缓粘结“热变形温度”是你要通的第23关么?

2025年12月04日 11:39 兆小通

缓粘结“热变形温度”是你要通的第23关么?

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缓粘结

“热变形温度”

NO.23
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兆小通,先给大家科普一下

什么是“热变形温度”呢?

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素人
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小通

好嘞!“热变形温度”是对高分子材料或聚合物施加一定的负荷,以一定的速度升温,当达到规定形变时所对应的温度,是表达被测物的受热与变形之间关系的参数,是衡量聚合物或高分子材料在受热和受力共同作用下的抗变形的能力。

给力!

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小通

话说缓粘结预应力结构中的缓凝胶粘剂作为一种高分子材料,在铁路、公路桥梁中需长期承受使用荷载和环境作用,在长期受热后是否会发生变形,关系到结构的安全与耐久,是业内关注的一个重点。现行的与结构胶、树脂(塑料)相关的国标、行标乃至国际标准,都将热变形温度作为衡量结构胶、树脂(塑料)耐热性的一个主要指标。




不聊不知道,胶类的世界真奇妙啊!那我们怎么知道“缓粘结预应力结构”的耐热性怎么样呢?简单,做个试验吧,这可是咱们研发类企业的强项啊!嘿嘿,来吧!

01

试验开始啦







“参考标准”准备好:

GB 50728-2011  工程结构加固材料安全性鉴定技术规范

GB/T 1634.1-2019  塑料 负荷变形温度的测定 第1部分:通用试验方法

GB/T 1634.2-2019  塑料 负荷变形温度的测定 第2部分:塑料和硬橡胶

GB/T 1634.3-2019  塑料 负荷变形温度的测定 第3部分:高强度热固性层压材料。


“测试条件”要界定:

试验条件:使用0.45MPa弯曲应力。

试件尺寸:80×10×4mm(允许尺寸偏差为±2.0mm)


“试验配方”精筛选:

选择疲劳试验配方进行试验。


“试件制备”细操作:

(a)制备500克典型配方的缓粘结胶粘剂。为保障缓粘结胶粘剂各组分的均匀混合,缓粘结胶粘剂各组分的混合顺序如下:环氧+固化剂 搅匀后 +(稀释剂、增韧剂、触变剂等搅拌后)搅匀后 +填料 终极搅拌。搅拌时间不少于60分钟;

(b)在缓粘结胶粘剂中均匀加入5克(缓粘结胶粘剂重量的1%)的固化促进剂2,4,6,三(二甲氨基甲基)苯酚(又名DMP-30)。搅拌时间不少于20分钟;

(c)按《塑料负荷变形温度的测定 第1部分:通用试验方法》GB/T 1634.1-2019的要求制作试件。试件不能有气泡,否则会严重影响测试结果;

(d)试件制作完成后,于25℃ 24小时+80℃ 24小时的条件下养护,随后逐渐自然冷却至室温,并脱模;

(e)按《塑料负荷变形温度的测定 第1部分:通用试验方法》GB/T 1634.1-2019对试件进行热变形温度的测试。

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结果分析啦





根据《塑料负荷变形温度的测定 第1部分:通用试验方法》GB/T 1634.1-2019和《塑料负荷变形温度的测定 第2部分:塑料和硬橡胶》GB/T 1634.2-2019的规定,试件在0.45MPa弯曲应力下,以(120±10)℃/h的均匀速度升温,当试件初始挠度净增量达到标准挠度时的温度,即为该负荷的变形温度。

表1  标准挠度与试件厚度的对应关系

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图1 缓凝胶粘剂热变形温度试件

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2 缓凝胶粘剂热变形温度测试



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图3  缓凝胶粘剂热变形温度检测报告

根据测试可知,该试验配方的缓凝胶粘剂的热变形温度为101度,在82度时开始出现蠕变。对于结构胶,在通常情况下,若考虑安全系数,其短期使用之最高温度应保持低于热变形温度10℃左右,以确保不致因温度而使材料变形。另外,在《工程结构加固材料安全性鉴定技术规范》GB 50728-2011中对于结构胶热变形温度有如下规定:

    ①对于适用温度范围为-45℃~60℃的结构胶,热变形温度≥65℃。

    ②对于适用温度范围为-45℃~95℃的结构胶,热变形温度≥100℃。

    ③对于适用温度范围为-45℃~125℃的结构胶,热变形温度≥130℃。

根据《铁路混凝土工程施工技术指南》要求,以及缓粘结预应力钢绞线在铁路、公路桥梁中长期的使用环境与受力状态,为确保结构的长期安全性与耐久性,建议缓凝胶粘剂的热变形温度指标≥80℃。

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给建议啦




通过上述对已有疲劳试验的特定配方研究,为确保缓粘结预应力结构的长久可靠性能,谨提出以下建议:

  1. 纳入标准:建议在铁路、公路桥梁预应力缓粘结技术标准中给出缓凝胶粘剂的热变形温度指标;

  2. 指标要求:建议缓凝胶粘剂的热变形温度≥80℃;

  3. 进场检验:建议在铁路、公路桥梁预应力缓粘结技术标准中关于缓粘结预应力材料进场检测项,开展热变形温度指标的检测,以便更好地保障缓粘结预应力结构不因缓凝胶粘剂材料的质量影响其使用功能。

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小通

怎么样?缓粘结预应力结构不弯腰、不躺平、“晒背”挺立没问题!

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二十余载,缓粘结预应力技术在砥砺中奋力前行。有研究的艰辛,有应用的喜悦!但对技术的严谨追寻是不变的节奏!时代在变迁,应用在换代,缓粘结人始终在路上与大家不见不散!







END


关于兆福基


北京兆福基新材料科技发展有限公司是工程领域集研发、制造、设计、施工、检测与技术支持为一体的北京市“专精特新”及高新技术企业,是致力于为客户提供各种新型的预应力技术与产品、预应力设计与施工、深度的材料研发、检测及技术支持的整套服务体系的行业成熟企业。ZFJ-RPS缓粘结预应力技术体系开拓了在国内铁路桥梁、市政公路、水利输水隧洞、工业筒仓、大型公共建筑等领域的首次应用。

      截至目前ZFJ-RPS缓粘结预应力技术体系已在铁路、公路、市政多条线路的桥梁、多个工业筒仓以及多项大型公共建筑工程中得到广泛应用。该技术对动荷载大、疲劳效应突出或侵蚀性较强的各类大跨度预应力结构,尤具有显著的技术与经济优势。

应用领域

铁路与公路桥梁工程:适用于桥梁T形梁、箱型梁等梁体及桩体。可用于横向筋、竖向筋、纵向筋。

市政工程:应用于地铁、综合管廊、道路等超长结构墙体、板等需抗裂部位。

水利工程:适用于坝体、地下工程等大跨重载区域混凝土梁、板等结构。

海洋工程:适用于极端恶劣环境下的预应力混凝土结构。

特种工程:适用于筒仓、水池、核工业燃料储存工程、抗震试验台等结构。

工业与民用建筑工程:适用于机场航站楼、铁路站房、大型场馆与广场、办公楼等大跨预应力混凝土结构。

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