改性沥青自粘防水卷材剥离强度影响因素研究.docx

改性沥青自粘防水卷材剥离强度影响因素研究高山娇，许嘉龙，杜鹏，王堂玺，何成，高洪月，于东溟（辽宁省产品质量监督检验院，辽宁 沈阳 110032）摘要：讨论了改性沥青自粘防水卷材的剥离角度、卷材厚度、剥离速度和粘结时间对剥离强度的影响。结果表明，卷材越 厚、粘结时间越长，卷材的剥离性能越好；剥离角度增大，卷材的剥离强度减小；剥离速度增加，卷材的剥离强度增大。 关键词:改性沥青自粘防水卷材；剥离强度；剥离角度；卷材厚度；剥离速度；粘结时间文章编号：1007-497x（2014）050017-03中图分类号：tu502；tu57文献标识码：astudy on influence factors on peeling strength of self-adhesive modified asphalt waterproofing membranegao shanjiao，xu jialong，du peng，wang tangxi，he cheng，gao hongyue，yu dongming（liaoning province product quality supervision and inspection institute, shenyang, liaoning 110032, china）abstract: this article discusses influences of peeling angle, membrane thickness, peeling rate and adhesive time on peeling strength of self-adhesive modified asphalt waterproofing membrane. the results show that peeling strength is getting better with the increases of membrane thickness and adhesive time; the peeling strength decreases with the increasing of peeling an gle; the peeling strength improves with the increasing of peeling rate.key words: self-adhesive modified asphalt waterproofing membrane; peeling strength; peeling angle; membrane thickness; peeling rate; adhesive time改性沥青自粘防水卷材因具有强度高，延伸率 大，粘结方便，抗低温性、变形性、自愈性好等特点，在 建筑防水工程上得到了广泛的应用。而评价改性沥青 自粘防水卷材应用优劣程度的一个重要指标就是粘 结后的剥离强度1。剥离强度反映材料间的粘结程度，改性沥青自粘 防水卷材在施工时的粘结包括两个过程2：一是热力 学过程，改性沥青层与被粘物在界面上相互润湿，分收稿日期：2013-10-24 基金项目：国家质检总局质检公益专项“双打”建材产品检验 鉴定技术方法研究，项目编号：2012104011-4。 作者简介：高山娇，女，工程师。联系地址：110032 沈阳市崇山 东路 61 号。子之间紧密接触而发生吸附，在粘结界面形成分子间 作用力，影响此过程的关键是界面自由能；二是流变 学过程，改性沥青层和基体之间形成足够的接触面 积，此时，改性沥青本身所具有的黏弹性所提供的耗 散能对其在界面上的延展起着重要的驱动作用3。所 以，决定改性沥青自粘防水卷材剥离强度大小的因素 包括两方面：一是改性沥青与基面之间的附着力，即 初粘性4，二是改性沥青分子之间的内聚强度。在实际应用中，初粘性与内聚强度是相互矛盾 的：初粘性越好，改性沥青层分散和湿润基层的能力 越强，内聚强度则越低。当内聚强度过低时，进行剥离 测试就会发生内聚破坏，剥离强度骤降5。即脱粘合为 界面破坏，初粘性与剥离强度成正比；初粘性过大，脱20145 中国建筑防水17研究与应用粘合可能为内聚破坏，使剥离强度降低。 剥离强度可用下面的公式表示：pi= fi li（1）180即卷材与基体进行平面剥离时最省力；剥离角度 从 90逐渐减小到 30时，卷材剥离需要的力逐渐趋 于稳定。2 厚度因素式中，pi第 i 个测点的剥离强度，n/mm；fi第i 个测点的剥离力峰值，n；li 试件宽度，mm。其中，剥 离力峰值受剥离角度、卷材厚度、剥离速度和卷材与 基体间粘结时间等因素影响。考察剥离试验时各测试条件对改性沥青自粘防 水卷材剥离强度的影响，对选用现场各种试验条件并 实现快速检测具有重大意义。本文选用不同的试验条 件，包括卷材与基体的剥离角度、卷材厚度、剥离速度 和卷材与基体间粘结时间，讨论了这些因素对剥离强 度的影响。1 角度因素参照 gb/t 328.42007建筑防水卷材试验方法 第 4 部分：沥青防水卷材厚度、单位面积质量的试验 方法，将 3 mm 厚的自粘卷材与铝板粘结好，在标准 条件下放置 24 h，在剥离速度为 100 mm/min 的情况 下，严格控制卷材与剥离面的角度分别为 30、45、60、90和 180，测试剥离强度，每个角度平行测试 55.10） 4.80m m/ 4.50n/（ 4.20剥离强度 3.903.603.303.000306090120150180角度（/ ）组数据，取其平均值作图。剥离强度随剥离角度的变 化见图 1。图 1 剥离强度随剥离角度的变化参照 gb/t 328.42007 的试验方法，将厚度分 别为 2 mm、3 mm、4 mm、5 mm 的自粘卷材与铝板粘 结好，在标准条件下放置 24 h，在剥离速度为 100 mm/min、剥离角度为 180的情况下测试剥离强度，每 个厚度平行测试 5 组数据，取其平均值作图。剥离强 度随卷材厚度的变化见图 2。6.0） 5.0m m/n 4.0/（剥离强度 3.02.01.012345卷材厚度/mm图 2 剥离强度随卷材厚度的变化从图 2 可以看出，卷材厚度越大，与铝板间的剥 离强度越高。这是由于卷材厚度不仅影响剥离强度， 还会改变剥离破坏的类型，一般来说，胶层越厚，越容 易达到内聚破坏。3速度因素分别测定剥离速度为 25 mm/min、50 mm/min、 100 mm/min、200 mm/min、400 mm/min 时，卷材厚度 为 3 mm、剥离角度为 180时的剥离强度，每个速度 平行测试 5 组数据，取其平均值作图。剥离强度随剥 离速度的变化见图 3。从图 3 可以看出，随着剥离速度的增加，自粘卷 材的剥离强度逐渐增大。究其原因，可以用 maxwell 方程来定性地说明6:从图 1 可以看出，在其他试验条件相同的情况下，剥离角度对剥离强度的影响较大，当剥离角度从30增大到 180时，剥离强度逐渐减小。当剥离角度为d1dffdt = e dt + （2）式中： 表示形变，t 为时间，e 为弹性模量，f 为外力，18cbw20145研究与应用4.54.0） 3.5mm 3.0/ n2.5/（剥离强度 2.01.51.00.50.00 2550100200300400剥离速度（/ m/min）4.03.5） 3.0m m/ 2.5n/（ 2.0剥离强度 1.51.00.50.00 6 1224487296粘结时间/h图 3 剥离强度随剥离速度的变化 为黏度。式（2）表明，形变表现为弹性 1 df 和黏5结论图 4 剥离强度随粘结时间的变化性 f edt本文讨论了改性沥青自粘防水卷材剥离强度的 。卷材施工时，需要缓慢均匀地外力施压，此时4 大影响因素：剥离角度、卷材厚度、剥离速度和卷材式（2）中 dfdt d 很小，即主要表现为黏性；材料形变速率f 与基体间的粘结时间。结果表明，随着剥离角度的增 大，剥离强度减小；随着卷材厚度的增加，剥离强度增dt 主要取决于黏性 ，外力越大、材料本体黏度越大；随着剥离速度的增大，剥离强度增大；随着卷材与基体间粘结时间的延长，剥离强度增大并逐渐趋于平小，材料形变速率 ddt就越大，流动性也越好，和基材稳。这些因素以不同的机理在不同程度上影响着改性间距离越小，粘合强度也就越高。当材料受到外力与沥青自粘防水卷材铺设完毕后的抗剥离能力。上述结基面剥离时，由于剥离速度一般比较大，dfdt较大，主果为不同条件下现场检验的实现和卷材剥离性能的 研究提供了理论依据；为最佳试验条件和新型剥离强要表现为弹性；材料形变速率 ddt主要取决于 df ，所dt度测试仪的研发提供了设计基础；为今后自粘防水卷以剥离速度越大，剥离强度也就越大。4粘结时间因素剥离速度为 100 mm/min，剥离角度为 180时，分 别测定粘结时间为 1 h、3 h、6 h、12 h、24 h、48 h、72 h、96 h 时的剥离强度，每个时间段平行测试 5 组数 据，取其平均值作图。剥离强度对粘结时间的变化见 图 4。从图 4 可以看出，卷材与铝板的剥离强度随着粘 结时间的延长而增大，开始急剧增大，随后逐渐趋于 平稳。由于粘结是一个浸润、扩散、吸附的过程，随着 粘结时间的增加，卷材与铝板之间的渗透效果越来越 好，二者之间的粘结更加充分，最终使卷材与铝板间 的剥离强度增大。材行业的科学发展和施工的顺利进行提供了参考。参考文献：1 王双，石磊，张书言.聚合物改性沥青自粘防水卷材剥离 性能研究j. 中国建筑防水，2013（2）：5-7.2 周升平，苏醒.自粘聚合物改性沥青防水卷材中主要组分对剥离强度的影响j.中国建筑防水，2010（24）：7-11. 3 顾继友.胶接理