試驗條件對聚合物水泥防水涂料拉伸性能影響的研究

張建平

（北京城建亞泰建設集團有限公司，北京 100013）

1 試驗檢測方法

《聚合物水泥防水涂料》GB／T23445－2009中規(guī)定的試驗條件為（23±2）℃，相對濕度（50±10）%。液體組分無雜質(zhì)、無凝膠的均勻乳液，固體組分無雜質(zhì)、無結(jié)塊的粉末。試驗室制備方法為液料和粉料按照重量比例10∶8進行混合，使各組分達到混合均勻的效果。試件厚度為（1.5±0.2）mm，在不同的試驗環(huán)境中，進行了拉伸性能對比試驗。

2 拉伸強度的影響

2.1 試件尺寸對拉伸強度的影響

啞鈴狀試樣用裁刀一定要有剛度，經(jīng)過校準和精心挑選，對剛度較差的裁刀使用幾次就會出現(xiàn)變形，試件在拉伸過程中會出現(xiàn)扭曲變形現(xiàn)象，直接影響拉伸強度評價。涂膜按標準要求裁取啞鈴Ⅰ型試件測量，并畫好間距25mm的平行標線，用厚度計測量試件標線中間和兩端三點的厚度，取其算術平均值作為試件厚度，精確至0.01mm，用游標卡尺測量試件的寬度精確至0.02mm。在尺寸測量時要做到尺寸定位準確，尺寸測量的點數(shù)齊全，測量精度符合標準要求，保證參與計算的尺寸測量數(shù)據(jù)準確性。

2.2 拉伸速度對拉伸強度和斷裂伸長率的影響

拉伸速度對拉伸強度和斷裂伸長率的影響

拉伸強度試驗時，調(diào)整拉伸試驗機夾具間距約70mm，將試件夾在試驗機上，保持試件長度方向的中線與試驗機夾具中心在一條線上，由同一臺設備分別采用200mm／min和500mm／min的拉伸速度分別測試，將試件拉伸至斷裂，記錄試件斷裂時的最大荷載值（P），斷裂時標線間距離（L1），精確至0.1mm。測試5個試件，若有試件斷裂在標線外，應舍棄用備用件補測。由表1中數(shù)據(jù)觀察，測得的拉伸強度試驗結(jié)果平均值，500mm／min的數(shù)值高于200mm／min的數(shù)值，低拉伸速度，涂膜有充足的時間斷在最薄弱的缺陷處，較大的拉伸速度，強大外力使涂膜化學鍵的斷開導致破壞，強度值較大。在高速加載時，斷裂伸長率試驗結(jié)果平均值偏低。兩次試驗數(shù)據(jù)差異很大，太大的速率使顯示的讀數(shù)高于實際強度，不能真實反映拉伸強度，此種做法不可取。

2.3 試驗溫度對拉伸強度和斷裂伸長率的影響

試驗溫度對拉伸強度和斷裂伸長率的影響

圖1

由表2中所列數(shù)據(jù)可見，采用同一臺設備測得的拉伸強度和斷裂伸長率明顯不同，比較試驗數(shù)據(jù)，溫度在16.0℃時，拉伸強度高于23℃時的，斷裂伸長率低于23℃時的；溫度在30℃時，拉伸強度低于23℃時的，斷裂伸長率高于23℃時的。從圖1可以觀察出隨著溫度的升高，促進了涂膜組分間的反應，使涂膜形成海綿狀松散結(jié)構(gòu)，涂膜越柔軟，拉伸強度降低；溫度降低，抑制了涂膜組分間的反應，涂膜變得硬而脆，拉伸強度增大。隨著溫度升高，涂膜受載時產(chǎn)生彈性變形，斷裂伸長率增大；溫度降低時，涂膜容易脆性破壞，斷裂伸長率降低。溫度高拉伸強度小，斷裂伸長率大；溫度低拉伸強度大，斷裂伸長率小。

2.4 試驗相對濕度對拉伸強度和斷裂伸長率的影響

試驗相對濕度對拉伸強度和斷裂伸長率的影響

注：表3中數(shù)據(jù)是溫度（23±2）℃范圍內(nèi)的結(jié)果。

圖2

由表3中所列數(shù)據(jù)可見，采用同一臺設備測得的拉伸強度和斷裂伸長率試驗結(jié)果數(shù)值對比，相對濕度在70%時的斷裂伸長率比50%、60%時試驗數(shù)據(jù)增加較大。從圖2可以觀察出，相對濕度在50%、60%時的拉伸強度趨于平緩，涂料經(jīng)養(yǎng)護成膜后，水泥基本充分水化，拉伸強度變化不明顯；在70%時呈下降趨勢，強度稍有降低。斷裂伸長率隨著相對濕度增加，持續(xù)增高，相對濕度變大涂膜中殘存的成型助劑、增塑劑揮發(fā)緩慢，斷裂伸長率提高。不同相對濕度試驗條件，會對試驗結(jié)果造成很大的影響。

3 結(jié)語

通過以上的試驗對比分析與討論可得出以下結(jié)論：

1）使用剛度良好、尺寸無偏差、經(jīng)過校準的啞鈴裁刀，可以保證試件無變形、無缺損。精確測量試件的尺寸，可以避免由于尺寸偏差降低涂膜拉伸強度。

2）應采用標準中規(guī)定的拉伸速率200mm／min，進行拉伸強度和斷裂伸長率的試驗檢測，速率過大對試件造成沖擊，得到的涂膜拉伸強度結(jié)果就會“失真”。

3）溫度升高拉伸強度測得的結(jié)果數(shù)值減小3%，溫度降低，拉伸強度測得的數(shù)值結(jié)果增大3%，溫度升高，斷裂伸長率數(shù)值測得結(jié)果增大21%，溫度降低斷裂伸長率數(shù)值測得結(jié)果減小22%，若要保證試驗數(shù)據(jù)的準確性，試驗溫度應嚴格控制在（23±2）℃。

4）試驗條件在相對濕度±10%范圍內(nèi)，拉伸強度無明顯波動，相對平穩(wěn)，相對濕度＋20%時，涂膜的斷裂延伸率數(shù)值測得結(jié)果增大19%，應嚴格按照標準中規(guī)定的環(huán)境要求控制試驗條件。