优化FTC拉伸粘结强度试验过程的研讨

优化FTC拉伸粘结强度试验过程的研讨

盛淏

上海闵衡建筑检测研究所有限公司 

上海市   201100

摘 要：FTC自调温相变蓄能材料保温系统是一种利用相变材料（PCM）的潜热来调节室内温度的创新技术。相变材料能够在其相态发生变化时吸收或释放大量的热能，这个过程称为相变。这种材料在相变过程中能够保持稳定的温度，因此被广泛应用于建筑节能领域。本文结合试验介绍FTC拉伸粘结强度试验优化方法，旨在为类似研究、试验与应用提供参考。

关键词：拉伸粘结强度28d；耐水拉伸粘结强度28d+浸水7d；成型；聚乙烯薄膜覆盖；

0 前言

在介绍FTC拉伸粘结强度试验优化方法之前，我们也来了解下节能材料拉伸粘结强度试验的意义，节能材料的拉伸粘结强度是指材料在受到拉伸力时，与另一种材料粘结的牢度。这个指标在建筑节能工程中非常重要，特别是在墙体节能工程中，节能材料的拉伸粘接强度需要进行复验，以确保工程质量。

1 标准要求

在《FTC自调温相变蓄能材料保温系统应用技术标准》T/SHHJ000014-2018中（3.2.1）FTC相变材料性能要求[1]。

按标准要求试验方法为JGJ/T 253-2019，B.3.4 拉伸粘结强度应按现行国家标准《模塑聚苯板薄抹灰外墙外保温系统材料》GB/T 29906的规定进行试验。但是GB/T 29906-2013中关于拉伸粘结强度实验的方法有2种，（1）垂直板面方向的抗拉强度；（2）胶粘剂/抹面胶浆，拉伸粘结强度。导致试验人员不知道选择哪个试验方法更合适FTC相变蓄能材料的拉伸粘结强度试验。所以我进行了这两种方法的试验优化。

该试验所用的检测设备有：电子万能试验机；卧式搅拌机；聚乙烯薄膜；金属板；抹灰刀；成型框等。

2 试验检测过程相关2种试验优化方法

2.1 方法一《垂直板面方向的抗拉强度》试验方法

依据GB/T 29906-2013（6.5.1）[3]的相关规定进行试验，因试验方法中没有给定成型时间我们按照T/SHHJ000014-2018的标准养护原强28d，28d+浸水7d进行优化。

试验优化具体成型信息：

1.按配比称量粉料和拌和用水；水灰比1:1.3；

2.将搅拌锅及相关辅助工具用拧干的湿布擦拭，将FTC相变蓄能材料倒入卧室搅拌机中，在搅拌的同时加水需要搅拌两分钟，搅拌两分钟后暂停然后应及时处理搅拌机内壁和搅拌扇叶上的材料后继续搅拌一分钟；

3.将搅拌好的FTC相变蓄能材料一次注满100mm×100mm×30mm试模中，略高于试模，用捣棒轻轻由外向内螺旋插捣25次，用抹灰刀沿模具内壁插捣数次或者使用橡皮锤轻轻敲击模具四周直到捣棒留下的空洞消失，随后将高出部分的FTC相变蓄能材料沿试模顶部抹平，成型10块/组其中5块原强，5块耐水。

4.试件制作后，用聚乙烯薄膜进行覆盖，然后将试样放置在温度为（23±2）℃,相对湿度(50±5)%的环境条件下 （48±8）h后脱模，继续使用聚乙烯薄膜包裹试件养护14天，14天后去掉聚乙烯薄膜养护至28天。

5.选着合适的胶粘剂将刚性平板或金属板粘在FTC试样的表面，胶粘剂应与FTC相变蓄能材料相容，胶粘剂固化粘接完毕后将样品按下列方法进行实验：

5.1原强度：无附加条件。

5.2耐水强度：放在水中浸水7天，7天到期后的试样从水中取出并用拧干的湿毛巾擦拭掉试样表面水分，然后继续在温度为（23±2）℃,相对湿度(50±5)%的养护室中干燥 2h。

6.将试样安装到合适的电子万能试验机上，进行拉伸粘结强度实验的测定，拉伸速度为(5±1) mm/min。记录每个试样破坏时的拉力值和破坏界面。如破坏的界面在刚性平板或金属板粘接面时，测试的实验数据无效。试验结果如表1所示。

表1  试样尺寸为100mm×100mm的试样拉伸粘结强度

2.2方法二《胶粘剂/抹面胶浆，拉伸粘结强度》试验方法

依据GB/T29906-2013（6.4.1）成型并试验，试样尺寸 50mm×50mm 或直径 50mm，与水泥砂浆粘结试样，原强28d耐水28+浸水7d试验数量各 6 个。

试验优化具体成型信息：

1.按生产商使用说明配FTC相变蓄能材料；水灰比 1:1.3

2.将搅拌锅及相关辅助工具用拧干的湿布擦拭，将FTC相变蓄能材料倒入卧室搅拌机中，在搅拌的同时加水需要搅拌两分钟，搅拌两分钟后暂停然后应及时处理搅拌机内壁和搅拌扇叶上的材料后继续搅拌一分钟；

3.将成型框放在水泥砂浆块上（厚度不宜小于20mm），将拌好的 FTC相变蓄能材料倒入成型框（涂抹厚度为 3mm），用抹灰刀均匀插捣15次，人工颠实5次，转90°，再颠实5次，用刮刀以45°方向抹平砂浆表面。

4.在可以操作的时间结束时用聚乙烯薄膜进行覆盖，然后将试样放置在温度为（23±2）℃,相对湿度(50±5)%的环境条件下 14天,14天后去掉聚乙烯薄膜养护至28天。

5.选着合适的胶粘剂将刚性平板或金属板粘在FTC试样的表面，胶粘剂应与FTC相变蓄能材料相容，胶粘剂固化粘接完毕后将样品按下列方法进行实验：

5.1原强度：无附加条件。

5.2耐水强度：放在水中浸水7d，7d到期后的试样从水中取出并用拧干的湿毛巾擦拭掉试样表面水分，然后继续在温度为（23±2）℃,相对湿度(50±5)%的养护室中干燥 2h。

6.将试样安装到合适的电子万能试验机上，进行拉伸粘结强度实验的测定，拉伸速度为(5±1) mm/min。记录每个试样破坏时的拉力值和破坏界面。如破坏的界面在刚性平板或金属板粘接面时，测试的实验数据无效。试验结果如表2所示。

表2  试样尺寸为50mm×50mm的试样拉伸粘结强度

从表1表2试验结果中可以看出，在同等的试验状态（同一试验环境、同一操作人员、同一试样）下，采用不同试验方法成型出来的试样，得出的结果是相差不多的。笔者认为出现上述情况的原因：抗拉粘结强度的破坏界面都是破坏在FTC自调温相变蓄能材料中的，那么测出来的应该就是FTC材料自身的真实抗拉强度所以无论成型尺寸是100mm×100mm的试样还是50mm×50mm的试样都是FTC材料的强度，但是50mm×50mm成型的试样比100mm×100mm多了与水泥砂浆粘结成型，这个试验更能确保FTC材料在实际应用中能够与基材（如墙体、天花板等）有效结合。

2.3本次试验方法适用说明

本次FTC拉伸粘结强度试验的试验过程，均按照T/SHHJ000014-2019《FTC自调温相变蓄能材料保温系统应用技术标准》[1]中表3.2.1引用的JGJ/T 253-2019《无机轻集料砂浆保温系统技术标准》中的B.3.4条款执行[2]《模塑聚苯板薄抹灰外墙外保温系统材料》GB/T 29906-2013中的（6.4.1）和（6.5.1）[3]，本方法不适用于除了FTC的测定，同时鉴于以上试验均采用FTC相变蓄能材料，故以上试验罗列的两种优化方法仅限于FTC相变蓄能材料，对别的保温材料的拉伸粘结强度测定不适用。

3 结论与建议

从以上的两种改进方法可以看出，通过试验方法可以弥补标准中的不足，提高试验效率，极大的优化FTC拉伸粘结强度试验方法。

建议：在整个拉伸粘结试验过程中仍需注意下列问题：

（1）FTC拉伸粘结强度建议使用优化方法二进行试验，更能反映出FTC材料的拉伸粘结强度。

（2）FTC相变蓄能材料按照GB/T29906-2013《模塑聚苯板薄抹灰外墙外保温系统材料》（6.4.1）[3]成型好后应使用模塑聚苯板进行覆盖，但是因为该标准适用于的材料是模塑聚苯板并不适用于FTC相变蓄能材料的特性，所以优化改为使用聚乙烯薄膜进行覆盖养护FTC相变蓄能材料在成型后需要覆盖聚乙烯薄膜进行养护，主要是为了以下几个原因：

保湿：覆盖聚乙烯薄膜可以保持FTC内部的水分，防止水分过快蒸发，这对于试样的水化反应和强度发展至关重要。

防止干燥：在硬化初期，FTC非常容易受到外界环境的影响，如风干、日晒等，这些都可能导致FTC表面过快失水，影响其整体性能。聚乙烯薄膜可以有效隔绝这些不利因素。

保温：聚乙烯薄膜覆盖还可以起到一定的保温作用，有助于FTC内部温度的保持，从而促进水化反应的进行。

防止污染：覆盖薄膜可以防止灰尘、杂质等污染物落在FTC表面，保持FTC的清洁，这对于最终的外观和性能都有好处。

加快硬化：在某些情况下，薄膜覆盖还可以加速FTC的硬化过程，因为薄膜内部形成了一个相对封闭的环境，有助于保持适宜的湿度和温度条件。

综上所述，覆盖聚乙烯薄膜是FTC相变蓄能材料养护过程中的一个重要步骤，它有助于确保FTC的正常硬化和最终的性能。

参考文献：

[1]T/SHHJ000014-2019《FTC自调温相变蓄能材料保温系统应用技术标准》

[2]JGJ/T 253-2019《无机轻集料砂浆保温系统技术标准》（B.3.4）

[3]GB/T 29906-2013《模塑聚苯板薄抹灰外墙外保温系统材料（6.4.1）、（6.5.1）

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