测试水泥基瓷砖粘结砂浆的拉伸粘结强度

标准试验条件：环境温度(23±2)℃，相对湿度(50±5)%，试验区的循环风速小于0.2m/s。

(1)仪器设备

①拉力试验机：最大破坏荷载应在其量程的20%~80%范围内，精度1%。

②水泥胶砂搅拌机。

(2)试验材料

①试验陶瓷砖（V1型砖）

选用符合《干压陶瓷砖第1部分：瓷质砖（吸水率E≤0.5%）》( GB/T4100.1)的瓷质砖，吸水率≤0.2%，未上釉，具有平整的粘结面，尺寸为(50±2)mm×(50±2)mm，厚度4~ 10mm。

要求试验陶瓷砖是未被使用过的，干净的，并进行处理。处理方法：先将试验陶瓷砖浸水24h，沸水煮2h，105℃烘干4h，在标准试验条件下至少放置24h。

②混凝土板

a．原材料及配合比

水泥：符合GB175的42. 5R普通硅酸盐水泥；

集料：0~ 8mm粒径的砂石，连续级配曲线A和B之间（图1）；

水泥与集料的质量比：1：5；

每立方米混凝土中超细粒含量为500kg/m³；超细粉由水泥和粒径0.125mm以下的集料组成；

水灰比：0.5。

图1 连续级配曲线

X-筛子的孔径尺寸，mm；Y-某一粒径尺寸下的质量通过率百分数，%

b．成型与养护

混凝土成型采用垂直或水平浇捣，不得使用脱模剂，然后在50Hz振动台上振动90s。在标准试验条件下养护24h后，浸入(20±2)℃的水中6d，再在标准试验条件下养护21d后备用。每个混凝土板应垂直、互不接触放置。

c．试验用混凝土板

混凝土板的尺寸：400mm×400mm，厚度不小于40mm。

混凝土板的含水率不大于3%，吸水率在0.5~1.5mL，表面拉伸强度不小于1.5MPa。试验表面平整，试验时应干净无尘。

(3)试验步骤

①砂浆拌合

按生产厂商说明，准备2kg粘结砂浆所需的水或液体组分，分别称量（如给出一个数值范围，则取平均值）。在所有项目测试过程中，制备砂浆时的用水量和掺加液体量应该保持一致。

将水或液体倒入水泥胶砂搅拌机的锅中，再将干料撒入，低速搅拌30s，然后取出搅拌叶，在60s内清理搅拌叶和搅拌锅壁上的砂浆，之后重新放人搅拌叶，再低速搅拌60s。按生产厂商的说明让砂浆熟化，然后继续搅拌15s。

②制备试件

用直边抹刀在混凝土板上抹一层制备好的粘结砂浆。然后用齿型抹刀抹上稍厚一层粘结砂浆，并梳理。握住齿型抹刀与混凝土板约成60°的角度，与混凝土板一边成直角，平行地抹至混凝土板另一边（直线移动）。5min后，分别放置至少10块（V1型）试验陶瓷砖于砂浆上，彼此间隔40mm，并在每块瓷砖上加载(2.00±0.015)kg的压块并保持30s。然后在标准试验条件下养护28d。

每组需制备10个试件。

③拉伸粘结原强度试验

第27d时，用适宜的高强胶粘剂将拉拔接头粘在瓷砖上，在标准试验条件下继续放置24h后测定拉伸粘结强度。拉伸试验机应有适宜的灵敏度及量程，并应通过适宜的连接方式不产生任何弯曲应力，以(250±50) N/s速度对试件施加拉拔力。

若要测试粘结砂浆的快硬性能，则测定24h后标准条件下的粘结强度。

④浸水后的拉伸粘结强度试验

试件制备好后在标准试验条件下养护7d，然后在(20±2)℃的水中养护20d。从水中取出试件，用布擦干，用适宜的高强胶粘剂将拉拔接头粘在瓷砖上，7h后把试件放入水中，17h后从水中取出试件测定拉伸粘结强度。

⑤热老化后的拉伸粘结强度试验

试件制备好后在标准试验条件下养护14d，然后将试件放入(70±2)℃鼓风烘箱中14d。从烘箱中取出试件，用适宜的高强胶粘剂将拉拔接头粘在瓷砖上。试件继续在标准试验条件下养护24h后，测定拉伸粘结强度。

⑥冻融循环后的拉伸粘结强度试验

按上述“②”的方法制作试件，但在V1型砖放置前，在其背面用抹刀加涂1mm厚的粘结砂浆。在标准试验条件下养护7d，然后在(20±2)℃的水中养护21d。从水中取出试件，进行冻融试验。

每次冻融循环为：

a．将试件从水中取出，在2h±20min内降至（-15±3）℃；

b．保持试件在（-15±3）℃下2h±20min；

c．将试件浸入(20±3)℃水中，升温至(15±3)℃，保持该温度2h±20min。

重复25次循环。在最后一次循环后取出试件，在标准试验条件下养护，用适宜的高强胶粘剂将拉拔接头粘在试验陶瓷砖上。试件继续在标准试验条件下养护24h后，测定拉伸粘结强度。

(4)结果计算

拉伸粘结强度按下式计算，精确到0. 1MPa：

As=L/A

式中As-拉伸粘结强度，MPa；

L-拉力，N；

A-粘结面积，mm²。

(5)结果评定

求10个数据的平均值；舍弃超出平均值±20%范围的数据；若仍有5个或更多数据被保留，则求新的平均值；若少于5个数据被保留，则重新试验。

按图2确定试件的破坏模式。图(a)表示破坏发生在粘结砂浆层与基材的界面的破坏，用AF-S表示；图(b)表示破坏发生在陶瓷砖与粘结砂浆层的界面的破坏，用AF-T表示；(a)和(b)两种情况下试验数值等于粘结强度。某些情况下，破坏可能发生在陶瓷砖与拉拔接头之间的粘结层，使用符号BT表示，此情况下，粘结强度大于试验数值，试验最好重做。图(c)表示破坏发生在粘结砂浆的粘结层内的破坏，用CF-A表示；图(d)表示基材内聚的破坏，用CF-S表示；图(e)表示陶瓷砖内聚的破坏，用CF-T表示。(d)和(e)两种情况下，粘结强度大于试验数值。

图2 粘结砂浆试件的破坏模式

(a)发生在粘结砂浆层和基材的界面(AF-S)的破坏；(b)发生在陶瓷砖和粘结砂浆层界面(AF-T)的破坏；

(c)发生在粘结砂浆的粘结层内(CF-A)的破坏；(d)基材内聚(CF-S)的破坏；(e)陶瓷砖内聚（CF-T）的破坏

1-拉拔块；2-粘结砂浆；3-陶瓷砖；4-混凝土板