對(duì)彈性體改性瀝青防水卷材凍融實(shí)驗(yàn)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(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB18242-2008，是由聚酯氈、玻纖氈、玻纖增強(qiáng)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(jìn)行地下施工以及有蓄水需求的施工時(shí)，由于北方冬季溫度低，彈性體吸水后，可能會(huì)因?yàn)樗Y(jié)冰體積增大，對(duì)性能造成影響。所以在GB 18242—2008標(biāo)準(zhǔn)中，將浸水后質(zhì)量增加作為重要檢測(cè)項(xiàng)目。本文旨在探討浸水凍融對(duì)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(shí)驗(yàn)室檢驗(yàn)中，引入相關(guān)實(shí)驗(yàn)。

2? 實(shí)驗(yàn)部分

2.1? 試件

彈性體防水卷材在試驗(yàn)中會(huì)因?yàn)樘セ牟痪鶆蛐猿霈F(xiàn)微小的差異性。為減小對(duì)試驗(yàn)的干擾，在選取樣品時(shí)，采用了大樣本的方式。首先從多個(gè)品牌中取樣，從中選取拉伸數(shù)值偏差較小的卷材。其次，對(duì)此卷材進(jìn)行多倍取樣，進(jìn)一步降低對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的干擾因素。最終，選定了三個(gè)品牌的產(chǎn)品。

2.2? ?主要儀器設(shè)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(fēng)干燥箱以及樣品的懸掛晾置裝置。

2.3? ?實(shí)驗(yàn)方案

在試驗(yàn)前，按照GB 18242—2008《彈性體改性瀝青防水卷材》的試驗(yàn)方法，對(duì)三個(gè)品牌的卷材，進(jìn)行浸水后質(zhì)量增加的檢測(cè)。

防水卷材在吸水后，隨著外界溫度的變化會(huì)產(chǎn)生凍融現(xiàn)象。在這個(gè)過(guò)程中，低溫和浸水是兩個(gè)實(shí)驗(yàn)干擾因素。因此我在實(shí)驗(yàn)中做了四組對(duì)比實(shí)驗(yàn)。

常溫（23±2）℃養(yǎng)護(hù)條件下，拉伸性能試驗(yàn)。

常溫（23±2）℃養(yǎng)護(hù)條件下，浸水后拉伸性能

-20℃～常溫條件（23±2）℃，冷凍循環(huán)實(shí)驗(yàn)。

-20℃～常溫條件（23±2）℃，凍融循環(huán)實(shí)驗(yàn)。

其中，常溫（23±2）℃拉伸性能試驗(yàn)，養(yǎng)護(hù)時(shí)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(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

-20℃～常溫條件（23±2）℃冷凍循環(huán)實(shí)驗(yàn)，以12h冷凍，12h常溫養(yǎng)護(hù)為一個(gè)周期，共進(jìn)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(hù)24h，然后進(jìn)行拉伸性能試驗(yàn)。

-20℃～常溫條件（23±2）℃凍融循環(huán)實(shí)驗(yàn)，以12h冷凍，12h浸水養(yǎng)護(hù)為一個(gè)周期，共進(jìn)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(jìn)行拉伸性能試驗(yàn)。

3? 實(shí)驗(yàn)分析

3.1? 三個(gè)品牌樣品浸水后質(zhì)量增加結(jié)果（見(jiàn)表1）

3.2? 拉伸實(shí)驗(yàn)對(duì)比結(jié)果

為保證拉伸試驗(yàn)的準(zhǔn)確性，減少夾具滑脫造成的影響，我們?cè)趯?shí)驗(yàn)中使用了引伸計(jì)夾持試樣，用以測(cè)量卷材變形。在夾具夾持樣品時(shí)，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(shí)驗(yàn)時(shí)，拉伸設(shè)備夾具間距為200mm，引伸計(jì)間夾距為180mm。拉伸速度100mm/min。數(shù)字修約及保持率計(jì)算方法，依據(jù)GB 18242—2008《彈性體改性瀝青防水卷材》（見(jiàn)表2）。

從表2中，我們可以看到在試樣經(jīng)過(guò)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(wú)反應(yīng)，以及對(duì)拉伸性能造成的變化，進(jìn)行進(jìn)一步的研究。

SBS彈性體材料有較好的彈性恢復(fù)性能，聚酯氈胎基因?yàn)榻父男詾r青，所以吸收的水分雖然會(huì)因?yàn)榻Y(jié)冰，體積增大，但是短時(shí)間對(duì)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(guò)程中，對(duì)胎基造成的形變，以彈性形變?yōu)橹鳌?/p>

4? 結(jié)束語(yǔ)

在我們實(shí)驗(yàn)室的檢測(cè)過(guò)程中，實(shí)驗(yàn)周期的長(zhǎng)短是個(gè)重要因素。因?yàn)榉浪聿脑谏a(chǎn)后，長(zhǎng)期放置會(huì)產(chǎn)生自然老化。材料本身性能的降低，會(huì)對(duì)單一因素的判斷造成干擾。另外檢測(cè)結(jié)果的實(shí)效性，也決定無(wú)法在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行長(zhǎng)周期實(shí)驗(yàn)。

在本次實(shí)驗(yàn)中，浸水、冷凍及凍融循環(huán)均為10d實(shí)驗(yàn)周期。在10d實(shí)驗(yàn)周期內(nèi)，浸水、冷凍及凍融循環(huán)，均無(wú)法提供參考性指標(biāo)。因此將浸水、冷凍、凍融實(shí)驗(yàn)引入實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)，不具備必要性。

在試驗(yàn)中我們也發(fā)現(xiàn)了一些新的問(wèn)題，隨著凍融循環(huán)的進(jìn)行，樣品的體積和厚度都有一定的變化。這在實(shí)際應(yīng)用中，可能導(dǎo)致熱熔粘結(jié)面出現(xiàn)毛細(xì)滲水現(xiàn)象。后續(xù)，我們將對(duì)防水卷材熱熔粘結(jié)面，進(jìn)行凍融后的防竄水研究。

參考文獻(xiàn)：

[1] GB 18242—2008.中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)[S].