弹性体改性沥青防水卷材试验的相关问题

2013-11-27鲁丽棉李艳杰谷俊英杜艳捷

华北地震科学 2013年1期

鲁丽棉，李艳杰，谷俊英，杜艳捷

（1.河北建研科技有限公司，石家庄 050021；2.河北建研工程技术有限公司，石家庄 050021；3.河北省省直建设工程质量监督检测站，石家庄 050021）

0 引言

依据GB18242－2008《弹性体改性沥青防水卷材》（简称SBS 防水卷材），按胎基分为聚酯毡（PY）、玻纤毡（G）、玻纤增强聚酯毡（PYG）；按上表面隔离材料分为聚乙烯膜（PE）、细砂（S）、矿物粒料（M），下表面隔离材料为细砂（S）、聚乙烯膜（PE）；按材料性能分为Ⅰ型和Ⅱ型。SBS防水卷材使用范围非常广泛，适用于工业、民用建筑如屋面、地下室、墙体、卫生间、水池、水渠、地铁、洞库、公路、桥梁和机场跑道等防水防护工程。性能的主要影响因素是原材料和生产过程中各种材料的配合比、生产设备和生产工艺条件控制。弹性体改性沥青防水卷材主要是由石油沥青、SBS弹性体和胎基三部分组成，其中胎基是决定最终卷材质量好坏的基础，对卷材强度与延伸率变化起重大影响。可根据不同需要选取，例如玻纤增强聚酯毡卷材可用于机械固定单层防水（但需通过抗风荷载试验），玻纤毡卷材适用于多层防水中的底层防水，外露使用的上表面隔离材料为不透明矿物粒料的防水卷材，地下工程防水采用的表面隔离材料为细砂的防水卷材。

以下就SBS防水卷材物理性能中的可溶物含量、拉力和延伸率3个检测项目在实际试验操作中会影响其数据准确性的一些问题进行探讨。

1 样品抽取与裁制过程易出现的问题、对试验结果的影响以及解决的方法

为了确保试验样品的代表性，必须严格依据GB／T328.1－2007《建筑防水卷材试验方法第1部分：沥青和高分子防水卷材抽样规则》和GB／T328.2－2007《建筑防水卷材试验方法第2部分：沥青防水卷材外观》的要求进行取样。所抽样品展开目测，不应有折痕，胎基应浸透，不应有未被浸渍处，表面应平整，不允许有孔洞、疙瘩、缺边和裂口，矿物粒料粒度应均匀一致并紧密的粘附于卷材表面。样品本身缺陷或人为造成的损坏会导致检测数据失实，失去其代表性，因此接样时要仔细检查，发现问题及时要求更换样品。裁样前试样要在（23±2）℃的环境下放置至少20h，使试样处于稳定状态，避免因外部环境影响样品本身性能。裁样时，将抽取样品切除距外层卷头2 500mm 后，取1 000mm 长的卷材沿对角线均匀分布裁取试件，试样裁取位置应距边缘100mm以上。裁取过程所用工具通常有裁纸刀、剪刀和裁刀，裁纸刀和剪刀适用于3mm以下厚度，否则切面易不齐，影响受检面积和最终检测结果的准确性。有争议时试样以裁刀切取最为准确。

2 试验过程易出现的问题、对试验结果的影响以及解决的方法

2.1 可溶物含量

2.1.1 试样制备

依据试验标准GB／T328.26－2007《建筑防水卷材试验方法第26 部分：沥青防水卷材可溶物含量（浸涂材料含量）》的要求，可溶物含量试件尺寸为（100±1）mm×（100±1）mm 的试件3块用干燥好的滤纸包裹，用线扎好后称重，再将称量好的试件放入萃取器中，进行加热萃取。

由于生产厂家不同，可溶物含量试验中有些500ml的索氏萃取器试样放置位置较窄，无法容纳（100±1）mm×（100±1）mm 的试样，可选用（125±1）mm×（80±1）mm 试件代替。表1为同一试件切成（100±1）mm×（100±1）mm、（125±1）mm×（80±1）mm 和（10±1）mm×（10±1）mm等体积小块3组试样萃取所得结果。所得数据差距未超出合理范围，并且在2012年河北省认证认可协会组织的全省试验室防水卷材可溶物比对试验中，选用（125±1）mm×（80±1）mm 的试样做出的试验结果符合要求。说明试件形状与试验结果无必然联系，在试验中可根据索氏萃取器的需要适当调整试样尺寸。但无论选取何种尺寸，都应用滤纸包好，每个试样最好选用2块滤纸进行包裹，因为使用1块滤纸在试验中极易破裂使不溶物质泄露，所测数据不准确，必须重新进行试验；3块滤纸包覆太厚可溶物不易溶出，延长试验时间，浪费资源。试样在包覆前可用裁刀将表面隔离材料划破，便于内部的可溶物质渗出，缩短试验时间。

表1 萃取结果汇总表

2.1.2 萃取过程

溶剂三氯乙烯依标准要求应加入烧瓶容量的1／2～2／3，进行加热萃取。试验中如果溶剂加入过量会发生倒流，掺杂着溶解物质的溶剂会从烧瓶直接流入试样所在萃取器中，使回流溶剂一直浑浊，无法判定可溶物是否完全溶出。萃取试验结束依据标准要求，试样应萃取至回流的溶剂第1次变成浅色为止，此说法不太精确，未对浅色有所界定，为保证试样中的可溶物质完全溶解，萃取过程一般持续到回流溶剂变为基本无色为止。试验结果取3个试件的平均值。

2.2 拉力及延伸率

拉力及延伸率依据标准GB／T328.8－2007《建筑防水卷材试验方法第8部分：沥青防水卷材拉伸性能》，标准要求拉伸试验机有足够的量程（至少2000N）和夹具移动速度（（100±10）mm／min），并且夹具能随着试件拉力的增加而保持或增加夹具的加持力，对于厚度不超过3mm 的产品能夹住试件使其在滑移不超过1mm，更厚的产品不超过2mm。这种夹持方法不应在夹具内外产生过早的破坏。但在实际操作过程中，目前使用的试验机无法达到标准要求，3mm 以下卷材还可以做到，但4mm 以上的试样普遍存在滑移、滑脱现象。试验中我们使用在夹具夹持位置加垫层、去除夹持位置涂盖层等方法，也只能使滑脱有所改善却不能杜绝，冷却夹具是杜绝滑脱的最有效方法，但冷冻的夹具有效夹持时间较短，一组中做2～3个试样就要重新对夹具进行冷冻，耗时较长，对于试验量较大的试验室不适用。鉴于各种方法在实际操作中的局限性，亟待能有满足试验要求的、切实可行的仪器设备来满足标准要求。

弹性体改性沥青防水卷材（简称SBS 防水卷材）的延伸率，标准要求为拉力达到最大峰时的延伸率，不是断裂延伸率。拉力达到最大峰时试样并不断裂，拉力机显示的试验数据变为拉力值停留在峰值静止，延伸率值并不停止，记录直至试件断裂。最后的试验数据读数为断裂延伸率，而不是最大峰时延伸率。拉力达到最大峰时的延伸率，出现时间很短，目测很难准确读取，试验中应全程录像，在录像中找出拉力达到最大峰时的延伸率。