改性沥青自粘防水卷材剥离强度影响因素研究.pdf

研究与应用 改 性 历青 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 一 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 20 14 一 05 00 17 03 中图分类号 TU 502 TU 57 文献标识码 A S tu d y o n In fl u en ce F a cto rs o n P eeli n g S tren g th o f S elf a d h esi v e Mo d i fied A sp h alt Wa terp ro ofin g Mem b ra n e G ao Shanji ao X u Ji along D u Peng W ang Tangxi H e Cheng G ao H ongyue Y u Dongm i ng Li aoni ng Provi nce Product Quali ty Supervi si on and Inspecti on Insti tute Shenyang Li aoni ng 1 1 0032 Chi na A b stra ct T hi s arti cle di scu sses i nflue nces of p eeli ng angle m em bran e th i ck ness peeli ng ra te an d ad hesi ve ti m e on peeli ng stren gth of self adh esi ve m od i fi ed a sph alt w aterp roofi ng m em bran e Th e resu lts show th at peeli n g strength i s g etti ng better w i th the i ncrease s of m em b ran e th i ck ness and adh esi ve ti m e th e peeli n g stren gth decreases w i th the i ncreasi ng of peeli ng an gle the p eeli ng strength i m p ro ve s w i th the i ncreasi n g of peeli n g rate K ey w o rds self adh esi ve m odi fied asp halt w aterproofi ng m em brane peeli n g stren gth peeli ng an gle m em bran e thi ckn ess peeli n g rate ad hesi ve ti m e 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l生 变形性 自愈 生 好等特点 在 建筑防水工程上得到了广泛的应用 而评价改l生 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 21 一是热力 学过程 改I生 沥青层与被粘物在界面上相互润湿 分 收稿 日期 20 13 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 31 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 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 51 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 学兔兔 w w w x u e t u t u c o m 一 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 1 式中 P 一第 i 个测点的剥离强度 N m m 第 i 个测点的剥离力峰值 N 厶试件宽度 m m 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 白粘防 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 4 2007 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 ra m ra i n 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 5 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 鲁 鲁 芝 鼎 艇 角度 图 1剥离强度随剥离角度的变化 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 180 即卷材与基体进行平面剥离时最省力 剥离角度 从 90o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 参照 G B T 328 4 2007 的试验方法 将厚度分 别为 2 m m 3 fi lm 4 m m 5 m m 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 mi n 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 l 言 越 魑 艇 卷 材 厚 度 ra m 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 m m m i n 50 m m m i n 100 m m m i n 200 m m m i n 400 m m m i n 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 M axwell 方程来定性地说明l 6l 盟 dt 誓 7 2 E 式中 表示形变 t为时间 E 为弹性模量 为外力 学兔兔 w w w x u e t u t u c o m 研究与应用 重 魑 褪 剥 离 速 厦 rrdm i n 图 3剥离强度随剥离速度的变化 叼 为 黏 度 式 2 表 明 形 变 表 现 为 弹 性 誓和 黏 性 卷材施工时 需要缓慢均匀地外力施压 此时 式 2 中 很小 即主要表现为黏性 材料形变速率 一d y 主要取决于黏性 外力越大 材料本体黏度越 d t 小 材料 形变速率孚 就越大 流动 性也 越好 和基材 间距离越小 粘合强度也就越高 当材料受N b力与 基面剥离时 由于剥离速度一般比较大 较大 主 要 表 现 为 弹 性 材 料 形 变 速 率 誓主 要 取 决 于 dF 所 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 m m m i n 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 每个时问段平行测试 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 吕 暑 芝 骥 褪 丽 一 图 4剥离强度随粘 结时间的变化 5 结论 本文讨论 了改性沥青 自粘 防水卷材剥离强度 的 4 大影响因素 剥离角度 卷材厚度 剥离速度和卷材 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 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 稳 这些因素以不同的机理在不同程度上影响着改性 沥青 自粘防水卷材铺设完毕后 的抗剥离能力 上述结 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 度测试仪的研发提供了设计基础 为今后 自 粘防水卷 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 JJ 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fJ1 中国建筑防水 2010 24 7 11 3 顾继友 胶接理论与胶接基础 M 北京 科学出版社 2003 4J全国胶粘剂标准化技术委 员会 G B T