對彈性體改性瀝青防水卷材凍融實驗的相關(guān)探討

羅耀文

摘? ? 要：彈性體改性瀝青防水卷材執(zhí)行國家標準GB18242-2008，是由聚酯氈、玻纖氈、玻纖增強聚酯氈為胎基，以苯乙烯—丁二烯—苯乙烯（SBS）熱塑性彈性體作石油瀝青改性劑，兩面覆以隔離材料所制成的一種性能優(yōu)異的防水卷材。

關(guān)鍵詞：彈性體改性瀝青防水卷材;凍融;拉伸性能

1? 引言

在彈性體改性瀝青防水卷材進行地下施工以及有蓄水需求的施工時，由于北方冬季溫度低，彈性體吸水后，可能會因為水結(jié)冰體積增大，對性能造成影響。所以在GB 18242—2008標準中，將浸水后質(zhì)量增加作為重要檢測項目。本文旨在探討浸水凍融對彈性體主體材料拉伸性能的影響，以及可否在防水卷材的實驗室檢驗中，引入相關(guān)實驗。

2? 實驗部分

2.1? 試件

彈性體防水卷材在試驗中會因為胎基的不均勻性出現(xiàn)微小的差異性。為減小對試驗的干擾，在選取樣品時，采用了大樣本的方式。首先從多個品牌中取樣，從中選取拉伸數(shù)值偏差較小的卷材。其次，對此卷材進行多倍取樣，進一步降低對試驗結(jié)果的干擾因素。最終，選定了三個品牌的產(chǎn)品。

2.2? ?主要儀器設備

用于試樣浸泡的恒溫水槽、精度為0.01g的電子天平、電熱恒溫鼓風干燥箱以及樣品的懸掛晾置裝置。

2.3? ?實驗方案

在試驗前，按照GB 18242—2008《彈性體改性瀝青防水卷材》的試驗方法，對三個品牌的卷材，進行浸水后質(zhì)量增加的檢測。

防水卷材在吸水后，隨著外界溫度的變化會產(chǎn)生凍融現(xiàn)象。在這個過程中，低溫和浸水是兩個實驗干擾因素。因此我在實驗中做了四組對比實驗。

常溫（23±2）℃養(yǎng)護條件下，拉伸性能試驗。

常溫（23±2）℃養(yǎng)護條件下，浸水后拉伸性能

-20℃～常溫條件（23±2）℃，冷凍循環(huán)實驗。

-20℃～常溫條件（23±2）℃，凍融循環(huán)實驗。

其中，常溫（23±2）℃拉伸性能試驗，養(yǎng)護時間為24h。

常溫（23±2）℃浸水后拉伸性能，為浸水10d，擦干后懸掛晾置5h后進行實驗。

-20℃～常溫條件（23±2）℃冷凍循環(huán)實驗，以12h冷凍，12h常溫養(yǎng)護為一個周期，共進行十次冷凍循環(huán)。冷凍循環(huán)結(jié)束后，在常溫條件（23±2）℃下養(yǎng)護24h，然后進行拉伸性能試驗。

-20℃～常溫條件（23±2）℃凍融循環(huán)實驗，以12h冷凍，12h浸水養(yǎng)護為一個周期，共進行十次凍融循環(huán)。冷凍循環(huán)結(jié)束后，擦干凈試樣表面水分，在常溫條件（23±2）℃下懸掛晾置24h，然后進行拉伸性能試驗。

3? 實驗分析

3.1? 三個品牌樣品浸水后質(zhì)量增加結(jié)果（見表1）

3.2? 拉伸實驗對比結(jié)果

為保證拉伸試驗的準確性，減少夾具滑脫造成的影響，我們在實驗中使用了引伸計夾持試樣，用以測量卷材變形。在夾具夾持樣品時，為增大摩擦力，在樣品夾持部位墊上一層高分子丙綸防水卷材。實驗時，拉伸設備夾具間距為200mm，引伸計間夾距為180mm。拉伸速度100mm/min。數(shù)字修約及保持率計算方法，依據(jù)GB 18242—2008《彈性體改性瀝青防水卷材》（見表2）。

從表2中，我們可以看到在試樣經(jīng)過浸水、冷凍循環(huán)以及凍融循環(huán)后，防水卷材的拉伸性能，并未產(chǎn)生顯著變化。浸水后的拉力數(shù)據(jù)，有兩組出現(xiàn)了輕微上浮，初步判斷為主體材料的不均勻性造成的。后續(xù)，我們將結(jié)合改性瀝青涂蓋層與水有無反應，以及對拉伸性能造成的變化，進行進一步的研究。

SBS彈性體材料有較好的彈性恢復性能，聚酯氈胎基因為浸透改性瀝青，所以吸收的水分雖然會因為結(jié)冰，體積增大，但是短時間對胎基并不足以形成不可逆的結(jié)構(gòu)性破壞。吸收的水分，在結(jié)冰過程中，對胎基造成的形變，以彈性形變?yōu)橹鳌?/p>

4? 結(jié)束語

在我們實驗室的檢測過程中，實驗周期的長短是個重要因素。因為防水卷材在生產(chǎn)后，長期放置會產(chǎn)生自然老化。材料本身性能的降低，會對單一因素的判斷造成干擾。另外檢測結(jié)果的實效性，也決定無法在實驗室進行長周期實驗。

在本次實驗中，浸水、冷凍及凍融循環(huán)均為10d實驗周期。在10d實驗周期內(nèi)，浸水、冷凍及凍融循環(huán)，均無法提供參考性指標。因此將浸水、冷凍、凍融實驗引入實驗室檢測，不具備必要性。

在試驗中我們也發(fā)現(xiàn)了一些新的問題，隨著凍融循環(huán)的進行，樣品的體積和厚度都有一定的變化。這在實際應用中，可能導致熱熔粘結(jié)面出現(xiàn)毛細滲水現(xiàn)象。后續(xù)，我們將對防水卷材熱熔粘結(jié)面，進行凍融后的防竄水研究。

參考文獻：

[1] GB 18242—2008.中國國家標準化管理委員會[S].