试验条件对聚合物水泥防水涂料拉伸性能影响的研究

张建平

（北京城建亚泰建设集团有限公司，北京 100013）

1 试验检测方法

《聚合物水泥防水涂料》GB／T23445－2009中规定的试验条件为（23±2）℃，相对湿度（50±10）%。液体组分无杂质、无凝胶的均匀乳液，固体组分无杂质、无结块的粉末。试验室制备方法为液料和粉料按照重量比例10∶8进行混合，使各组分达到混合均匀的效果。试件厚度为（1.5±0.2）mm，在不同的试验环境中，进行了拉伸性能对比试验。

2 拉伸强度的影响

2.1 试件尺寸对拉伸强度的影响

哑铃状试样用裁刀一定要有刚度，经过校准和精心挑选，对刚度较差的裁刀使用几次就会出现变形，试件在拉伸过程中会出现扭曲变形现象，直接影响拉伸强度评价。涂膜按标准要求裁取哑铃Ⅰ型试件测量，并画好间距25mm的平行标线，用厚度计测量试件标线中间和两端三点的厚度，取其算术平均值作为试件厚度，精确至0.01mm，用游标卡尺测量试件的宽度精确至0.02mm。在尺寸测量时要做到尺寸定位准确，尺寸测量的点数齐全，测量精度符合标准要求，保证参与计算的尺寸测量数据准确性。

2.2 拉伸速度对拉伸强度和断裂伸长率的影响

拉伸速度对拉伸强度和断裂伸长率的影响

拉伸强度试验时，调整拉伸试验机夹具间距约70mm，将试件夹在试验机上，保持试件长度方向的中线与试验机夹具中心在一条线上，由同一台设备分别采用200mm／min和500mm／min的拉伸速度分别测试，将试件拉伸至断裂，记录试件断裂时的最大荷载值（P），断裂时标线间距离（L1），精确至0.1mm。测试5个试件，若有试件断裂在标线外，应舍弃用备用件补测。由表1中数据观察，测得的拉伸强度试验结果平均值，500mm／min的数值高于200mm／min的数值，低拉伸速度，涂膜有充足的时间断在最薄弱的缺陷处，较大的拉伸速度，强大外力使涂膜化学键的断开导致破坏，强度值较大。在高速加载时，断裂伸长率试验结果平均值偏低。两次试验数据差异很大，太大的速率使显示的读数高于实际强度，不能真实反映拉伸强度，此种做法不可取。

2.3 试验温度对拉伸强度和断裂伸长率的影响

试验温度对拉伸强度和断裂伸长率的影响

图1

由表2中所列数据可见，采用同一台设备测得的拉伸强度和断裂伸长率明显不同，比较试验数据，温度在16.0℃时，拉伸强度高于23℃时的，断裂伸长率低于23℃时的；温度在30℃时，拉伸强度低于23℃时的，断裂伸长率高于23℃时的。从图1可以观察出随着温度的升高，促进了涂膜组分间的反应，使涂膜形成海绵状松散结构，涂膜越柔软，拉伸强度降低；温度降低，抑制了涂膜组分间的反应，涂膜变得硬而脆，拉伸强度增大。随着温度升高，涂膜受载时产生弹性变形，断裂伸长率增大；温度降低时，涂膜容易脆性破坏，断裂伸长率降低。温度高拉伸强度小，断裂伸长率大；温度低拉伸强度大，断裂伸长率小。

2.4 试验相对湿度对拉伸强度和断裂伸长率的影响

试验相对湿度对拉伸强度和断裂伸长率的影响

注：表3中数据是温度（23±2）℃范围内的结果。

图2

由表3中所列数据可见，采用同一台设备测得的拉伸强度和断裂伸长率试验结果数值对比，相对湿度在70%时的断裂伸长率比50%、60%时试验数据增加较大。从图2可以观察出，相对湿度在50%、60%时的拉伸强度趋于平缓，涂料经养护成膜后，水泥基本充分水化，拉伸强度变化不明显；在70%时呈下降趋势，强度稍有降低。断裂伸长率随着相对湿度增加，持续增高，相对湿度变大涂膜中残存的成型助剂、增塑剂挥发缓慢，断裂伸长率提高。不同相对湿度试验条件，会对试验结果造成很大的影响。

3 结语

通过以上的试验对比分析与讨论可得出以下结论：

1）使用刚度良好、尺寸无偏差、经过校准的哑铃裁刀，可以保证试件无变形、无缺损。精确测量试件的尺寸，可以避免由于尺寸偏差降低涂膜拉伸强度。

2）应采用标准中规定的拉伸速率200mm／min，进行拉伸强度和断裂伸长率的试验检测，速率过大对试件造成冲击，得到的涂膜拉伸强度结果就会“失真”。

3）温度升高拉伸强度测得的结果数值减小3%，温度降低，拉伸强度测得的数值结果增大3%，温度升高，断裂伸长率数值测得结果增大21%，温度降低断裂伸长率数值测得结果减小22%，若要保证试验数据的准确性，试验温度应严格控制在（23±2）℃。

4）试验条件在相对湿度±10%范围内，拉伸强度无明显波动，相对平稳，相对湿度＋20%时，涂膜的断裂延伸率数值测得结果增大19%，应严格按照标准中规定的环境要求控制试验条件。