XPS保溫板與結構層黏結性能試驗結果及分析

XPS保溫板與結構層黏結性能試驗結果及分析

1.1　拉伸試驗分析

 

隨著黏結面積增大,黏結界面的抗拉強度基本相同,表明抗拉強度與黏結面積無關。黏結厚度很小或者很大時,抗拉強度低于0. 35MPa的試塊較多,這是由于黏結層的缺陷在厚度過薄和過厚的情況下容易表現(xiàn)出來,在黏結界面,只要局部應力超過局部強度,破壞就會由此發(fā)生,并且迅速擴展到全界面導致最終破壞。從試驗分析,當拉伸強度大于0. 35MPa時,XPS板發(fā)生破壞;當拉伸強度小于0. 35MPa時,黏結界面發(fā)生破壞。因此,為保證保溫板的黏結安全性,首先應保證保溫板自身的抗拉強度。

 

1. 2　剪切試驗分析

 

本次試驗采用兩種受剪方式,一種受剪高度為60mm,另一種受剪寬度為60mm

 

1. 2. 1　黏結面積的影響

 

隨總黏結面積增大,剪切強度有減小的趨勢,但是幅度不大。這是由于隨著黏結面積增大,黏結界面缺陷表現(xiàn)明顯,影響剪切強度。通過對比表2和表3數(shù)據(jù),在相同膠厚、黏結面積的情況下,黏結高度不同對剪切強度影響較大,說明剪切強度受黏結方式的影響較大。

 

1. 2. 2　黏結方式的影響

 

在其他條件相同的情況下,黏結高度較大的試塊剪切強度值較小,黏結寬度較大的試塊剪切強度較大。這是由于在受力方向,膠層的缺陷作用將表現(xiàn)出來,使剪切強度減小。隨著寬度與高度的差增大,剪切強度也在增大。但是,當高度小到一定程度,剪切強度也開始減小。因此,可以利用黏結面寬高比(B /H)分析黏結方式的影響。

 

當黏結高度不變時,隨著黏結寬度增加,剪切強度增大。回歸分析剪切強度與黏結寬度B為線性關系:

 

τ=0.13+1.83×10-4B

 

1. 2. 3　黏結厚度的影響

 

從理論分析,由于黏結層中的缺陷隨著厚度增加呈指數(shù)增加,導致剪切強度減小。但是,當黏結厚度過小時,其施工穩(wěn)定性降低,同樣也會導致剪切強度下降。從圖7可知,當膠漿厚度D<6mm時,剪切強度隨厚度增加而增大,當D>10mm時,剪切強度隨厚度增加而降低。通過回歸分析,剪切強度與膠漿厚度呈拋物線關系:

 

τ=-0.001D2+0.02D +0.067
 

1. 2. 4　多變量擬合

 

根據(jù)單變量擬合的結果,假設τ與β(β=B /H)、D擬合出的多項式的次數(shù)分別為i、j,則多變量擬合的表達式為:

 

τ=∑m=0, i,n=0,jPlβmDn            式中:Pl為系數(shù);多項式最高次數(shù)為(i+j)

 

利用最小二乘法可求得其最小二乘解,使得其總平方誤差為最小?？纱_定多變量擬合表達式的系數(shù)。然后將P代入式(7),即得剪切強度的多變量擬合表達式:

 

τ=0.051β2-0.001D2-0.096β+0.003D +0.169

 

2　結論

 

保溫板與結構層間黏結拉伸強度與黏結面積基本無關,黏結厚度適當?shù)那闆r下,主要為保溫板拉壞。

 

剪切強度不僅與黏結面積有關,還與黏結方式有關。宜采用寬高比較大的黏結方式,即減小受力

 

剪切強度與黏結厚度呈二次關系,一般黏結厚度宜取6~10mm。

 

運用最小二乘法對單變量擬合的結果進行多變量擬合,獲得剪切強度與膠漿厚度、受剪面寬高的高次多項式。