本文作者：盧繼延,戴悅星
1 前言
抗剪性能是建筑用
鋁合金隔熱型材重要的性能之一,
建筑門(mén)窗、
幕墻上的
隔熱型材由于
鋁合金門(mén)窗或幕墻的自重、室內(nèi)外的環(huán)境溫度差異以及
風(fēng)壓載荷的作用而使隔熱型材內(nèi)的連結(jié)部位產(chǎn)生縱向
剪切力。我國(guó)于2004年首次發(fā)布了GB5237.6《
鋁合金建筑型材第6部分:隔熱型材》,該標(biāo)準(zhǔn)參照歐洲prEN14024:2000《隔熱
金屬型材性能要求和測(cè)試試驗(yàn)》的要求規(guī)定隔熱型材縱向抗剪特征值應(yīng)≥zN/mm。
隔熱型材目前常用有兩種形式,第一種是穿條式,第二種是
澆注式。澆注式隔熱型材是將兩種液態(tài)
隔熱材料按一定比例混合后注入鋁合金型材澆注槽內(nèi)并
固化,切除鋁合金型材澆注槽內(nèi)的臨時(shí)連接橋使之?dāng)嚅_(kāi)金屬連接,通過(guò)隔熱材料將鋁合金型材斷開(kāi)的兩部分結(jié)合而成。這種復(fù)合方式的 隔熱型材的抗剪性主要是通過(guò)隔熱材料與鋁合金型材之間的粘合力來(lái)保證,目前,建筑
鋁型材表面處理一般有以下幾種: (1)
陽(yáng)極氧化處理;(2)陽(yáng)極
氧化加
電泳涂漆處理;(3)
粉末噴涂處理;(4)
氟碳漆噴涂處理。這四種處理的表面可分為極性表面和非極性表面,也可分為光滑表面和非光滑表面。這些不同的表面對(duì)于澆注式隔熱型材是否有不同的影響呢?本文通過(guò)試驗(yàn)探討澆注式隔熱型材的抗剪性。
2 實(shí)驗(yàn)部分
2.1 試驗(yàn)準(zhǔn)備
2.1.1 在復(fù)合成隔熱型材之前,將鋁合全型材分成若干批,按正常的生產(chǎn)工藝分別進(jìn)行各種表面處理,從而獲得電泳涂漆型材、粉末噴涂型材和氟碳漆噴涂型材。然后再將這些不同表面處理的鋁合金型材采用同種隔熱膠、同一工藝、同一時(shí)間進(jìn)行復(fù)合處理,加工成澆注式隔熱型材(注:本次試驗(yàn)樣品澆注槽未進(jìn)行開(kāi)齒處理)。
2.1.2 縱向
剪切試驗(yàn)儀器采用電子萬(wàn)能試驗(yàn)儀進(jìn)行,剪切試驗(yàn)
夾具按GB5237.6-2004《鋁合金建筑型材第6部分:隔熱型材》中規(guī)定的試驗(yàn)裝置(見(jiàn)5.4.3.1)進(jìn)行設(shè)計(jì)。
2.2 試驗(yàn)操作
2.201 澆注式隔熱型材試驗(yàn)前,應(yīng)將試樣存放在
室溫固化168h,然后再進(jìn)行狀態(tài)調(diào)節(jié),狀態(tài)調(diào)節(jié)條件是在室溫(23℃ ±2℃ )、
相對(duì)濕度50%± 10%的試驗(yàn)室內(nèi)存放48h。
2.2.2 室溫縱向剪切試驗(yàn)
按GB5237.6-2004中的要求(見(jiàn)5.4.3.1)將試樣夾好,試驗(yàn)在室溫下以3mm/min的加載速度進(jìn)行剪切試驗(yàn),通過(guò)電腦自動(dòng)將所加的載荷和相應(yīng)的剪切位移記錄下來(lái),直至最大載荷出現(xiàn),或隔熱材料與鋁合金型材出現(xiàn)2.0mm的剪切滑移量(此時(shí)稱(chēng)剪切失效)。如此重復(fù)試驗(yàn),每組共做10個(gè)試樣,試驗(yàn)完成后計(jì)算每組試樣的的縱向剪切特征值。
2.2.3 高溫縱向剪切試驗(yàn)
將試驗(yàn)夾具置于高溫箱中,按GB5237.6-2004中的要求(見(jiàn)5.4.3.1)將試樣夾好,并將同一組的其他試樣置于高溫箱中,開(kāi)啟高溫箱進(jìn)行
加熱,至溫度恒定在20℃ ±2℃ 后再保持10而n,然后以3mm/min的加載速度進(jìn)行剪切試驗(yàn),通過(guò)電腦自動(dòng)將所加的載荷和相應(yīng)的剪切位移記錄下來(lái),直至最大載荷出現(xiàn),或隔熱材料與鋁合金型材出現(xiàn)2.0mm的剪切滑移量(此時(shí)稱(chēng)剪切失效)。如此重復(fù)試驗(yàn),每組共做10個(gè)試樣,試驗(yàn)完成后計(jì)算每
組試樣的的縱向剪切特征值。
2.3 試驗(yàn)結(jié)果
本次試驗(yàn)我們對(duì)不同表面處理的澆注式隔熱型材進(jìn)行了室溫縱向剪切試驗(yàn)和高溫縱向剪切試驗(yàn),試驗(yàn)結(jié)果如表1和表2所示。
3結(jié)語(yǔ)
在本次試驗(yàn)中，我們對(duì)電池涂漆處理、粉末噴涂處理和
氟碳噴涂處理等三類(lèi)表面處理方式的澆注式隔熱型材的抗剪性能進(jìn)行測(cè)試,通過(guò)本次試驗(yàn)結(jié)果,我們初步得出以下結(jié)論:
(1)從試驗(yàn)結(jié)果可看出,澆注式隔熱型材高溫縱向剪切特征值與室溫縱向剪切特征值相差很大,高溫縱向剪切特征值遠(yuǎn)低于室溫縱向剪切特征值。
(2)進(jìn)行粉末噴涂處理的澆注式隔熱型材,其高溫縱向剪切特征值和室溫縱向剪切特征值都可達(dá)到GB5237.6-2004的要求。
(3)進(jìn)行氟碳漆噴涂處理和電泳涂漆處理的澆注式隔熱型材,其高溫縱向剪切特征值從試驗(yàn)結(jié)果看不理想:
(4)不同表面處理方式的澆注式隔熱型材的抗剪性能差異比較大,這說(shuō)明不同表面處理膜與隔熱膠的
相容性、
粘結(jié)性是不同的,應(yīng)用前應(yīng)充分考慮表面處理方式對(duì)澆注式隔熱型材性能的影響。
通過(guò)本次試驗(yàn),我們了解到表面處理方式對(duì)澆注式隔熱型材的抗剪性能是有比較大影響的,生產(chǎn)前應(yīng)充分了解表面處理膜與隔熱膠的相容性情況,如果表面處理膜與隔熱膠的相容性不佳時(shí),建議在復(fù)合前應(yīng)對(duì)隔熱型材的澆注槽進(jìn)行特殊處理,并建議隔熱膠供應(yīng)商進(jìn)行相容性研究。
目前GB5237.6中規(guī)定的澆注式隔熱型材的高溫抗剪試驗(yàn)溫度為70℃ ,比穿條式隔熱型材的高溫抗剪試驗(yàn)溫度低10℃ 。由于全球氣候變化,溫室效應(yīng)越顯嚴(yán)重,某些國(guó)家和地區(qū)超出正常氣溫的現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生,如果澆注式隔熱型材最高試驗(yàn)溫度僅為70℃,其使用范圍將會(huì)受到影響,因此我們建議隔熱膠供應(yīng)商應(yīng)對(duì)隔熱膠的高溫性能進(jìn)行研究,保證高溫性能的試驗(yàn)溫度達(dá)到80℃ 以上。
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