Устройство для определения адгезионной прочности покрытий Советский патент 1993 года по МПК G01N19/04 

Изобретение относится к испытательной технике, предназначенной для определения прочности сцепления покрытия с подложкой механическим методом и может использоваться при определении адгезии покрытия к пористой поверхности, предварительно обработанной грунтовочным слоем, а именно, полимерных покрытий, например, к бетонным поверхностям в лабораторных, заводских и полевых условиях.

Известно устройство для определения адгезионной прочности покрытий, содержащее два стержня, обращенные друг к другу торцами, предназначенными для нанесения

испытуемого покрытия, головки закрепленные на других торцах стержней и захваты, один из которых взаимодействует с одной из головок, втулку, охватывающую обращенные друг к другу торцы стержней, тягу и

ДР.

Установка предназначена для испытания металлических покрытий, нанесенных на металлическую подложку термическим методом и не может быть использовано для испытания на адгезионную прочность полимерных покрытий, нанесенных например, на бетонные поверхности.

Известно также устройство для определения адгезии, содержащее подрезающие

3

2

ножи с их держателями, упругий элемент и связанный с ним хвостовик с резцом, измеритель адгезии.

Известным устройством определяют максимальное значение адгезии методом скрейбирования. В результате срок службы покрытия, по данным испытаний, завышается. Как показали исследования, влияние краевого эффекта зависит от способа приложения разрушающей нагрузки (отрыв по нормали, сдвиг, отслаивание и др.), Влияние краевого эффекта при отрыве по нормали меньше, чем при сдвиге и отслаивании. Кроме того, определение минимальной величины адгезии при испытании обеспечивает повышение объективных данных об адгезии покрытия к подложке, позволяет достоверно оценить прочность и срок службы покрытия.

Наиболее близким к изобретению является адгезиометр для определения адгезии термопластического покрытия, содержащий цилиндрический отрывной элемент, охватывающую его фрезу, предназначенную для прорезания покрытия по образующей поверхности контакта отрывного элемента с ним, корпус, размещенный в нем шток, захват, связанный со штоком посредством тарированного упругого элемента, рукоятку, связанную со штоком посредством резьбового соединения и предназначенную длл сообщения последнему поступательного движения, и измеритель деформации упругого элемента.

Недостатком известного технического решения является низкая точность при определении в натурных условиях прочности сцепления полимерных покрытий на основе ударопрочного полистирола к бетонной поверхности. Указанный недостаток обусловлен влиянием неравномерности напряжений, действующих в покрытии при использовании адгезива, необходимого для крепления отрывного элемента к покрытию, что обусловлено наличием выступов, на поверхности отрывного элемента, предназначенной для взаимодействия с покрытием, и недостаточной устойчивостью адгезиомет- ра при испытаниях.

Предлагаемое устройство для определения адгезионной прочности покрытий содержит корпус, рукоятку, упругий элемент, измеритель адгезии и подрезающую адге- зию. Для возможности отрыва намеченного участка покрытия по нормали корпус устройства закреплен на втулке, например, с помощью резьбы. Втулка снабжена опорными стойками. Внутри корпуса размещен шток с упругим элементом и тяговый винт, снабженный рукояткой, установленной с

0

возможностью вращения тягового винта. Рукоятка размещена с одной стороны корпуса, а с другой его стороны между опорными стойками размещен винт с захватом,

взаимодействующий с отрывным элементом, выполненным, например, в виде цилиндра с плоским основанием заданных размеров, предварительно закрепленного с помощью клея на испытуемом покрытии.

0 Фреза, служащая для подрезания покрытия на образующей цилиндра - отрывного элемента, выполнена в виде стакана с режущей кромкой. Диаметр плоскости контакта отрывного элемента покрытия выбран 1,4 ...

5 1,8 см, преимущественно 1,6 см.

При выборе параметров отрывного элемента было учтено, что на краевой эффект при определении величины эдгезии покрытия к подложке методом отрыва по нормали влияют несоответствие площади контакта отрывного элемента и испытываемого покрытия; форма испытываемого участка покрытия, она минимальна при участке в

5 форме круга и возрастает для прямоугольных, треугольных и других форм участка.

На основании исследований, оптимальным является отрывной элемент с площадью контакта в виде круга диаметром 1,6

0 см (1,4... 1,8см).

На фиг. 1 приведен общий вид предлагаемого устройства для определения адгезии; на фиг. 2 - то же, разрез; на фиг. 3-4 - отрывной элемент; на фиг. 5 - фреза.

5 Устройство содержит корпус 1, который закреплен с помощью резьбы на втулке 2с опорными стойками 3. Внутри корпуса 1 размещен тяговый винт 4, заканчивающийся с одной стороны корпуса рукояткой 5,

0 второй конец тягового винта 4 соединен с помощью штока 6 с пружиной 7 (упругий элемент). Второй конец пружины 7 соединен с винтом 8, снабженным захватом. Фреза 10 выполнена в виде стакана диаметром,

5 соответствующим диаметру контакта отрывного элемента с покрытием. По кромке полого стакана нанесен режущий слой, например алмазный слой. Отрывной элемент 11 выполнен, например, в виде

0 цилиндра диаметром 1,4 ... 1,8 см, преимущественно 1,6 см, с плоским основанием, взаимодействующим с покрытием через слой клея. С другой стороны отрывной элемент снабжен головкой для обхвата ее за5 хватом 9. Отрывные элементы выполнены в основном из металла. Испытываемое покрытие 12 нанесено на поверхность 13, например бетон. Шкала 14 снабжена бегунком 15 с указателем 16, 17-заглушка. Примеры работы с устройством.

Предварительно нанесенное на бетонную поверхность полистирольное покрытие с помощью, например, эпоксидной смолы (Э-ЗОк; ЭД-6 или ЭД-20) с отвержде- нием приклеивают отрывной элемент 11

а испытываемые участки покрытия плоским основанием и после отверждения клея режущей кромкой фрезы 10 производят фрезирование покрытия до подложки по образующей отрывного элемента 11. Затем захват 9 закрепляют на головке отрывного элемента 11. Если отрывной элемент 11 закреплен на горизонтальной поверхности, например ведут испытание линией дорожной разметки, устройство при испытании упирается стойками 3 в дорожное

0

5

покрытие. Придерживая устройство левой рукой, правой рукой с помощью рукоятки 5 вращают тяговый винт 5 до тех пор, пока винт 8 с захватом 9 под действием пружины 7, расположенной в корпусе 1, не установится в натянутом положении. Бегунок 15 должен совпадать с положением О на шкале 14. Продолжая вращать рукоятку 5, с помощью тягового винта приводят в движение бегунок 15 до тех пор, пока не произойдет отрыв элемента 11с покрытием 12 (адгезия) или с частью подложки (когезия). По местоположению бегунка в момент отрыва судят о минимальной величине адгезии (когезии) покрытия к поверхности, на которую оно нанесено.

Изобретение относится к испытательной технике, предназначенной для определения прочности сцепления покрытия с подложкой механическим методом, и может быть использовано при определении адге- зии покрытия к пористой поверхности, предварительно обработанной грунтовочным слоем. Целью изобретения является повышение точности определения адгезии полимерных покрытий на основе ударопрочного полистирола к бетонной поверхности в натурных условиях. Поставленная цель достигается тем. что в устройстве, содержащем цилиндрический отрывной элемент, охватывающую его фрезу, корпус, размещенные в нем шток, захват связанный со штоком посредством тарированного упругого элемента, рукоятку, предназначенную для сообщения штоку поступательного движения, и измеритель деформации упругого элемента, на корпусе выполнены опорные стойки, предназначенные для размещения устройства на исследуемом покрытии, а поверхность отрывного элемента, предназначенная для взаимодействия с покрытием, выполнена плоской. Диаметр отрывного элемента выбран 1,4-1,8 см. 5 ил. ел

Формула изобретения

Устройство для определения адгезион- ной прочности покрытий, содержащее цилиндрический отрывной элемент, охватывающую его фрезу, предназначенную для подрезания покрытия по образующей поверхности контакта отрывного элемента с ним, корпус, размещенные в нем шток, захват, связанный со штоком посредством тарированного упругого элемента, рукоятку, связанную со штоком посредством резьбового соединения и предназначенную

5

0

для сообщения последнему поступательного движения, и измеритель деформации упругого элемента, отличающееся тем, что, с целью повышения точности определения адгезии полимерных покрытий на основе ударопрочного полистирола к бетонной поверхности в натурных условиях, поверхность отрывного элемента, предназначенная для взаимодействия с покрытием, выполнена плоской диаметром 1,4-1,8 см, а на корпусе выполнены опорные стойки, предназначенные для размещения на исследуемом покрытии.

5

С

/ /

К