Badanie przyczepności do betonu metodą pull-off

Badanie przyczepności do betonu metodą pull-off to powszechnie stosowana technika oceny siły adhezji między warstwami – najczęściej powłok, tynków czy zapraw naprawczych – a podłożem betonowym. Polega ono na przymocowaniu specjalnego, metalowego grzybka (dolly) do powierzchni badanej warstwy przy użyciu kleju epoksydowego oraz na stopniowym przykładaniu siły odrywającej. Siła w momencie, gdy nastąpi oderwanie, jest rejestrowana, a wynik wyrażany w megapascalach (MPa) stanowi wskaźnik przyczepności badanego systemu. Badanie przyczepności do betonu metodą pull‑off opisuje procedura badawcza IBDiM PB/TM-1/6 (PN-EN 1542:2000).

Badanie przyczepności metodą pull-off mierzy siłę potrzebną do oderwania przyklejonego metalowego „grzybka” od betonu lub odrywającej się powłoki, wynik wyrażany jest w MPa i służy ocenie adhezji i kohezji warstw oraz nośności podłoża

Badanie metodą pull off polega na przyłożeniu do powierzchni betonu siły rozrywającej, która powoduje odrywanie materiału od podłoża. Siła ta jest mierzona za pomocą specjalnego urządzenia, zwanego wyciągiem pull-off.

Badanie pull off betonu

Badanie pull off wykonujemy w trybie in situ - czyli na budowie. Powierzchnia próbki powinna być przygotowana w taki sposób, aby była czysta, sucha i wolna od zanieczyszczeń. Na powierzchnię betonu nakłada się okrągłą płytkę o średnicy 50 mm. Płytka powinna być wykonana z materiału o wysokiej wytrzymałości na rozciąganie, np. stali lub tytanu.

Urządzenie pomiarowe pull-off jest przymocowany do płytki za pomocą śrub lub zacisków. Następnie do wyciągu jest przyłożona siła rozrywająca. Siła ta jest zwiększana stopniowo, aż do oderwania płytki od betonu.

Wyniki badania są wyrażane w megapaskalach (MPa). Przyczepność do betonu jest uznawana za wystarczającą, jeśli jej wartość wynosi co najmniej 1,5 MPa.

Procedura badawcza IBDiM PB/TM-1/6 (PN-EN 1542:2000) jest stosowana do badania przyczepności różnego rodzaju materiałów do betonu, w tym:

• zapraw naprawczych
• klejów
• kotew

Badanie to jest szczególnie przydatne w przypadku materiałów, które mają być narażone na działanie wysokich obciążeń lub na warunki atmosferyczne.

Normy i zastosowania

• Zastosowania: ocena przyczepności zapraw naprawczych, powłok malarskich, żywic epoksydowych, izolacji fundamentów oraz ocena stanu technicznego elementów betonowych przed i po naprawie.

• Normy i standardy: opis procedury i wymagania pomiarowe opisują publikacje branżowe i laboratoria wykonujące testy pull-off; parametry doboru grzybków i sposób przygotowania podłoża znajdują się w literaturze technicznej i dokumentacjach wykonawców sprzętu.

Wyposażenie i przygotowanie podłoża

• Sprzęt: siłownik pull-off z manometrem/układem pomiaru siły, metalowe grzybki (różne średnice), klej epoksydowy do montażu grzybków, narzędzia do nacinania podłoża (frezy, narzynki), środki odtłuszczające, pędzel/adhezjometr do nakładania kleju.

• Dobór średnicy grzybka: im większa średnica, tym niższe wartości pomiarowe; typowe przykłady: 10 mm (zakres do ~70 MPa), 14 mm (~40 MPa), 20 mm (~20 MPa), 50 mm (~3,3 MPa) — wybór zależy od oczekiwanej siły odrywania i rodzaju badanej powłoki.

• Przygotowanie powierzchni: powierzchnia powinna być sucha, czysta i odtłuszczona; unikać miejsc zarysowanych, o nierównomiernej strukturze lub „rakiem”; w zależności od typu warstwy wykonać nacięcie poprzez powłokę do podłoża lub wokół grzybka zgodnie z zaleceniami badania

Wyknonanie badania pull-off

1. Wyznaczenie punktów pomiarowych

   • Wybierz min. 3 punkty o jednorodnej strukturze w badanym obszarze; więcej punktów przy większej powierzchni lub zmiennym podłożu.

2. Przygotowanie podłoża

   • Oczyść i odtłuść powierzchnię; jeśli wymagane, wykonaj nacięcie przez warstwę aż do podłoża.

3. Montaż grzybka

   • Nałóż cienką warstwę kleju epoksydowego na spód grzybka i przyklej do powierzchni; wyrównaj i zabezpiecz do czasu związania kleju.

4. Czas wiązania

   • Poczekaj na pełne związanie kleju zgodnie z zaleceniami producenta kleju.

5. Pomiary

   • Przytwierdź przyrząd pomiarowy do grzybka i równomiernie zwiększaj siłę rozciągającą; odczytuj siłę odrywania z manometru lub wskazań siłownika; zapewnij możliwie liniowy przyrost siły podczas testu.

6. Rejestracja momentu zerwania

   • Zarejestruj maksymalną siłę odrywania i rodzaj zerwania (adhezyjne, kohezyjne, mieszane).

7. Powtórzenia

   • Wykonaj testy w kilku punktach i policz wartość średnią oraz odchylenie standardowe dla raportu.

     

Interpretacja wyników i rodzaje zerwań

• Wynik: siła przeliczana jest na naprężenie odrywania w MPa jako stosunek siły do powierzchni grzybka.

• Rodzaje zerwań:

  • Adhezyjne — oderwanie na granicy powłoka–podłoże, wskazuje na słabą przyczepność;

  • Kohezyjne — zerwanie wewnątrz warstwy materiału (np. beton kruchy), wskazuje na niską wytrzymałość materiału bazowego;

  • Mieszane — kombinacja obu mechanizmów.

• Ocena: porównuj wyniki z wymaganiami projektowymi lub kryteriami odbioru; niskie wartości lub adhezyjne zerwania sugerują konieczność przygotowania podłoża, zastosowania podkładu lub użycia innej technologii naprawczej.

Wzór protokołu badania (skrócony)

• Nazwa obiektu:

• Data i miejsce pomiaru:

• Osoba wykonująca:

• Sprzęt: model siłownika, średnica grzybków, rodzaj kleju (producent)

• Warunki: temperatura, wilgotność (jeśli istotne)

• Punkty pomiarowe: numeracja i lokalizacja

• Wyniki: dla każdego punktu podać siłę odrywania [N], przeliczone naprężenie [MPa], rodzaj zerwania (adhezyjne/kohezyjne/mieszane).

• Średnia arytmetyczna i odchylenie: obliczenia statystyczne dla zestawu pomiarów.

• Wnioski i zalecenia: krótka interpretacja i proponowane działania naprawcze lub potwierdzenie zgodności.

Rekomendacje praktyczne: stosować odpowiedni rozmiar grzybka zależnie od oczekiwanej wytrzymałości, unikać miejsc uszkodzonych, dokumentować rodzaj zerwania i wykonać co najmniej 3 pomiary na reprezentatywnym obszarze dla rzetelnej oceny jakości przyczepności