本实用新型专利技术涉及一种结构胶界面粘结剪切强度测试用装置，包括十字交叉状地用结构胶相互粘结的粘结基材试件和被粘结试件，所述被粘结试件为两个，两个所述被粘结试件相互平行且位于所述粘结基材试件的两侧，两个所述被粘结试件以及所述粘结基材试件各自的中心位于同一直线上，通过在粘结基材试件上施加一个压向载荷使得在两种材料粘结界面产生剪切应力，通过破坏时的剪切应力计算界面粘结剪切强度。该测试装置适用于具有一定粘结层厚度的不同材料之间界面粘结剪切强度测试，尤其适用于建筑门窗幕墙玻璃与金属基材之间的结构胶粘结强度评价。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术涉及一种结构胶界面粘结剪切强度测试用装置，包括十字交叉状地用结构胶相互粘结的粘结基材试件和被粘结试件，所述被粘结试件为两个，两个所述被粘结试件相互平行且位于所述粘结基材试件的两侧，两个所述被粘结试件以及所述粘结基材试件各自的中心位于同一直线上，通过在粘结基材试件上施加一个压向载荷使得在两种材料粘结界面产生剪切应力，通过破坏时的剪切应力计算界面粘结剪切强度。该测试装置适用于具有一定粘结层厚度的不同材料之间界面粘结剪切强度测试，尤其适用于建筑门窗幕墙玻璃与金属基材之间的结构胶粘结强度评价。【专利说明】结构胶界面粘结剪切强度测试用装置
本技术属于材料力学性能测试
，涉及一种材料界面粘结剪切强度测 试用装置，具体涉及一种评价建筑门窗幕墙及中空玻璃用结构胶界面粘结剪切强度测试用 装直。
技术介绍
建筑结构胶（以下简称结构胶）能承受较大荷载，且具有较好的耐老化、耐疲劳、 耐腐蚀等性能，在预期寿命内性能稳定，适用于受力构件的结构性粘结。在建筑门窗幕墙领 域，常用的结构胶为硅酮结构胶，用于中空玻璃的粘结、玻璃与金属基材之间的粘结等。硅 酮结构胶具有优异的粘结性能，无需底漆与大多数建筑材料都可形成较强的粘结力，且具 有极佳的耐老化稳定性，固化后具有较高的模量，可承载接口较大的伸缩位移能力，在门窗 幕墙中得到了广泛的应用，尤其是作为隐框铝合金玻璃幕墙的关键性材料，用于建筑幕墙 受力金属构件与玻璃等非金属材料的结构性粘结。 结构胶对于隐框玻璃幕墙的安全性尤为重要，隐框玻璃幕墙没有传统的幕墙用以 夹持玻璃并承重的铝合金外框，而是完全依靠玻璃背面的结构胶，把玻璃粘在铝型材框架 上，因其表面无框架，立面效果远远优于明框幕墙。玻璃与金属基材的粘结要能长期有效抵 抗风荷载、自重荷载、热胀冷缩、地震等作用的综合影响，对于结构胶与基材之间的粘结性 能要求极高。而玻璃门窗幕墙多为立面使用，在玻璃自重的作用下，结构胶长期承受剪切作 用，因而准确测试与评价结构胶的界面粘结剪切强度对于结构设计和安全可靠性评价至关 重要。 目前，对于粘结剂、结构胶粘结拉伸剪切疲劳性能的测试方法主要有ISO 9664、 ISO 4587等国际标准中提出的剪切强度测试方法（图1)，试样多采用叠合型平板型试样 或叠片试样，典型的胶层厚度为〇. 2mm，这种方法适用于粘结剂的界面剪切性能测试，胶粘 层厚度较薄，且粘结基材为金属等可受拉材料。对于门窗幕墙而言，硅酮结构胶多用于玻 璃-玻璃或玻璃-金属基材之间的粘结，由于玻璃属于脆性材料，难以承受较大的拉伸载荷 作用，所以现有的ISO标准不适用与门窗幕墙用硅酮结构胶的界面剪切强度测试。为解决 脆性材料在不承受拉伸载荷下测试界面剪切强度，包亦望等人（请参照ZL02158874.0)发 明了一种粘结界面剪切强度的简单测试方法（图2)，即将两条基材试样通过粘结制作为一 个十字交叉形状的试件，将其放置在特制的夹具上，在其中一个试样的顶端施加一个压向 载荷，可测出界面间的剪切强度，解决了脆性材料的界面粘结性能测试难题。但上述方法对 于评价门窗幕墙用硅酮结构胶的剪切性能不太适用，因为按照JGJ 102-2003《玻璃幕墙工 程技术规范》的要求，硅酮结构胶的粘结宽度不应小于7mm，粘结厚度不应小于6mm，对于具 有一定胶层厚度的粘结试样，十字交叉型试样由于胶层厚度的影响在加压时会产生一定的 扭转载荷，十字交叉试件发生倾斜，影响测试结果的准确性。所以，研究适用于测试门窗幕 墙结构胶粘结界面剪切强度的新方法对于准确评价门窗幕墙结构安全性，保障服役建筑门 窗幕墙的使用安全可靠，保证人民生命财产安全以及推动建筑结构胶新材料的发展等方面 具有重要的意义。
技术实现思路
本技术针对目前常规结构胶界面粘结剪切强度测试方法中存在的问题，提供 一种结构胶界面粘结剪切强度测试用装置。 本技术第一方面的目的在于提供一种结构胶界面粘结剪切强度测试用装置， 包括十字交叉状地用结构胶相互粘结的粘结基材试件和被粘结试件，所述被粘结试件为两 个，两个所述被粘结试件相互平行且位于所述粘结基材试件的两侧，该两个被粘结试件以 及所述粘结基材试件的各自的中心位于同一直线上，所述粘结基材试件和所述被粘结试件 均为条状，截面均为矩形，由此形成一个双面十字交叉型测试用装置。 该方案由于采用上述双面十字交叉型测试用装置，试验过程易于保持稳定，避免 由于试件扭转或偏心作用对测试结果的影响，尤其适于测试玻璃幕墙与其它基材粘结后的 粘结界面抗剪强度测试。 进一步，该装置中上述粘结基材试件为铝合金材料、石材或其他金属材料、非金属 材料、复合材料；上述被粘结试件为普通浮法玻璃、镀膜玻璃、夹层玻璃、中空玻璃或复合结 构玻璃。由此，可模拟玻璃幕墙中各种玻璃与金属型材的实际粘结工况；可模拟双中空玻璃 每层玻璃之间的粘结情况等，可制备出与实际工程一致的材料粘结组合方式。 上述结构胶为硅酮结构胶。 更进一步，该装置中还设有夹具，该夹具包括：两块大小相同且平行对置的长方形 的金属板，在各个上述金属板的四个直角部分别开设有连接孔，多根螺杆相互平行且分别 穿过各个上述金属板上对应位置的上述连接孔来将两块上述金属板连结并经由螺母固定， 两个所述被粘结试件平行搭载于两块所述金属板上，所述粘结基材试件经由两个所述被粘 结试件被悬空保持于所述金属夹具的两块金属板之间。 上述金属板可以是钢板。 利用上述结构胶界面粘结剪切强度测试用装置可以进行剪切强度测试试验。 该结构胶界面粘结剪切强度测试试验可以通过以下步骤实施： (1)取得两个所述被粘结试件分别与所述粘结基材试件的粘结界面的面积并计算 该面积之和； (2)将本技术第一方面所述的结构胶界面粘结剪切强度测试用装置放置于普 通的材料力学试验机上，在所述粘结基材试件的顶端施加一个压向载荷，所述压向载荷的 施力方向与所述粘结基材试件的中轴线一致； (3)增加压向荷载，记录粘结界面破坏时的压力值，利用该压力值与粘结界面的所 述面积之和来计算结构胶粘结界面的粘结剪切强度。 进一步，该试验使用公式σ。= P/A来计算结构胶界面粘结剪切强度，其中： σ。为粘结界面的粘结剪切强度，单位为MPa ; P为粘结界面破坏时的压力值，单位为N ; A为粘结界面的所述面积之和，单位为mm2。 本技术的第二方面在于提供一种制作本技术第一方面所述的结构胶界 面粘结剪切强度测试用装置的模具。该模具包括两个相同的分模块，各分模块中均开有俯 视呈T字型的T型槽和通槽，上述通槽从上述T型槽的在上述分模块的开口端沿铅垂方向 向下方延伸，两个分模块以对称的方式合并，两个上述分模块的Τ型槽与通槽所围成的形 状尺寸与所要制作的上述结构胶界面粘结剪切强度测试用装置的形状尺寸一致。 利用上述模具，通过以下步骤可以得到本技术第一方面所述结构胶界面粘结 剪切强度测试用装置。 (1)使用如本技术第三方面所述的模具，先将两个上述被粘结试件分别放置 在上述模具的两个分模块的Τ型槽中，再将两个分模块以对称的方式合并在一起，将上述 粘结基材试本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种结构胶界面粘结剪切强度测试用装置，包括十字交叉状地用结构胶相互粘结的粘结基材试件和被粘结试件，其特征在于：所述被粘结试件为两个，两个所述被粘结试件相互平行且位于所述粘结基材试件的两侧，两个所述被粘结试件以及所述粘结基材试件各自的中心位于同一直线上，所述粘结基材试件和所述被粘结试件均为条状，截面均为矩形。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：刘正权，包亦望，陈璐，张庆华，杜大艳，梁慧超，吴蔚，代铮，于鸿雁，仉娜，魏晨光，万德田，邱岩，刘小根，
申请(专利权)人：中国建材检验认证集团股份有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11
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