CN106680098A - 一种测试防水涂料拉伸性能的试验装置及测试方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种测试防水涂料拉伸性能的试验装置及测试方法，装置包括胀破装置，胀破装置包括上夹板和下夹板，上夹板和下夹板中部设有相互对应的测试孔；加压舱为桶状，其上口与下夹板下部紧密连接，且其底部设有进液孔，侧壁设有泄压及排气孔；液压装置的出液管连接到所述进液孔；数据采集装置通过设置在液压装置上的液压传感器和位移传感器将采集到的数据传输给电脑主机，并接受电脑主机发出的实验过程控制指令，电脑主机通过控制和分析软件对试验过程进行控制，并可实时接收、存储数据采集装置传输的数据以输出或显示试验过程及结果数据。本发明可以测得防水涂料试件在测试过程中的真实应力—应变曲线，能更为合理地评价防水涂料的拉伸性能。
Description
技术领域
本发明设计建筑防水材料性能测试技术领域，具体为一种测试防水涂料拉伸性能的试验装置及测试方法。
背景技术
目前在建筑防水工程中，防水涂料的使用较为常见。防水涂料是一种涂刷或喷涂在建筑物表面上，经溶剂或水分的挥发或两种组分的化学反应形成的一层薄膜，使建筑物表面与水隔绝，从而起到防水、密封的作用。防水涂料经固化后形成的防水薄膜具有一定的延伸性、弹塑性、抗裂性、抗渗性及耐候性，能起到防水、防渗和保护作用。在防水涂料的性能指标中，拉伸性能（包括拉伸强度和断裂伸长率）一定程度上可以反映出材料能够承受水压的大小，是影响防水涂料质量的要素，也是目前针对防水涂料的常见检测指标之一。
目前针对防水涂料的拉伸性能常见的测试方法是用电子拉力机对试样进行拉伸试验，如《GBT16777-2008建筑防水涂料试验方法》（实施日期：2009年4月1日，第9章 拉伸性能）中提出的拉伸性能试验方法是目前建筑防水涂料的通行测试方法。该方法要求将涂料薄膜按规定制作成哑铃形状试件，测量其初始平均厚度，通过试件拉伸试验中的拉伸力、拉伸长度变化来计算得到其拉伸强度、断裂伸长率。使用这种试验方法对高分子防水涂料进行拉伸强度测试，其不足主要在于得出的试验结果并不是真实数值，因为拉伸的过程中试件的厚度在变薄，而电子拉力机无法测出试样厚度的变化，在计算试件的拉伸强度时只能以拉伸前的试件厚度来计算，因此所得的拉伸强度无法表征试件破坏时的真实拉伸应力。其次，此种测试方法中防水涂料试件受到来自一条直线上反向力的作用，而防水涂料在实际工作情况通常是受到作用在其表面上的垂直水压力作用，使得防水涂料层局部膨胀受拉形成破坏，因此测试方法与涂料防水层的实际工作状态也不相符。
除了上述方法外，也有采用水压胀破来测试高分子土工合成材料破裂瞬间胀破强度的方法，即《SL235-2012土工合成材料测试规程》（实施日期：2012年8月16号，第13节胀破试验）中提出的胀破试验方法。此种试验方法相比较常规拉伸试验方法，优点在于试件受到垂直于表面的作用力，受拉应力状态更加贴近实际工作情况，但目前该方法及测试装置只能测出试件在胀破瞬间的胀破强度，没有提出由胀破强度计算试件拉伸强度的方法，也不能实时获取材料在试验过程中厚度、面积、体积等参数的变化，无法得到试件在试验过程中的应力应变曲线，对于判断试件拉伸性能的作用有限。
因此，目前对防水涂料及类似的高分子材料拉伸性能的测试装置及方法上，尚未有较为完善的解决方案，无法合理地该类材料在工作状态下的拉伸性能变化进行测试和表征。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的在于提供一种能够快速、准确地测试防水涂料在真实工作状态下拉伸性能的测试防水涂料拉伸性能的试验装置及测试方法，技术方案如下：
一种测试防水涂料拉伸性能的试验装置，包括胀破装置、加压舱、液压装置、数据采集装置和电脑主机；胀破装置包括用于加紧防水涂料试件和不透水橡胶薄膜的上夹板和下夹板，上夹板和下夹板中部设有相互对应的测试孔；加压舱为桶状，其上口与下夹板下部紧密连接，且其底部设有进液孔，侧壁设有泄压及排气孔；液压装置的出液管连接到所述进液孔；数据采集装置通过设置在液压装置上的液压传感器和位移传感器将采集到的压液体压力、加压液体体积数据传输给设置有控制分析模块的电脑主机，并接受电脑主机发出的实验过程控制指令。
进一步的，所述下夹板的测试孔外缘设有凸圈，所述上夹板的测试孔外缘设有与凸圈配合的凹圈，且凸圈与凹圈间设有试件密封垫圈。
更进一步的，所述加压舱上沿与下夹板通过螺纹固定，且加压舱与下夹板间设有加压舱密封垫圈。
更进一步的，所述上夹板和下夹板通过设置在其外缘的夹板紧固螺栓固定。
一种测试防水涂料拉伸性能的测试方法，包括以下步骤：
步骤1：将制备好的防水涂料大样剪裁为与下夹板上凸圈外径一致的防水涂料试件，量测并记录防水涂料试件的初始厚度及测试孔的孔径；
步骤2：将防水涂料试件、橡胶薄膜和试件密封垫圈自上而下依次放置于上夹板的凹圈和下夹板的凸圈之间，并固定牢固；
步骤3：将加压舱固定连接到下夹板下方；
步骤4：将液压装置上的出液管与加压舱底部进液孔连接，并打开加压舱侧壁的泄压及排气孔；
步骤5：启动液压装置，往加压舱内注入加压液体，直至泄压及排气孔开始稳定流出加压液体时关闭泄压及排气孔，关闭液压装置，并将电脑主机中控制分析模块中记录的数据归零；
步骤6：通过控制分析模块设定加载速率，进行加压试验，并实时采集加压液体压力、加压液体体积数据，直到防水涂料试件被胀破为止停止加载；
步骤7：通过上述测量及采集的数据计算并绘制出防水涂料试件在试验过程中的厚度变化及真实应力—应变曲线。
本发明的有益效果是：本发明通过液压胀破的方法和测试装置，可以实时记录加压液体压力、加压液体体积变化，并可以计算得到防水涂料试件在加压过程中的厚度变化情况，得出试件在测试过程中的真实应力—应变曲线，以更为合理地评价防水涂料的拉伸性能。
附图说明
图1为本发明测试防水涂料拉伸性能的试验装置的结构示意图。
图2为本发明测试防水涂料拉伸性能的试验装置胀破装置和加压舱的主视图。
图3为本发明测试防水涂料拉伸性能的试验装置胀破装置的俯视图。
图4为本发明测试防水涂料拉伸性能的试验装置胀破装置和加压舱的剖视图。
1-胀破装置；2-液压装置；3-液压传感器；4-位移传感器；5-数据采集装置；6-电脑主机； 9-防水涂料试件；10-测试孔；11-上夹板；12-下夹板；13-加压舱；14-夹板紧固螺栓；15-进液孔；16-泄压及排气孔；17-橡胶薄膜；18-加压舱密封垫圈；19-试件密封垫圈。
具体实施方式
下面结合附图截具体实施例对本发明做进一步详细说明。如图1所示，一种测试防水涂料拉伸性能的试验装置，包括胀破装置1、加压舱13、液压装置2、数据采集装置5和电脑主机6；胀破装置1包括用于加紧防水涂料试件9和不透水橡胶薄膜17的上夹板11和下夹板12，上夹板11和下夹板12中部设有相互对应的测试孔10；加压舱13为桶状，其上口与下夹板11下部紧密连接，且其底部设有进液孔15，侧壁设有泄压及排气孔16；液压装置2用于提供液压源及控制加压速度、加压压力，液压装置2的出液管连接到所述进液孔15；数据采集装置5通过设置在液压装置2上的液压传感器3和位移传感器4将采集到的压液体压力、加压液体体积数据传输给设置有控制分析模块的电脑主机6，并接受电脑主机6发出的实验过程控制指令。
本实施例的下夹板12的测试孔10外缘设有凸圈，所述上夹板11的测试孔10外缘设有与凸圈配合的凹圈，且凸圈与凹圈间设有试件密封垫圈19。该结构能够更加稳固的固定防水涂料试件9，并保证了良好的密闭性。
本实施例的加压舱13上沿与下夹板11通过螺纹固定，便于拆卸，连接牢固。加压舱13与下夹板11间设有加压舱密封垫圈18，进一步保证在加压舱13的密闭性。
本实施例的上夹板11和下夹板12通过设置在其外缘的夹板紧固螺栓14固定，拆卸方便，且固定牢固。
采用本实施例的试验装置，可以测试防水涂料试件在加压过程中的真实拉伸性能，其实施步骤如下：
步骤1：制备好防水涂料大样，并剪裁成与胀破装置1下夹板12的凸圈外径一致且大于测试孔10孔径的防水涂料试件9，量测及记录防水涂料试件9的初始厚度及测试孔10的孔径。
步骤2：启动电脑主机6打开控制和分析软件、开启液压装置2进行调试，确保液压装置2、液压传感器3、位移传感器4、数据采集装置5、电脑主机6的通讯口等连接无误且处于待工作状态。
步骤3：将防水涂料试件9、橡胶薄膜17、试件密封垫圈19自上而下依次放置于上夹板11的凹圈和下夹板12的凸圈之间，并通过紧固螺栓14拧紧固定。
步骤4：将胀破装置的上、下夹板11、12与加压舱13及其之间的密封垫圈18通过螺纹连接，拧紧。
步骤5：将液压装置上的出液管与加压舱13舱体上的进液孔15连接，并打开加压舱13舱体上的泄压及排气孔16。
步骤6：启动液压装置2，往加压舱内注入加压液体，直至泄压及排气孔16开始稳定流出加压液体时关闭泄压及排气孔16，关闭液压装置2，并将电脑主机6中控制分析模块中记录的数据归零。
步骤7：通过电脑主机6上的控制和分析软件7设定一定的加载速率，开始进行加压试验，直到防水涂料试件9被胀破为止停止加载。
步骤8：通过控制和分析软件7上接收、存储的试验过程数据加压液体压力、加压液体体积及防水涂料试件9的初始厚度及测试孔10的孔径等参数，计算并绘制出防水涂料试件9在试验过程中的厚度变化及真实应力—应变曲线。
Claims (5)
1.一种测试防水涂料拉伸性能的试验装置，其特征在于，包括胀破装置（1）、加压舱（13）、液压装置（2）、数据采集装置（5）和电脑主机（6）；胀破装置（1）包括用于加紧防水涂料试件（9）和不透水橡胶薄膜（17）的上夹板（11）和下夹板（12），上夹板（11）和下夹板（12）中部设有相互对应的测试孔（10）；加压舱（13）为桶状，其上口与下夹板（11）下部紧密连接，且其底部设有进液孔（15），侧壁设有泄压及排气孔（16）；液压装置（2）的出液管连接到所述进液孔（15）；数据采集装置（5）通过设置在液压装置（2）上的液压传感器（3）和位移传感器（4）将采集到的压液体压力、加压液体体积数据传输给设置有控制分析模块的电脑主机（6），并接受电脑主机（6）发出的实验过程控制指令。
2.根据权利要求1所述的测试防水涂料拉伸性能的试验装置，其特征在于，所述下夹板（12）的测试孔（10）外缘设有凸圈，所述上夹板（11）的测试孔（10）外缘设有与凸圈配合的凹圈，且凸圈与凹圈间设有试件密封垫圈（19）。
3.根据权利要求1所述的测试防水涂料拉伸性能的试验装置，其特征在于，所述加压舱（13）上沿与下夹板（11）通过螺纹固定，且加压舱（13）与下夹板（11）间设有加压舱密封垫圈（18）。
4.根据权利要求1所述的测试防水涂料拉伸性能的试验装置，其特征在于，所述上夹板（11）和下夹板（12）通过设置在其外缘的夹板紧固螺栓（14）固定。
5.一种采用权利要求1所述的测试防水涂料拉伸性能的试验装置的测试方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：将制备好的防水涂料大样剪裁为与下夹板（12）上凸圈外径一致的防水涂料试件（9），量测并记录防水涂料试件（9）的初始厚度及测试孔（10）的孔径；
步骤2：将防水涂料试件（9）、橡胶薄膜（17）和试件密封垫圈（19）自上而下依次放置于上夹板（11）的凹圈和下夹板（12）的凸圈之间，并固定牢固；
步骤3：将加压舱（13）固定连接到下夹板（11）下方；
步骤4：将液压装置（2）上的出液管与加压舱（13）底部进液孔（15）连接，并打开加压舱（13）侧壁的泄压及排气孔（16）；
步骤5：启动液压装置（2），往加压舱（13）内注入加压液体，直至泄压及排气孔（16）开始稳定流出加压液体时关闭泄压及排气孔（16），关闭液压装置（2），并将电脑主机（6）中控制分析模块中记录的数据归零；
步骤6：通过控制分析模块设定加载速率，进行加压试验，并实时采集加压液体压力、加压液体体积数据，直到防水涂料试件（9）被胀破为止停止加载；
步骤7：通过上述测量及采集的数据计算并绘制出防水涂料试件（9）在试验过程中的厚度变化及真实应力—应变曲线。
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