4.4 结构加固用胶粘剂

4.4.1 一种胶粘剂能否用于承重结构，主要由其安全性能的综合评价决定；但同属承重结构胶粘剂，仍可按其主要性能的显著差别，划分为若干等级。本规范根据加固工程的实际需要，将室温固化型Ⅰ类结构胶划分为A、B两级，并按结构的重要性和受力的特点明确其适用范围。    这里需要指出的是，这两个等级的主要区别在于其韧性和耐湿热老化性能的合格指标不同。因此，在实际工程中，业主和设计单位对参与竞争的不同品牌胶粘剂所进行的考核，也应侧重于这方面，而不宜单纯做简单的强度检验以决高低。因为这样做的结果，往往选中的是短期强度虽高，但却是十分脆性的劣质胶粘剂，而这正是推销商误导使用单位的常用手法。
4.4.2 为了确保使用粘结技术加固的结构安全，必须要求胶粘剂的粘结抗剪强度标准值应具有足够高的强度保证率及其实现概率(即置信水平)。本规范采用的95％保证率，系根据现行国家标准《建筑结构可靠度设计统一标准》GB 50068确定的；其90％的置信水平(即C＝0.90)是参照国外同类标准和我国标准化工作应用数理统计方法的经验确定的。本条为强制性条文，必须严格执行。
4.4.3 经过数十年的实践，如今国际上已公认专门研制的改性环氧树脂胶为加固混凝土结构首选的胶粘剂；尤其是对粘接纤维复合材和钢材而言，不论从抗剥离性能、耐环境作用性能、耐应力长期作用性能，还是抗冲击、抗疲劳性能来考察，都是其他品种胶粘剂所无法比拟的。但应注意的是：这些良好的胶粘性能均是通过使用高性能固化剂和其他改性剂进行改性和筛选才获得的，从而也才消除了环氧树脂固有的脆性缺陷。因此，在使用前必须按现行国家标准《工程结构加固材料安全性鉴定技术规范》GB 50728进行检验和鉴定。在确认其改性效果后才能保证其粘结的可靠性。至于不饱和聚酯树脂及醇酸树脂，由于其耐潮湿、耐水和耐老化性能极差，因而不允许用作承重结构加固的胶粘剂。
    另外，需要指出的是：现行国家标准《工程结构加固材料安全性鉴定技术规范》GB 50728之所以十分重视结构胶的耐湿热老化性能的检验和鉴定，是由于对承重结构而言，这项指标十分重要：一是因为建筑物对胶粘剂的使用年限要求长达30年以上，其后期粘结强度必须得到保证；二是因为本规范采用的湿热老化检验法，其检出不良固化剂的能力很强，而固化剂的性能在很大程度上决定着胶粘剂长期使用的可靠性。最近一段时间，由于恶性的价格竞争愈演愈烈，导致了不少厂商纷纷变更胶粘剂原配方中的固化剂成分。尽管固化剂的改变，虽有可能做到不影响胶粘剂的短期粘结强度，但却无法制止胶粘剂抗环境老化能力的急剧下降。因此，这些劣质的固化剂很容易在湿热老化试验中被检出。为此，结构加固设计人员、监理人员和业主必须坚持进行见证抽样的湿热老化检验；在任何情况下均不得以其他人工老化试验替代湿热老化试验。
    这里还应指出的是，现行国家标准《工程结构加固材料安全性鉴定技术规范》GB 50728之所以引用欧洲标准化委员会《结构胶粘剂老化试验方法》EN 2243-5关于以湿热环境进行老化试验的规定，系基于以下认识，即：胶粘剂在紫外光作用下虽能起化学反应，使聚合物中的大分子链破坏；但对大多数胶粘剂而言，由于受到被粘物屏蔽保护，光老化并非其老化主因，很难借以判明胶粘剂老化性能；而迄今只有在湿热的综合作用下才能检验其老化性能。因为：其一，湿气总能侵入胶层，而在一定温度促进下，还会加快其渗入胶层的速度，使之更迅速地起到破坏胶层易水解化学键的作用，使胶粘剂分子链更易降解；其二，水分子渗入胶粘剂与被粘物的界面，会促使其分离；其三，水分还起着物理增塑作用，降低了胶层抗剪和抗拉性能；其四，热的作用还可使键能小的高聚物发生裂解和分解；等等。所有这些由于湿热的作用使得胶粘剂性能降低或变坏的过程，即使在自然环境中也会随着时间的向前推移而逐渐地发生，并形成累积性损伤，只是老化的时间和过程较长而已。因此，显然可以利用胶粘剂对湿热老化作用的敏感性设计成一种快速而有效的检验方法。试验表明，有不少品牌胶粘剂可以很容易通过3000h～5000h的各种人工气候老化检验，但却在720h的湿热老化试验过程中几乎完全丧失强度。其关键问题就在于这些品牌胶粘剂使用的是劣质固化剂以及有害的外加剂，不具备结构胶粘剂所要求的耐长期环境作用的能力。    种植后锚固件(如植筋、锚栓等)的结构胶，其安全性能的检验项目及检验方法，与前述几种结构胶有所不同。这是因为这类胶属于富填料型，其部分检验项目很难用一般试验方法进行试件制备与试验。因此，现行国家标准《工程结构加固材料安全性鉴定技术规范》GB 50728针对工程最常用的改性环氧类结构胶，专门制定了适用于锚固型结构胶的检验项目及其合格指标供安全性鉴定使用。
4.4.4 不饱和聚酯树脂和醇酸树脂，由于其耐水性、耐潮湿性和耐湿热老化性能很差，在承重结构中作为结构胶使用，不仅会留下安全隐患，而且已有一些加固工程因使用这类胶而导致出现安全事故。因此，必须严禁其在承重结构加固中使用。
    本条为强制性条文，必须严格执行。
4.4.5 目前在后锚固工程中，有不少场合需要采用快固结构胶，但在《工程结构加固材料安全性鉴定技术规范》GB 50728中尚未包括这类胶的安全性能鉴定标准。致使其应用受到影响，为了解决这个问题，本条给出了锚固型快固结构胶的安全性能鉴定标准，供锚固工程使用，待国家标准《工程结构加固材料安全性鉴定技术规范》GB 50728今后修订时，再行移交。