橡胶止水带拉伸性能试验方法探讨.docx

橡胶止水带拉伸性能试验方法探讨林良 1，谢真 1，刘凯 2（1.中国建材检验认证集团苏州有限公司，江苏 苏州 215008；2.苏州大乘环保建材有限公司，江苏 苏州 215129）摘要：通过不同制样方法制得止水带拉伸试件，并对其力学性能测试结果进行了对比分析，指出橡胶止水带拉伸试件制备时应尽量减小打磨深度，建议样品厚度在 4 mm 时，采用直接细磨方式；样品厚度在 8 mm 时，采用粗磨加细磨方式； 样品厚度大于 10 mm 时，采用切片后粗磨加细磨方式。 关键词：拉伸强度；扯断伸长率；橡胶止水带；粗磨；细磨；切片；老化文章编号：1007-497x（2013）210020-03中图分类号：tu57+8.2文献标识码：adiscussion on tensile property testing methodsof rubber waterstoplin liang1，xie zhen1，liu kai2（1.china building material test and certification group, suzhou co., ltd., suzhou, jiangsu 215008, china;2.suzhou mahayana eco-material co., ltd., suzhou, jiangsu 215129, china）abstract: through preparing waterstop testing pieces by different ways and having comparative analysis on the testing resultsof their mechanical property, the article points out when making a rubber waterstop testing piece, the grinding depth should be as less as possible. the paper suggests when the thickness of sample is 4 mm, it should have a fine grinding directly; for sample with thickness of 8 mm, rough grinding combined with fine grinding should be used; for sample with thickness of more than 10 mm, it should be sliced first, then have rough grinding and fine grinding.key words: tensile property; elongation at break; rubber waterstop; rough grinding; fine grinding; slice; ageing橡胶止水带以天然橡胶与各种合成橡胶为主要原料，掺加各种助剂、填料，经塑炼、混炼、压制成型， 有桥型、p 型、u 型、z 型、t 型、h 型以及“山”字型、 “乙”字型等多种规格。橡胶止水带具有橡胶的高弹 性，在压力荷载作用下产生弹性变形，从而起到坚固 密封、有效防止渗漏、减震缓冲等作用。橡胶止水带使 用温度范围为：-4560 ，当温度超过 70 ，以及橡 胶止水带受到强氧化作用、受到油类等有机溶剂侵蚀 时，均不得继续使用。拉伸强度及压缩永久变形是橡胶止水带作为弹收稿日期：2013-07-09作者简介：林良，男，1980 年生，工程师，主要从事防水密封材 料检测工作。联系地址：215008 苏州市姑苏区广济路 284 号， e-mail：99582158。性体的重要性能指标，按照标准 gb 18173.22000高分子防水材料 第 2 部分：止水带的规定，止水带 拉伸试件制样按标准 gb/t 9865.11996 硫化橡胶 或热塑性橡胶样品和试样的制备 第 1 部分：物理试 验 的规定进行，拉伸试验按标准 gb/t 5281998硫化橡胶或热塑性橡胶拉伸应力应变性能的测定 的规定进行。根据笔者近 10 年的检测经验，拉伸试件 的制样方式（切片、细磨或粗磨）对止水带力学性能检 测结果也有一定影响，然而上述几个标准均没有明确 指出哪种制样方式更合理。本文通过不同制样方法制 得止水带拉伸试件，并对其力学性能进行对比分析， 试图给出橡胶止水带拉伸试件制备的合理建议。1实验部分1.1仪器设备20 cbw 201321检测技术磨片机：型号 smp-1，线速度 12 m/s，配有 th30砂轮（用于粗磨）、th60 砂轮（用于细磨）、碳化硅砂轮；拉力试验机：型号 h10kt，精度等级 0.5 级。1.2 试样制备取满足标准 gb 18173.22000 中 b 型止水带性 能要求的止水带样品 5 个，样品厚度 10 mm，要求无 接头，表面无开裂、缺胶、海绵状等缺陷，样品编号为：1#、2#、3#、4#、5#。其中，1#、2# 试件为工地取样，并在 室外存放有一段时间；3#、4#、5# 试件为出厂不久的 样品，在仓库存放。将止水带通过切片和打磨制成符合标准 gb/t5281998 中型试件的薄片，薄片厚度为（2.00.2）mm，制样方法及编号见表 1。1.3性能测试按标准 gb/t 5281998 规定的条件进行拉伸性 能试验，拉伸速度 500 mm/min、标线间间距 20 mm。 拉伸过程中试件要与夹具中心线保持一致，结果取中 值。2结果与分析不同制样方法制得的橡胶止水带拉伸强度测试结果见表 2，扯断伸长率测试结果见表 3。标准 gb18173.22000 中对橡胶止水带拉伸强度及扯断伸长 率的性能指标要求见表 4。表 2 不同制样方法制得的橡胶止水带拉伸强度 mpa表 1 制样方法如表 1 所示，单面粗磨是指一面保留原样，另一面用粗砂轮打磨到规定厚度；双面粗磨是指两面都用 粗砂轮打磨约 4 mm 至规定厚度；单面切片后细磨是 指一面用切片机切薄到 4 mm 后用细砂打磨至规定 厚度，另一面保留原样；双面切片后细磨是指两面都 用切片机切薄到 4 mm 后用细砂轮打磨至规定厚度。5 类样品在采用 a 法、b 法粗磨后，试样表面都出现了裂纹，且表面极不平整（图 1），这是因为粗砂 轮的颗粒较粗，与止水带之间产生较大摩擦力对试样 表面造成了损伤。因此，其他制样方法不再采用单纯 粗磨。表 3 不同制样方法制得的橡胶止水带扯断伸长率%表 4 橡胶止水带性能指标要求分析表 2、表 3 中的数据可以发现，1# 、2# 样品图 1 粗磨后止水带表面不平整201321 中国建筑防水 21项 目指 标bsj拉伸强度/mpa，151210扯断伸长率/%，380380300试验编号样品编号1#2#3#4#5#a390405405382368b470460338335333c452450451398432d462468432387428e457466472405458f482496478415460g460466480412448h496502500420460试验编号制样方法试验编号制样方法a单面粗磨e单面切片后细磨b双面粗磨f双面切片后细磨c单面细磨g单面切片后粗磨+细磨d双面细磨h双面切片后粗磨+细磨试验编号样品编号1#2#3#4#5#a11.8712.5515.4314.7814.14b14.5215.0414.0813.0212.18c13.6812.9915.6016.0216.44d14.6015.1114.6015.2215.88e13.8813.8215.7216.1216.42f15.8216.2415.8416.0817.02g13.9014.0215.7016.2416.59h16.0216.2215.9016.3616.851716a1# pm 15/2#度强 143#伸4#拉 135#1211abcdefgh试验方法5201#% 4702#/率长 4203#伸断4#扯 3705#320abcdefgh试验方法检测技术经双面处理的试样力学性能测试结果均优于同种方式单面处理的试样，3#、4#、5# 样品则未表现出上述 规律；所有样品采用细磨方式的试样力学性能优于采 用粗磨方式的试样。这是因为 1#、2# 样品为工地现场 取样，样品在使用过程中受到热、水、氧、臭氧等综合 作用，发生老化反应：氧能够与橡胶分子进行游离基 链锁反应，导致其分子链发生断裂或过度交联，进而 导致止水带性能弱化；臭氧化学活性比氧更大，破坏 性更大。老化过程是由表及里的，止水带经过打磨和 切片后，拉伸性能指标得到提高。即使采用粗磨方式， 双面粗磨（b）后 1#、2# 止水带的拉伸性能优于单面 粗磨（a）后各自的拉伸性能，可见老化对止水带性能 的影响甚至大于粗磨时表面受到损伤的影响，磨边时 一定要避免橡胶止水带出现龟裂、发黏、软化等老化 现象。进一步分析表 2、表 3 中数据可以发现，采用直 接细磨（c、d）的方法制得的试样力学性能相对低于 切片后再进行打磨（e、f、g、h）制得试样的力学性能。 这是因为采用直接细磨制得的试样尽管表面较平整， 但细砂轮打磨速度较慢，累计打磨时间长，打磨产生 的热能也相应较高，会使橡胶分子链断裂。e、f、g、h 法采用先切片再打磨的方式，就是为了减少打磨深 度，减少热能产生。3#、4#、5# 样品贮存较好，环境因素对止水带性 能的影响还未体现。因此，采用直接粗磨方式制得的 试样拉伸性能数据偏小，且波动较大；采用 e、f、g、h 法制得的试样拉伸性能数据均匀性就很好 （图 2，图3）。可见，止水带的贮存环境及时间也非常重要。图 3 不同制样方法制得的橡胶止水带扯断伸长率橡胶止水带拉伸试件打磨时应保持尽量小的打磨深度，每次打磨深度最好不大于 0.02 mm，尽量使 橡胶止水带表面温度下降后再进行后续打磨，避免过 度生热，导致橡胶止水带的化学键破坏，进而导致其 拉伸强度测得值偏低；打磨时如产生较大的烟雾，应 降低打磨速度或停止打磨，让止水带和砂轮表面有一 个热能散发的过程。橡胶止水带拉伸试样制备时应尽量减小打磨总 深度 （即减少试样打磨过程产生的热量），原材料较 厚，需切片后再磨；原材料薄，无法切片，就采用直接 粗磨后再细磨的方式。具体操作时，建议样品厚度在4 mm 时，采用直接细磨方式；样品厚度在 8 mm 时， 采用粗磨加细磨方式；样品厚度大于 10 mm 时，采用 切片后粗磨加细磨方式。此外，橡胶止水带拉伸试件打磨时应避免橡胶止 水带出现龟裂、发黏、软化等老化现象，保证橡胶分子 链结构完整；同时，橡胶止水带试样贮存过程中也应 做好保护，避免老化发生。做到上述数点，方能保证橡 胶止水带拉伸性能测试结果的准确性。参考文献：