面張力，才能充分提高環(huán)氧樹脂砂漿和環(huán)氧樹脂膠泥的潤濕性和粘接力，而選擇合適的表面活性劑是一種簡便有效的途徑。