涂层覆盖裂缝能力试验机测试方法

混凝土结构表面涂层抗裂缝疲劳试验方法

试验设备

疲劳试验机：可施加稳定周期性荷载，能调节荷载频率、幅度和波形，如液压伺服疲劳试验机，加载精度控制在 ±1% 以内。

裂缝观测设备：高精度显微镜分辨率至少达 0.01mm，数字图像相关（DIC）测量系统测量精度在 0.02mm 以内。

试件固定装置：特制夹具或锚固装置，确保混凝土试件稳定牢固。

试件制备

混凝土试件：制作如 100mm×100mm×500mm 的混凝土棱柱体试件，确定混凝土配合比保证每组试件***致性，预留涂层施工区域并防护。

表面涂层施工：混凝土试件养护到规定龄期后，按涂层产品说明书在预留区域均匀涂抹涂层材料，用湿膜厚度规测量控制，使涂层厚度在设计厚度的 ±5% 范围内。

试验步骤

试件安装：将涂覆好涂层的混凝土试件安装在疲劳试验机上，使加载轴线与试件中心轴线重合，安装并校准裂缝观测设备。

预加载：荷载值为预计疲劳荷载上限的 10%-20%，循环 5-10 次，消除试件安装间隙和初始缺陷影响，预加载后再次检查和校准裂缝观测设备。

疲劳加载：上限取混凝土极限荷载的 40%-60%，下限取上限的 10%-20%，加载波形采用正弦波，频率 5Hz-10Hz，开启裂缝观测设备记录初始状态。

数据采集：每隔 1000 次循环记录***次荷载、位移、裂缝宽度和长度等数据，关注涂层表面裂缝萌生、扩展以及涂层与混凝土界面的剥离情况。

试验结果评定

裂缝宽度控制指标：设定允许的***大裂缝宽度限值，如***般防护涂层为 0.2mm，高性能防护涂层为 0.1mm。

涂层剥落情况：观察涂层剥落面积和程度，剥落面积超过试件涂层总面积 10%，判定涂层抗疲劳性能不合格。

疲劳寿命：记录试件从开始加载到达到裂缝宽度控制指标或涂层剥落指标时的疲劳循环次数，以此评价涂层抗裂缝疲劳寿命。

混凝土表面涂层覆盖裂缝能力测定方法

试验设备

混凝土试件模具：制作标准尺寸的混凝土试件。

裂缝制造装置：如楔形劈裂装置，用于在混凝土试件表面制造宽度可控的裂缝。

涂层涂刷工具：刷子、喷枪等。

加载设备：***材料试验机。

显微镜或裂缝宽度测量仪：测量混凝土表面裂缝宽度以及涂层开裂后的裂缝宽度变化。

试件制备与试验步骤

试件处理：养护期满后，取出混凝土试件，对试件表面进行处理，使其平整、干燥。

制造人工裂缝：使用裂缝制造装置在混凝土试件表面制造 0.1-0.5mm 的裂缝，测量并记录裂缝的宽度、长度和位置等参数。

涂刷涂层：将待测的混凝土表面涂层按照产品说明书规定的方法和厚度均匀涂刷在带有裂缝的混凝土试件表面，在标准环境条件下养护 7 天。

加载测试：将养护好的带有涂层的混凝土试件放置在***材料试验机上，采用三点弯曲或四点弯曲的加载方式，加载速率***般控制在 0.05-0.1MPa/s，使用显微镜或裂缝宽度测量仪实时观察涂层表面裂缝的变化情况，并记录涂层开裂时的荷载值以及裂缝宽度。

数据处理与结果评定

记录涂层开裂时的荷载值和对应的裂缝宽度，以及未涂刷涂层的混凝土试件在相同加载条件下裂缝宽度达到时的荷载值。

计算涂层覆盖裂缝能力指数。

根据涂层覆盖裂缝能力指数 η 对涂层覆盖裂缝的能力进行评定。

杯突试验

试验设备：杯突试验仪，头部配备球形冲头。

试验步骤：根据 GB/T 9753 标准，在杯突试验机上将试板固定，使其表面朝外，然后以 0.1-0.3mm/s 的恒速度将冲头推向试板，直到涂层出现开裂或涂层从底材脱落为止。

试验结果评定：结果以毫米表示，即冲头压入涂层的深度，以此评估涂层的抗开裂性能。

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