Diagnostyka konstrukcji. Projektowanie. Stefan Giryn

    • Diagnostyka konstrukcji Facebook
    • Diagnostyka konstrukcji LinkedIn
    • Diagnostyka konstrukcji YouTube
    • Diagnostyka konstrukcji Twitter
    • Diagnostyka konstrukcji Instagram

    Badanie przyczepności i wytrzymałości na rozciąganie, pull-off - metodologia pomiaru


    Pull-off to badanie które pozwala określić wytrzymałość na rozciąganie materiałów i przyczepność warstw. Jednak aby zrozumieć na czym polega i jakich informacji może nam dostarczyć warto przeanalizować jak przebiega pomiar i jak powinien być wykonany, aby był miarodajny.


    Zasadniczo wynikiem pomiaru badania pull-off jest wartość wyrażona w MPa obliczona z siły przy której następuje oderwanie warstwy uprzednio naciętego materiału, do którego przyklejony jest grzybek pomiarowy zrywający próbkę, w relacji do powierzchni naciętej warstwy. W związku z powyższym najistotniejsze dla uzyskania prawidłowych wyników badań pull-off jest odpowiednie nacięcie miejsca pod grzybki odrywowe (niekiedy nazywane także stemplami, lub krążkami, z ang. dolly), wklejenie grzybków odpowiednim dla przewidywanej siły klejem (kleje na bazie żywic epoksydowych), równomierne zwiększanie siły odrywającej, a następnie stosowna interpretacja wyników badania.


    Badanie pull-off opisuje norma PN-EN 1542 Wyroby i systemy do ochrony i napraw konstrukcji betonowych - Metody badań - Pomiar przyczepności przez odrywanie.


    Badanie należy zacząć od wyselekcjonowania reprezentatywnych miejsc pomiarowych i przygotowania powierzchni. Powierzchnia powinna być równa i odtłuszczona. W przypadku badania betonów nie powinny to być obszary porysowane, czy zrakowaciałe. W zależności od mierzonego materiału i typu warstwy wykonujemy nacięcie i wklejamy grzybek pomiarowy (w przypadku betonów, systemów naprawczych, jastrychów, a także wypraw itp.) albo dla różnorakich powłok malarskich i antykorozyjnych wklejamy grzybek na żywicę i właściwej średnicy narzynką odcinamy materiał wokół grzybka. Istotne przy wykonywaniu nacięcia jest przecięcie badanej warstwy aż do powierzchni do której przyczepność odrywanej warstwy chcemy zbadać. Dla pomiaru wytrzymałości na rozciąganie warstwy przypowierzchniowej betonu należy wykonać nacięcie o głębokości conajmniej 15mm.


    W przygotowanych miejscach w zależności od rodzaju materiału, lub powłoki i przewidywanej siły adhezji pomiędzy warstwami wybieramy stosowny rozmiar grzybka pomiarowego. Typowo do badań betonu i systemów naprawczych do betonu, wypraw i innych materiałów o niższej wytrzymałości na rozciąganie używamy grzybków o średnicy 50mm, natomiast do badań przyczepności warstw o wysokich wartościach adhezji (np. powłok malarskich) grzybków o mniejszych średnicach, np. 20mm. Spotyka się również zastosowanie grzybków o średnicach 10mm, 14mm, 75mm, a nawet kwadratowych stempli np. dla wypraw elewacyjnych.


    Od przewidywanych właściwości mierzonego materiału, lub powłoki zależy dobór kleju epoksydowego o odpowiedniej wytrzymałości do badania. Istotną kwestią jest także czas schnięcia żywicy i czas obrabialności. Idealne są dwuskładnikowe kleje na bazie żywic epoksydowych o wysokiej wytrzymałości i krótkim czasie wiązania. Dobrze jeśli klej daje się po badaniu łatwo usunąć z grzybków, jednak zazwyczaj jest to wyjątkowo pracochłonnym zadaniem o ile w ogóle jest możliwe.


    Warto zwrócić uwagę na sposób przykładania siły odrywającej. Najlepiej jeśli przyrost siły jest jednostajnie liniowy, lub zbliżony do jednostajnie liniowego. W przeciwnym razie możemy mieć do czynienia z efektem wcześniejszego oderwania wynikającego z nagłego przyrostu siły. W związku z tym dużo większą dokładność badania pozwalają uzyskać testery pull-off z automatyczną pompą takie jak DeFelsko PosiTest AT-A, Elcometer 510, czy Proceq Dyna DY-2. Wszystkie te firmy dokładność swoich automatycznych testerów pull-off określają na ±1%. W pełni automatyczne urządzenia po zadaniu odpowiedniej średnicy grzybka odrywowego w menu urządzenia same na podstawie siły zerwania próby obliczają wyniki które mogą być automatycznie konwertowane do wybranej jednostki np. psi, lub MPa. Testery o ręcznym napędzie w zależności od modelu takie jak np. Elcometer 106, czy Proceq Dyna Estrich wykazują się mniejszą dokładnością, nawet do 5%.


    Jednak nawet dysponując najnowocześniejszym sprzętem diagnostycznym wynik badania należy odpowiednio zinterpretować w zależności od otrzymanego modelu zerwania próbki. Jeżeli całą powierzchnię grzybka pokrywa zerwana warstwa to badanie jest miarodajne, jeśli grzybek zerwał się a badana warstwa pozostała na miejscu świadczy to o błędnym doborze kleju epoksydowego. Powierzchnia połowicznie pokryta zrywaną warstwą świadczy zazwyczaj o nieosiowym przyłożeniu siły odrywającej.

    Wbrew pozorom poprawne przeprowadzenie badania pull-off nie jest prostym zadaniem o czym najlepiej świadczą powyższe zdjęcia. W tym wypadku badany materiał nie został nacięty, skutkiem czego stempel oderwał się od kleju. Wyniki badań z powyższych zdjęć z pewnością nie odzwierciedlają nawet w najmniejszym stopniu wytrzymałości materiału na rozciąganie, co najwyżej siłę adhezji kleju – są po prostu niemiarodajne.


    #PNEN1542 #wytrzymałośćwarstwyprzypowierzchniowejbetonu #systemynaprawczePCC #przyczepnośćwarstw #wytrzymałośćnaodrywanie #pullofftest