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前言
結構加固用膠粘劑(簡稱加固膠)是一類以環氧樹脂(EP)為主劑（詞條“主劑”由行業大百科提供），與固化劑按一定配比進行反應、交聯和固化的高分子復合材料，具有粘接性能好、抗老化性強及易于施工等優點。自20世紀80年代在我國應用以來，該類膠粘劑以其優異的性能在建筑結構加固與補強等領域中得到良好應用。目前，已開發的品種包括粘貼碳纖維布和片材加固用浸漬膠及配套樹脂、粘貼鋼板加固用粘鋼膠及灌鋼膠、后錨固粘接用植筋錨固膠、修補和填充裂縫用裂縫膠及封口膠等。隨著施工技術及工藝性能的不斷提高，對加固膠的工藝性和耐久性也提出了更高的要求。新型的加固膠應運而生，包括水下固化型、低溫固化型和耐高溫及防火型等加固膠[1-8]。近年來，加固膠的應用領域已從傳統的建筑結構拓寬到交通、水利水電及道路橋梁等施工領域，相關經濟效益和社會效益日益提高。
為規范加固膠的開發及促進其在建筑結構工程中的應用，我國陸續出臺了一系列建筑結構加固膠的產品標準及相關的設計和驗收規范。作為執行標準的檢測機構，本課題組將針對現行結構膠的標準和規范所提出的檢測項目、技術指標和檢測方法等進行較為全面的比較和分析，并結合國外的相關測試技術和已有的研究結果，對現行標準和規范所規定的測試技術進行評價與探討，以期為今后相關標準的修訂和制訂提供一定的參考。
1.國內關于加固膠的主要標準
目前，國內已經頒布和實施的有關加固膠的主要標準及規范[9- 15] 有JG/T 166—2004、GB 50367—2006、JG/T 271—2010、GB 50550—2010、JG/T 340—2011、GB 50728—2011和JGJ 145—2013。
2. 檢測標準的比較
不同的標準和規范對加固膠的檢測項目、技術指標和檢測方法的規定均有所不同，本研究針對加固膠中使用廣泛的碳纖維膠、粘鋼膠和植筋錨固膠等進行不同標準檢測技術的對比。
2.1 碳纖維膠
由于GB 50367—2013[16]于2014年6月起實施，并且關于碳纖維膠在設計上的技術要求以GB 50728—2011 為準，故本研究主要對比行標JG/T 166—2004和國標GB 50728—2011 中對混凝土結構加固用碳纖維膠的技術要求，具體技術要求如表1所示。
對于膠體性能而言，GB 50728—2011 在原有GB 50367—2006的基礎上，適當降低了拉伸強度和彈性模量的指標，增加了熱變形溫度的測試項目;對于粘接能力而言，增加了鋼-鋼沖擊剝離長度和對接接頭拉伸強度，取消了不均勻扯離強度。
由表1可知：在沖擊剝離長度、與混凝土的正拉粘接強度、層間剪切強度、固含量、黏度、凝膠時間和下垂流度等項目方面，兩標準差異明顯;此外，行標中的技術指標普遍與國標中的B級相當，不利于行標的執行和在行業內的推廣。
碳纖維膠的用途是將碳纖維布(或碳纖維板)粘接到基材（詞條“基材”由行業大百科提供）上，讓纖維復合材料與混凝土形成整體，從而達到加固補強的目的。因此，在粘接能力的指標選擇方面，本研究認為選擇“與混凝土的正拉粘接強度”和“層間剪切強度”這兩項指標最能反映實際應用情況(既能檢驗碳纖維膠與混凝土的粘接性能，又能檢驗碳纖維膠與碳纖維布的適配性)。
2.2 粘鋼膠
與2.1 原因類同，本研究主要對比行標JG/T271—2010和國標GB 50728—2011對粘鋼膠的技術要求，具體技術要求如表2所示。
對于膠體性能而言，GB 50728—2011 在原有GB 50367—2006的基礎上，適當降低了受拉彈性模量和斷裂伸長率的指標，增加了熱變形溫度的測試項目;對于粘接能力而言，增加了鋼-鋼沖擊剝離長度和對接接頭拉伸強度，取消了不均勻扯離強度。
由表2 可知：行標中的技術指標與國標中B 級的技術指標基本一致。在凍融（詞條“凍融”由行業大百科提供）循環的檢測項目上，國標要求溫度條件為-25~35 ℃，行標要求溫度條件為(-17±2)~(8±2)℃，兩者存在較大差異;國標中要求的技術指標相對更高、耐久性的檢驗條件更為苛刻且檢測項目也更為全面，故行標沒能在行業內得到推廣和執行。
2.3 植筋錨固膠
植筋錨固膠(又稱植筋膠或錨固膠)的標準主要有國標GB 50728—2011 和行標JG/T 340—2011，具體技術要求如表3所示。
對于粘接能力而言，GB 50728—2011 在原有GB 50367—2006 的基礎上，增加了鋼-鋼沖擊剝離長度、熱變形溫度的測定;此外，將鋼-鋼拉伸剪切強度的檢測方法由原套筒法改為鋼片法。由表3可知：上述行標與國標之間的兼容性較差，即兩者的檢測項目差異較大、檢測方法也不統一。行標對膠體性能完全沒有要求，而國標對沖擊剝離長度、熱變形溫度和觸變指數等都提出了要求。對于疲勞試驗，兩標準差異也很大(國標采用鋼-鋼拉伸剪切試片，行標采用鋼筋植入混凝土試塊)，這說明目前國內對植筋膠的檢測體系還沒有統一。
植筋過程是將帶肋鋼筋放入已注入植筋膠的粗糙混凝土孔壁的鉆孔中，膠的兩側分別是弧形帶肋鋼筋/螺桿和粗糙的混凝土弧面。由于植筋膠的工藝涵蓋粘接、鎖鍵和摩擦等原理[17-18]，膠/混凝土界面、膠/鋼筋界面的鎖鍵(或剪切摩擦作用)在一定情況下可能起主導作用[19]。歐洲標準ETAG 001[20]的全部試驗方法均基于實際使用狀態：在混凝土中鉆孔、注膠及植入鋼筋，以基材混凝土C25和C60上的拉拔粘接強度作為基礎，將其他試驗的結論與這兩項試驗進行比較，形成完整系統。JGJ 145—2013標準關于耐久性的檢測方法即借鑒了歐洲的相關標準(對于標準條件和凍融環境下的拉伸承載力的考察，都是采用在混凝土中鉆孔、注膠和植入鋼筋或錨栓法制樣的)。
2.4 比較與分析
綜上所述，對于碳纖維膠和粘鋼膠，行標的技術要求相當于國標B級的要求;而對于植筋膠，不同的標準對于檢測項目和檢測方法存在較大的差異。GB 50728—2011標準因為檢測項目更全面、技術指標更高而成為目前行業內普遍使用的標準，但也使得相關產品的行標難以執行，這也是對標準資源的浪費。
3. 關于檢測項目的討論
目前在加固膠行業中，普遍執行的檢測標準為GB 50367—2006，2014 年6 月修訂后，將會執行GB50367—2013標準。由于GB 50367—2013中只保留了對快凝型錨固膠的要求，故對其他加固膠的檢測仍依據GB 50728—2011 標準。工程復檢主要執行GB 50550—2010標準，其區別于GB 50728—2011標準之處在于前者采用快速濕熱老化代替90 d濕熱老化(以節省時間)，但如果不通過，仍以90 d濕熱老化為準，故GB 50728—2011幾乎是檢測項目要求最全面的規范，預計也是未來加固行業普遍采用的規范。作為標準的執行機構，本課題組發現制樣工藝對加固膠的檢測起著非常重要的作用，制樣工藝的差異會在很大程度上影響結構膠性能指標的評判。因此，本研究結合在執行標準過程中所遇到的問題，對規范中所規定的某些檢測項目進行探討。
3.1 模具對膠體性能的影響
加固膠的膠體性能通常參照GB/T 2567—2008標準[21]，其規定可采用鋼模具和硅橡膠模具澆鑄試樣。研究結果表明：鋼模具的優點是制成的樣條幾何尺寸規整，而缺點是脫模（詞條“脫模”由行業大百科提供）較困難(即使采用脫模劑，脫模時也應非常小心，否則會損傷試樣);硅橡膠模具的優點是制樣便捷、脫模容易且制樣效率高，缺點是由于硅橡膠具有彈性，故樣條的幾何尺寸不規整。此外，由鋼模具澆鑄而成的試樣之膠體性能略優于由硅橡膠模具澆鑄而成的試樣(這是因為膠粘劑在固化過程中EP和固化劑因化學反應而交聯，鋼模具變形量小，使得反應過程中的交聯更充分、分子鏈結構更密實，從而有利于膠體性能的提高)。
3.2 鋼-鋼拉伸剪切強度
GB 50367—2013、GB 50550—2010和GB 50728—2011 標準中鋼-鋼拉伸剪切強度的參照標準均為GB/T 7124—2008標準[22]。
研究結果表明：①鋼片強度越大、鋼片越厚，拉伸剪切強度也就越大。②鋼片的表面處理采用機械打磨時，粗砂輪的處理要優于細砂輪，打磨后鋼片表面的平整度和打磨方向也會影響到粘接效果;鋼片表面采用噴砂處理時，金剛砂顆粒的目數和噴槍（詞條“噴槍”由行業大百科提供）的壓力會直接影響到粘接面積，從而影響到檢測結果。③不同配方加固膠的適用期并不相同，混合好的膠樣在涂敷到鋼片之前的放置時間也會影響其粘接性能。④制樣環境溫度和養護溫度對結構膠粘接性能也有影響，主要表現為當環境溫度和養護溫度較低時(如低于20 ℃)，膠粘劑的粘接性能檢測結果普遍偏低，故必須保證制樣和養護時的溫度[23-24]。
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