在相同应变条件下,聚氨酯密封胶的剪切应力随胶层厚度增加呈下降趋势。试验数据显示,当胶层厚度由5mm增至9mm时,应变为25%时的剪切应力降低7%;而胶层宽度减小则会反向引起剪切应力增大。整理得到两种聚氨酯密封胶在25%应变条件下的剪切模量分别为0.395MPa和0.425MPa。剪切强度通过破坏荷载与有效粘结面积的比值计算获得,可见聚氨酯密封胶剪切强度与胶层宽度呈现显著负相关关系,当宽度由5mm增至9mm时,剪切强度从0.672MPa降至0.624MPa,降幅为7.1%。进一步分析发现,宽度每增加2mm,剪切强度平均下降约2.4%。胶接界面剪切应力计算模型为构建一个聚氨酯密封胶剪切应力计算模型,基于以下假定来推导:(1)不计载荷偏心所导致的弯矩效应;(2)胶层正应力极小,忽略不计;(3)胶层所承受的剪切应力和两侧基材之间的相对位移保持线性关系。根据试验观察结果,单调剪切时试件力学模型如图4所示,聚氨酯密封胶与石块基材之间受剪切应力,石块基材受外荷载作用下的线荷载。石块所受线荷载T为式中:W是石块宽度,mm。胶层宽度与石块基材相等时,由微元体的平衡条件可得式(5)。式中:E为弹性模量,MPa;t为石材基材厚度,mm。由此解得左侧石块所受线荷载TL和聚氨酯密封胶胶接面单位面积上的剪切应力丁,为简化公式表达引入系数人表示:当胶层宽度与石块基材宽度不等时,引入宽度比系数若,可得胶接界面剪切应力计算值丁、为当中间石块基材受到外荷载为1kN时,聚氨酯密封胶处于弹性阶段,胶层厚度与剪切应力的变化规律如图5所示,其中T为胶缝上的最大位置处的应力计算值,Tn为试验结果,计算值与试验值结果基本吻合。在相同外荷载作用下,胶层厚度增加会导致最大剪切应力减小,其中当厚度超过0.1mm后,界面剪切应力小幅下降并趋于稳定。
1)不同弹性模量的聚氨酯密封胶均展现出良好的变形能力和相似的破坏现象。随着胶层宽度的提高,试件中聚氨酯密封胶的破坏情况逐渐从胶接界面破坏转变为胶层剪切破坏。
2)在相同应变条件下,增加胶层厚度会降低聚氨酯密封胶的剪切应力,而减小胶层宽度会增大其剪切应力。
3)提出了适用于以剪切为主、正应力可忽略的超低能耗建筑缝间聚氨酯密封胶的内力计算模型,为今后超低能耗建筑聚氨酯密封胶工程应用提供了理论基础。http://www.sdyuantai.net/