试验环境条件对橡胶止水带拉伸性能影响的研究

李婷，李春玲

（浙江数智交院科技股份有限公司，杭州310006）

1 研究采用的试验条件

1.1 标准实验室条件

GB/T 2941—2006《橡胶物理试验方法试样制备和调节通用程序》（下称《通用程序》）[1]规定，标准实验室温度为23 ℃±2 ℃或27 ℃±2 ℃，如果要求更加严格，那么温度公差应为±1 ℃。需要注意的是，23 ℃通常是适用于温带地区的标准实验室温度，27 ℃通常是使用于热带和亚热带地区的标准实验室温度。标准实验室温度及湿度条件详见表1。

表1 标准实验室温度及湿度条件

1.2 研究采用的其他试验条件

以通用程序规定的标准实验室温湿度条件为基础，再设定表2 的3 组样品在不同温湿度环境条件下进行研究。

表2 研究采用的其他试验条件

1.3 研究样品的制备

为了避免热、光和其他样品产生的交叉污染，本试验样品在尚未制备前进行了不同温度及湿度的调节，并选择存放在了最小概率产生老化现象的环境中；同时，试样形成与试验间不仅间隔最短为16 h，且都是在研究采用的温度及湿度条件下调节2～24 h。

试样厚度切割和打磨符合《通用程序》中5.1 试样厚度表2 的规定，厚度为2.0 mm±0.2 mm。另外，测定拉伸强度及拉断伸长率选用哑铃状试样。

总的来说，满足试验前试样的制备和调节是本试验研究的基础，对样品本身性能参数的稳定有着非常重要的影响。

2 试样厚度及宽度的测量

在GB 18173.2—2014《高分子防水材料 第2 部分：止水带》[2]中，对拉伸强度、拉断伸长率指定按照GB/T 528—2009《硫化橡胶或热塑性橡胶拉伸应力应变性能的测定》[3]进行。在测量哑铃状试样时，一般用测厚计在试验长度的中部和两端测量，同时，取3 个点的测量中位数用于计算试样横截面面积。

值得注意的是，任何一个哑铃状试样的狭窄部分厚度都不应大于厚度中位数的2%，并取裁刀狭窄部分刀刃间的距离作为试样的宽度，且需精确到0.05 mm。

3 拉伸性能研究试验

3.1 拉伸强度与伸长率的试验

将试样对称地夹持在拉力机上下夹具中，使拉力均匀分布在试样的横截面上，装配伸长测量装置，夹持器的移动速度为500 mm/min。拉伸强度Ts按Ts=Fm/Wt 计算，以MPa 表示，其中，Fm拉伸为最大力，N；W 为裁刀狭窄部分的宽度，mm；t为试验长度部分的厚度，mm。拉断伸长率Eb按Eb=100×（Lb-L0）/L0计算，以%表示。其中，Lb为断裂时的试验长度，L0为初始时的试验长度。

本文以标准试验环境23 ℃、相对湿度50%的条件下进行1 组试验，再以温度不变，湿度改变、温度改变，湿度不变和温湿度同时改变的3 种试验环境条件下，对加工方法、养护条件、裁切样式、拉伸速率和厚度相同的4 组试样，分别进行试验研究。宽度4 mm，标距20 mm 的试件试验结果详见表3～表6。

表3 橡胶止水带拉伸性能试验（温度23℃、相对湿度50%）

1）试验一：在温度23 ℃、相对湿度50%的标准试验环境条件下橡胶止水带的拉伸强度为19.0 MPa，伸长率为455%。

2）试验二：在温度23 ℃、相对湿度65%的试验环境条件下橡胶止水带的拉伸强度为18.6 MPa，伸长率为604%。

3）试验三：在温度18 ℃、相对湿度50%的试验环境条件下橡胶止水带的拉伸强度为18.9 MPa，伸长率为461%。

4）试验四：在温度28 ℃、相对湿度70%的试验环境条件下橡胶止水带的拉伸强度为18.7 MPa，伸长率为618%。

表4 橡胶止水带拉伸性能试验（温度23℃、相对湿度65%）

表5 橡胶止水带拉伸性能试验（温度18℃、相对湿度50%）

表6 橡胶止水带拉伸性能试验（温度28℃、相对湿度70%）

3.2 试验结果研究分析

经试验可知，在3 种环境条件下，温度的改变对橡胶止水带强度和伸长率的变化影响较小；湿度的变化对拉伸强度影响不明显，但对拉伸伸长率的影响比较显著，见表7。

表7 不同试验环境下的拉伸性能数据比较

由表7 可以看出，以温度23 ℃、相对湿度50%的标准环境下的试验数据为基础，温湿度的变化对止水带拉伸强度的影响差异在3%以内，而湿度的变化对止水带伸长率的影响差异达到了36%左右，伸长率随着湿度的增加而变大。

4 结语

研究表明，试验温湿度的变化对拉伸强度的影响不大，湿度的变化与伸长率成正相关，湿度越大，伸长率越大。从浙江省的降水充沛、湿度大、台风天气考虑，建议施工避开该省的最不利气候条件，对材料做好充分的养护稳定工作，减少高湿条件浸泡后造成的材料硬化开裂，而对工程防水防渗造成的不良影响。