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热固型缓粘结预应力的快速检验 之 标准张拉适用期与标准固化期的快速检验方法研究 Hello大家好，我是“兆小通”，随着缓粘结预应力技术的广泛应用，对于缓粘结预应力的进场检验已成为业内的关注重点。本期“缓粘结学术交流系列”即对三种常用类型的热固型缓粘结预应力钢绞线中的缓凝粘合剂进行实验研究，得出一种检测时间短、检测手段方便的区分方法，以期为工程应用提供合理、快速、有效的技术支持。 引言 缓粘结预应力技术因具有突出的技术优势在预应力混凝土领域的市场份额逐年递增。该技术的核心产品---缓粘结预应力钢绞线是由高强度低松弛预应力钢绞线、缓凝粘合剂和高强度带肋护套组成【1】。而当前国内使用的缓凝粘合剂均是由环氧树脂、常温/中温固化剂及多种助剂制备而成，并在一定环境温度下随时间推移逐渐固化，在将预应力钢绞线粘结同时形成一定高度的横肋与带肋护套粘结咬合【2】。根据上述的反应机理，该类缓凝粘合剂也被称为热固型缓凝粘合剂，由此该类缓粘结预应力也被称为热固型缓粘结预应力（本文以下所述的缓凝粘合剂、缓粘结预应力钢绞线及缓粘结预应力均指热固型）。 目前国内常用的缓凝粘合剂根据适用环境分为三个类型，并划定了这三类的标准张拉适用期与标准固化期，详见表1。本文则是针对这三类缓凝粘合剂开展实验研究，以确定区分这三类缓凝粘合剂的快速、有效的检测方法。 表1 常用缓凝粘合剂类型的对应表 标准张拉适用期（天） 标准固化期（天） A型 240，±40 720，±120 B型 180，±30 540，±90 C型 120，±20 360，±60 2 缓凝粘合剂固化进程的研究 根据缓凝粘合剂的反应机理可知，缓凝粘合剂的固化进程分为两个阶段：1是缓凝粘合剂稠度逐渐下降的阶段；2是缓凝粘合剂硬度逐渐上升的阶段。缓粘结预应力钢绞线的张拉适用期-固化期则可由其所使用的缓凝粘合剂的稠度-硬度指标对应表征【3】。 对缓凝粘合剂进行25℃和35℃恒温条件下稠度与硬度的定期监测，具体试验要求见表2。根据监测结果，绘制出缓凝粘合剂在25℃和35℃恒温下的固化进程图，如图1所示。 表2 常用缓凝粘合剂恒温下稠度与硬度监测试验要求 项目 试验 材料 试验 温度 测试 间隔 参考 标准 备注 稠度 A型 B型 C型 25℃ 35℃ 每隔15天测量一次 GB/T269-1991 采用标准锥体、不工作锥入度测量方法 硬度 GB/T531.1-2008 稠度降至20（0.1mm）后测量 图1 三种类型的缓凝粘合剂在25℃和35℃下的固化进程曲线图 （黄色曲线为35℃下的固化进程曲线图；蓝色曲线为25℃下的固化进程曲线图） 图2缓凝粘合剂固化进程试验照片 由图1可见，通过研究三种类型缓凝粘合剂的稠度或者硬度在一定条件下的变化规律、建立区分方法是切实可行的。同时考虑到缓凝粘合剂的整个固化进程时间较长的情况，故本文选择表征固化进程前段的稠度指标进行研究【4】。 缓粘结剂稠度的研究 根据缓凝粘合剂在不同温度下的固化进程研究可以看出，缓凝粘合剂的固化进程随温度的升高而加速显著，故本试验通过设置不同的高温环境，对缓凝粘合剂的稠度变化进行研究，以此找到鉴别规律。 3.1 实验材料 对于表1所述的缓凝粘合剂，每一类都存在着不同的初始稠度，为保证研究的全面性，本试验对每一类缓凝粘合剂又分别设置最大稠度、中间稠度与最小稠度三种,分别用Ⅰ型、Ⅱ型和Ⅲ型表述,详见表3。 表3 试验用缓凝粘合剂类型明晰表 序号 缓凝粘合剂类型 1 A-Ⅰ 2 A-Ⅱ 3 A-Ⅲ 4 B-Ⅰ 5 B-Ⅱ 6 B-Ⅲ 7 C-Ⅰ 8 C-Ⅱ 9 C-Ⅲ 3.2 实验温度与时间 试验的温度与时间设置见表4。 表4 试验温度与时间要求表 试验温度 试验时间 85℃ 168小时 3.3 测试方案 （1）按GB/T269-1991中全尺寸工作器的规定，将表3中的每种缓凝粘合剂装填于耐高温硬质容器内，每个类型制作5个测量试件【5】。 （2）装填缓凝粘合剂时需不停震动容器，令缓凝粘合剂填装密实，随后将缓凝粘合剂表面刮平整。 （3）将装填好的容器全部于25℃下静置24小时，随后按GB/T269-1991中全尺寸锥体、不工作锥入度的试验步骤测定初始稠度。 （4）测量完成后，将锥体上粘留的缓凝粘合剂全部刮回容器内，震动容器令缓凝粘合剂表面恢复平整。 （5）将测量试件放置于表4所列的温度与时间要求的温度箱内。 （6）达时间要求后将温度箱的温度调整到25℃，试件继续在该温度箱内放置24小时。 （7）随后按GB/T269-1991中全尺寸锥体、不工作锥入度的试验步骤测定每个试件的终止稠度。 （8）测定时锥体的下落时间为5.0±0.1秒。 （9）每组试验的初始稠度和终止稠度分别取5次测量结果的算术平均值。 （10）稠度的单位为0.1mm。 （11）稠度变化率=（终止稠度的算术平均值 - 初始稠度的算术平均值）/初始稠度的算术平均值。 3.4 测试数据 稠度变化率数据见表5 表5 稠度变化率数据表 缓凝粘合剂类型 稠度变化率 A-Ⅰ 41.4% A-Ⅱ 44.3% A-Ⅲ 46.8% B-Ⅰ 51.7% B-Ⅱ 55.1% B-Ⅲ 57.7% C-Ⅰ 65.6% C-Ⅱ 69.3% C-Ⅲ 72.1% 3.5 实验结论 根据表5的试验数据统计可以看出，三类常用的缓凝粘合剂在85℃7天下的稠度变化率具有可区分的规律性。 为保障数据的准确性，本试验按3.1-3.3所述重复进行了3次，每次的试验数据的规律性均与表5相一致。 另外，本试验还对表3的缓凝粘合剂在65℃-24小时、72小时、120小时、168小时，80℃-24小时、72小时、120小时、168小时，85℃-24小时、72小时、120小时，90℃-24小时、72小时、120小时、168小时，95℃-24小时、72小时、120小时、168小时的稠度变化率进行了试验，其中：65℃、80℃、85℃全部及90℃、95℃的24小时、72小时的试验结果不具有可区分的规律性；90℃、95℃的120小时、168小时的试验结果具有可区分的规律性，但有部分最大稠度试件在经过高温后出现了分层现象。 缓凝粘合剂类型的快速检验方法 结合上述的试验研究及缓粘结预应力工程的特点，本文制定出缓粘结预应力钢绞线类型即缓粘结预应力钢绞线标准张拉适用期的工程进场快速检验方法如下。 4.1 进场取样 （1）于进场的同批次缓粘结预应力钢绞线（避开端部的前50公分处）上刮取不少于3000克的缓凝粘合剂。 （2）将缓凝粘合剂分别装填于3个相同的耐高温硬质容器内。容器尺寸需符合GB/T269-1991中全尺寸工作器的规定。 （3）装填缓凝粘合剂时需不停震动容器，令缓凝粘合剂填装密实，随后将缓凝粘合剂表面刮平整。 4.2 试件测定 （1）将装填好的容器全部于25℃下静置24小时，随后按GB/T269-1991中全尺寸锥体、不工作锥入度的试验步骤进行测定，将该测量值记为初始稠度。 （2）测量完成后，将锥体上粘留的缓凝粘合剂全部刮回容器内，震动容器令缓凝粘合剂表面恢复平整。 （3）将容器放置于85℃的恒温试验箱内168小时，随后将温度箱温度调整到25℃，继续放置24小时。 （4）按GB/T269-1991中全尺寸锥体、不工作锥入度的试验步骤进行测定，将该测量值记为终止稠度。 （5）4.2中的（1）和（4）项在测定时设定锥体的下落时间为5.0±0.1秒。 （6）4.2中的（1）和（4）项均需连续、快速地对3个容器进行测定。 4.3 数据计算 （1）初始稠度和终止稠度分别取3次测量结果的算术平均值。 （2）稠度的单位为0.1mm。 （3）稠度下降率=（终止稠度的算术平均值 - 初始稠度的算术平均值）/初始稠度的算术平均值。 4.4 结果判定 （1）根据表6对计算数据进行比较，由此判定对应的缓凝粘合剂的类型。 表6 缓凝粘合剂类型的快速测试条件及判定标准 <span style="font-size: 14px; font-family: 微
