江苏锦瑞金属制品有限公司

Jiangsu Jinrui Metal Products Co., Ltd.

什么是化学螺栓
来源: | 作者:锦瑞 | 发布时间: 1天前 | 3 次浏览 | 分享到:
化学螺栓是一种利用化学胶粘剂将螺栓与基材(如混凝土、岩石等)牢固粘结的紧固件,广泛应用于建筑、桥梁、隧道等工程领域。

化学螺栓是一种利用化学胶粘剂将螺栓与基材(如混凝土、岩石等)牢固粘结的紧固件,广泛应用于建筑、桥梁、隧道等工程领域。以下从定义、原理、优势、局限性、安装要点及典型应用场景六方面为您详细解析:

一、核心定义与组成

化学螺栓由两部分组成:

  1. 螺栓本体:通常为高强度金属螺栓(如8.8级或10.9级)。

  2. 化学胶粘剂:以环氧树脂或聚酯树脂为基础,添加固化剂、填料等成分,形成双组分或单组分胶体。

二、工作原理

  1. 粘结机制

    • 胶粘剂渗入基材微孔,固化后形成机械锁固。

    • 化学键合:胶粘剂中的活性基团与基材表面发生化学反应(如与混凝土中的Ca²⁺结合)。

  2. 固化过程

    • 混合后胶粘剂经历液态→凝胶态→固态的相变,*终形成高强度复合材料。

    • 典型固化曲线:25℃下,初固时间20-60分钟,终固时间4-24小时。

三、技术优势


优势维度

详细说明



高承载力

抗拉强度可达30MPa以上(相当于C30混凝土抗拉强度的10倍)

耐环境性

耐酸碱(pH 3-11)、耐盐雾(500小时无锈蚀)、耐温(-40℃至+80℃)

施工灵活

无需预埋,钻孔后即可安装,孔径偏差≤2mm仍可有效粘结

抗疲劳性

经10⁶次循环加载后,残余强度≥85%(优于机械锚栓的70%)


四、局限性

  1. 固化时间敏感:低温(<5℃)或高温(>35℃)会显著延长固化时间。

  2. 基材要求:含水率>4%的混凝土或疏松多孔基材需特殊处理。

  3. 动态载荷限制:在高频振动(>50Hz)或冲击载荷下,长期性能可能下降。

五、安装规范

  1. 钻孔

    • 孔径=螺栓直径+4-6mm(如M12螺栓配16-18mm孔径)。

    • 孔深≥螺栓有效锚固长度+10mm。

  2. 清孔

    • 三吹三刷法:气泵吹灰→毛刷清孔→重复三次,确保孔内无粉尘。

  3. 注胶

    • 双组分胶按比例混合(如A:B=10:1),静置5分钟消泡后注入孔底。

  4. 植栓

    • 螺栓缓慢旋入,胶体溢出量≤1圈螺纹,避免空气卷入。

  5. 固化

    • 20℃时,4小时可承载设计荷载的30%,24小时达100%。

六、典型应用场景


场景

技术要求

案例




幕墙固定

抗剪强度≥15kN,耐紫外线1000小时

迪拜哈利法塔玻璃幕墙

设备基础

允许偏差±2mm,抗震设防8度

核电站冷却塔风机基础

轨道交通

动态疲劳寿命≥200万次

高铁轨道板与底座连接

桥梁加固

胶体徐变≤0.3mm/年,耐冻融循环300次

南京长江大桥粘钢加固工程


七、选型关键参数

  1. 有效锚固深度

    • 混凝土:≥10倍螺栓直径(如M12螺栓需120mm)。

    • 岩石:≥8倍螺栓直径。

  2. 边距间距要求

    • *小边距≥5倍孔径,*小间距≥10倍孔径。

  3. 胶体性能指标

    • 抗压强度≥60MPa,抗折强度≥30MPa,粘结强度≥8MPa。

八、质量检测方法

  1. 拉拔试验

    • 使用液压拉拔仪,加载速率0.5kN/s,破坏模式应为基材混凝土锥体破坏。

  2. 红外热成像

    • 检测胶体固化均匀性,温差应≤2℃。

  3. 超声波检测

    • 评估胶体与基材的粘结完整性,反射波幅应≥80%。

九、常见问题解决方案

  • 胶体不固化:检查胶粘剂是否过期,或基材温度是否<5℃。

  • 粘结强度不足:清孔不彻底或孔径偏差过大,需重新钻孔。

  • 螺栓倾斜:植栓时未垂直插入,需校正或扩大孔径。

化学螺栓通过化学粘结替代传统机械锚固,实现了高强度、耐久性与施工便捷性的平衡。在选型时,需综合考量基材条件、载荷特性及环境因素,并严格遵循施工规范,以确保连接可靠性。