李婷,李春玲
(浙江數(shù)智交院科技股份有限公司,杭州310006)
GB/T 2941—2006《橡膠物理試驗(yàn)方法試樣制備和調(diào)節(jié)通用程序》(下稱《通用程序》)[1]規(guī)定,標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室溫度為23 ℃±2 ℃或27 ℃±2 ℃,如果要求更加嚴(yán)格,那么溫度公差應(yīng)為±1 ℃。需要注意的是,23 ℃通常是適用于溫帶地區(qū)的標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室溫度,27 ℃通常是使用于熱帶和亞熱帶地區(qū)的標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室溫度。標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室溫度及濕度條件詳見表1。
表1 標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室溫度及濕度條件
以通用程序規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室溫濕度條件為基礎(chǔ),再設(shè)定表2 的3 組樣品在不同溫濕度環(huán)境條件下進(jìn)行研究。
表2 研究采用的其他試驗(yàn)條件
為了避免熱、光和其他樣品產(chǎn)生的交叉污染,本試驗(yàn)樣品在尚未制備前進(jìn)行了不同溫度及濕度的調(diào)節(jié),并選擇存放在了最小概率產(chǎn)生老化現(xiàn)象的環(huán)境中;同時(shí),試樣形成與試驗(yàn)間不僅間隔最短為16 h,且都是在研究采用的溫度及濕度條件下調(diào)節(jié)2~24 h。
試樣厚度切割和打磨符合《通用程序》中5.1 試樣厚度表2 的規(guī)定,厚度為2.0 mm±0.2 mm。另外,測定拉伸強(qiáng)度及拉斷伸長率選用啞鈴狀試樣。
總的來說,滿足試驗(yàn)前試樣的制備和調(diào)節(jié)是本試驗(yàn)研究的基礎(chǔ),對樣品本身性能參數(shù)的穩(wěn)定有著非常重要的影響。
在GB 18173.2—2014《高分子防水材料 第2 部分:止水帶》[2]中,對拉伸強(qiáng)度、拉斷伸長率指定按照GB/T 528—2009《硫化橡膠或熱塑性橡膠拉伸應(yīng)力應(yīng)變性能的測定》[3]進(jìn)行。在測量啞鈴狀試樣時(shí),一般用測厚計(jì)在試驗(yàn)長度的中部和兩端測量,同時(shí),取3 個(gè)點(diǎn)的測量中位數(shù)用于計(jì)算試樣橫截面面積。
值得注意的是,任何一個(gè)啞鈴狀試樣的狹窄部分厚度都不應(yīng)大于厚度中位數(shù)的2%,并取裁刀狹窄部分刀刃間的距離作為試樣的寬度,且需精確到0.05 mm。
將試樣對稱地夾持在拉力機(jī)上下夾具中,使拉力均勻分布在試樣的橫截面上,裝配伸長測量裝置,夾持器的移動(dòng)速度為500 mm/min。拉伸強(qiáng)度Ts按Ts=Fm/Wt 計(jì)算,以MPa 表示,其中,F(xiàn)m拉伸為最大力,N;W 為裁刀狹窄部分的寬度,mm;t為試驗(yàn)長度部分的厚度,mm。拉斷伸長率Eb按Eb=100×(Lb-L0)/L0計(jì)算,以%表示。其中,Lb為斷裂時(shí)的試驗(yàn)長度,L0為初始時(shí)的試驗(yàn)長度。
本文以標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)環(huán)境23 ℃、相對濕度50%的條件下進(jìn)行1 組試驗(yàn),再以溫度不變,濕度改變、溫度改變,濕度不變和溫濕度同時(shí)改變的3 種試驗(yàn)環(huán)境條件下,對加工方法、養(yǎng)護(hù)條件、裁切樣式、拉伸速率和厚度相同的4 組試樣,分別進(jìn)行試驗(yàn)研究。寬度4 mm,標(biāo)距20 mm 的試件試驗(yàn)結(jié)果詳見表3~表6。
表3 橡膠止水帶拉伸性能試驗(yàn)(溫度23℃、相對濕度50%)
1)試驗(yàn)一:在溫度23 ℃、相對濕度50%的標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)環(huán)境條件下橡膠止水帶的拉伸強(qiáng)度為19.0 MPa,伸長率為455%。
2)試驗(yàn)二:在溫度23 ℃、相對濕度65%的試驗(yàn)環(huán)境條件下橡膠止水帶的拉伸強(qiáng)度為18.6 MPa,伸長率為604%。
3)試驗(yàn)三:在溫度18 ℃、相對濕度50%的試驗(yàn)環(huán)境條件下橡膠止水帶的拉伸強(qiáng)度為18.9 MPa,伸長率為461%。
4)試驗(yàn)四:在溫度28 ℃、相對濕度70%的試驗(yàn)環(huán)境條件下橡膠止水帶的拉伸強(qiáng)度為18.7 MPa,伸長率為618%。
表4 橡膠止水帶拉伸性能試驗(yàn)(溫度23℃、相對濕度65%)
表5 橡膠止水帶拉伸性能試驗(yàn)(溫度18℃、相對濕度50%)
表6 橡膠止水帶拉伸性能試驗(yàn)(溫度28℃、相對濕度70%)
經(jīng)試驗(yàn)可知,在3 種環(huán)境條件下,溫度的改變對橡膠止水帶強(qiáng)度和伸長率的變化影響較??;濕度的變化對拉伸強(qiáng)度影響不明顯,但對拉伸伸長率的影響比較顯著,見表7。
表7 不同試驗(yàn)環(huán)境下的拉伸性能數(shù)據(jù)比較
由表7 可以看出,以溫度23 ℃、相對濕度50%的標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境下的試驗(yàn)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),溫濕度的變化對止水帶拉伸強(qiáng)度的影響差異在3%以內(nèi),而濕度的變化對止水帶伸長率的影響差異達(dá)到了36%左右,伸長率隨著濕度的增加而變大。
研究表明,試驗(yàn)溫濕度的變化對拉伸強(qiáng)度的影響不大,濕度的變化與伸長率成正相關(guān),濕度越大,伸長率越大。從浙江省的降水充沛、濕度大、臺(tái)風(fēng)天氣考慮,建議施工避開該省的最不利氣候條件,對材料做好充分的養(yǎng)護(hù)穩(wěn)定工作,減少高濕條件浸泡后造成的材料硬化開裂,而對工程防水防滲造成的不良影響。