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涂層覆蓋裂縫能力試驗(yàn)機(jī)測(cè)試方法

2025-02-25 09:14:50

混凝土結(jié)構(gòu)表面涂層抗裂縫疲勞試驗(yàn)方法


試驗(yàn)設(shè)備


疲勞試驗(yàn)機(jī):可施加穩(wěn)定周期性荷載,能調(diào)節(jié)荷載頻率、幅度和波形,如液壓伺服疲勞試驗(yàn)機(jī),加載精度控制在 ±1% 以內(nèi)。


裂縫觀測(cè)設(shè)備:高精度顯微鏡分辨率至少達(dá) 0.01mm,數(shù)字圖像相關(guān)(DIC)測(cè)量系統(tǒng)測(cè)量精度在 0.02mm 以內(nèi)。


試件固定裝置:特制夾具或錨固裝置,確保混凝土試件穩(wěn)定牢固。


試件制備


混凝土試件:制作如 100mm×100mm×500mm 的混凝土棱柱體試件,確定混凝土配合比保證每組試件***致性,預(yù)留涂層施工區(qū)域并防護(hù)。


表面涂層施工:混凝土試件養(yǎng)護(hù)到規(guī)定齡期后,按涂層產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)在預(yù)留區(qū)域均勻涂抹涂層材料,用濕膜厚度規(guī)測(cè)量控制,使涂層厚度在設(shè)計(jì)厚度的 ±5% 范圍內(nèi)。


試驗(yàn)步驟


試件安裝:將涂覆好涂層的混凝土試件安裝在疲勞試驗(yàn)機(jī)上,使加載軸線與試件中心軸線重合,安裝并校準(zhǔn)裂縫觀測(cè)設(shè)備。


預(yù)加載:荷載值為預(yù)計(jì)疲勞荷載上限的 10%-20%,循環(huán) 5-10 次,消除試件安裝間隙和初始缺陷影響,預(yù)加載后再次檢查和校準(zhǔn)裂縫觀測(cè)設(shè)備。


疲勞加載:上限取混凝土極限荷載的 40%-60%,下限取上限的 10%-20%,加載波形采用正弦波,頻率 5Hz-10Hz,開(kāi)啟裂縫觀測(cè)設(shè)備記錄初始狀態(tài)。


數(shù)據(jù)采集:每隔 1000 次循環(huán)記錄***次荷載、位移、裂縫寬度和長(zhǎng)度等數(shù)據(jù),關(guān)注涂層表面裂縫萌生、擴(kuò)展以及涂層與混凝土界面的剝離情況。


試驗(yàn)結(jié)果評(píng)定


裂縫寬度控制指標(biāo):設(shè)定允許的***大裂縫寬度限值,如***般防護(hù)涂層為 0.2mm,高性能防護(hù)涂層為 0.1mm。


涂層剝落情況:觀察涂層剝落面積和程度,剝落面積超過(guò)試件涂層總面積 10%,判定涂層抗疲勞性能不合格。


疲勞壽命:記錄試件從開(kāi)始加載到達(dá)到裂縫寬度控制指標(biāo)或涂層剝落指標(biāo)時(shí)的疲勞循環(huán)次數(shù),以此評(píng)價(jià)涂層抗裂縫疲勞壽命。


混凝土表面涂層覆蓋裂縫能力測(cè)定方法


試驗(yàn)設(shè)備


混凝土試件模具:制作標(biāo)準(zhǔn)尺寸的混凝土試件。


裂縫制造裝置:如楔形劈裂裝置,用于在混凝土試件表面制造寬度可控的裂縫。


涂層涂刷工具:刷子、噴槍等。


加載設(shè)備:***材料試驗(yàn)機(jī)。


顯微鏡或裂縫寬度測(cè)量?jī)x:測(cè)量混凝土表面裂縫寬度以及涂層開(kāi)裂后的裂縫寬度變化。


試件制備與試驗(yàn)步驟


試件處理:養(yǎng)護(hù)期滿后,取出混凝土試件,對(duì)試件表面進(jìn)行處理,使其平整、干燥。


制造人工裂縫:使用裂縫制造裝置在混凝土試件表面制造 0.1-0.5mm 的裂縫,測(cè)量并記錄裂縫的寬度、長(zhǎng)度和位置等參數(shù)。


涂刷涂層:將待測(cè)的混凝土表面涂層按照產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)規(guī)定的方法和厚度均勻涂刷在帶有裂縫的混凝土試件表面,在標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境條件下養(yǎng)護(hù) 7 天。


加載測(cè)試:將養(yǎng)護(hù)好的帶有涂層的混凝土試件放置在***材料試驗(yàn)機(jī)上,采用三點(diǎn)彎曲或四點(diǎn)彎曲的加載方式,加載速率***般控制在 0.05-0.1MPa/s,使用顯微鏡或裂縫寬度測(cè)量?jī)x實(shí)時(shí)觀察涂層表面裂縫的變化情況,并記錄涂層開(kāi)裂時(shí)的荷載值以及裂縫寬度。


數(shù)據(jù)處理與結(jié)果評(píng)定


記錄涂層開(kāi)裂時(shí)的荷載值和對(duì)應(yīng)的裂縫寬度,以及未涂刷涂層的混凝土試件在相同加載條件下裂縫寬度達(dá)到時(shí)的荷載值。


計(jì)算涂層覆蓋裂縫能力指數(shù)。


根據(jù)涂層覆蓋裂縫能力指數(shù) η 對(duì)涂層覆蓋裂縫的能力進(jìn)行評(píng)定。


杯突試驗(yàn)


試驗(yàn)設(shè)備:杯突試驗(yàn)儀,頭部配備球形沖頭。


試驗(yàn)步驟:根據(jù) GB/T 9753 標(biāo)準(zhǔn),在杯突試驗(yàn)機(jī)上將試板固定,使其表面朝外,然后以 0.1-0.3mm/s 的恒速度將沖頭推向試板,直到涂層出現(xiàn)開(kāi)裂或涂層從底材脫落為止。


試驗(yàn)結(jié)果評(píng)定:結(jié)果以毫米表示,即沖頭壓入涂層的深度,以此評(píng)估涂層的抗開(kāi)裂性能。

 

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