CN204008320U - 一种持续荷载作用下pvc防水卷材应力松弛试验装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及防水卷材试验技术领域，具体的说是一种持续荷载作用下PVC防水卷材应力松弛试验装置，槽钢一端安装有三角架，所述三角架内设置有螺杆，所述螺杆上设置有可以带动螺杆移动的扳手，所述螺杆另一端与拉力传感器连接，所述拉力传感器与扣件连接，所述槽钢上均匀设置有圆孔，所述圆孔内固定有与槽钢垂直的夹具，本实用新型以PVC卷材防水层为研究对象，以温度、初始伸长率和持荷时间为实验参数，通过设计适宜的防水卷材应力松弛试验方法，对不同温度和初始拉伸率时防水卷材的应力松弛特性进行研究，考察和分析了防水卷材在受到持续荷载和温度作用下的应力松弛特性，为今后建立符合工程实际的防水卷材性能的评价方法提供基础方法和参考依据。
Description
技术领域
本实用新型涉及防水卷材试验技术领域，具体的说是一种持续荷载作用下PVC防水卷材应力松弛试验装置。
背景技术
防水层破坏，造成渗漏的因素主要包括防水层自身的失效和外界环境、结构层构造、施工方法和使用管理。而上述因素中的根本原因则是防水卷材的失效，而防水卷材失效的表现方式是多种多样的，如防水卷材开裂、“起泡”及其与结合层的剥离等等。“起泡”及其与结合层剥离这两种情况与施工方法具有密切的联系，通过改进施工方法可以预防进而避免，但是防水卷材的开裂则不受施工等人为因素的影响，而受上述包括荷载等外界环境因素支配，很难预防。据有关数据统计，引起防水卷材开裂的原因甚多，其中因基层变形，产生裂缝导致防水层失效而引发的渗漏占到56%以上。因此防水层的性能评价是防水工程设计的重要前提。
然而，由于目前还没有评价防水层性能的工程指标，通常都是以防水层的材料指标为依据，而材料性能都是在无荷载作用，即无应力状态下测得。
实际上，当防水层满粘于基层时，由于基层变形、环境温度变化或是防水层上的荷载作用，防水层处于持续的应力作用下。当基层出现裂缝后，由于裂缝两侧的防水层处于与基层牢固的粘接状态，而且通常裂缝宽度均较小，因此裂缝宽度的变化将会对裂缝处的防水层造成两种作用：（1）裂缝处的防水层产生的应变远大于裂缝两侧防水层的应变；（2）裂缝处的防水层在持续荷载作用后，再次受到附加荷载的作用。由此，裂缝处的防水层更容易失效，其性能评价应考虑到持续荷载的影响，尤其是持续荷载作用后材料的拉伸性能。进一步地说，防水层通常是高分子材料，其性能的老化与劣化在荷载应力、温度和紫外线复合作用下更易发生。
目前，关于防水层的研究侧重于材料性能的改性研究，而且有关上述荷载尤其是持续荷载和外界环境对防水层的复合作用研究基本上是空白。
针对上述问题，本研究以PVC卷材防水层为研究对象，以温度、初始伸长率和持荷时间为实验参数，通过设计适宜的防水卷材应力松弛试验方法，对不同温度和初始拉伸率时防水卷材的应力松弛特性进行研究，考察和分析了防水卷材在受到持续荷载和温度作用下的应力松弛特性，为今后建立符合工程实际的防水卷材性能的评价方法提供基础方法和参考依据。。
因此，为克服上述技术的不足而设计出通过设计适宜的防水卷材应力松弛试验方法，对不同温度和初始拉伸率时防水卷材的应力松弛特性进行研究，考察和分析了防水卷材在受到持续荷载和温度作用下的应力松弛特性的一种持续荷载作用下PVC防水卷材应力松弛试验装置，正是发明人所要解决的问题。
发明内容
针对现有技术的不足，本实用新型的目的是提供一种持续荷载作用下PVC防水卷材应力松弛试验装置，可以考察和分析了防水卷材在受到持续荷载和温度作用下的应力松弛特性，有非常好的实用价值。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种持续荷载作用下PVC防水卷材应力松弛试验装置，其特征在于：装置包括三角架、螺杆、扳手、拉力传感器、扣件、夹具、槽钢、圆孔，所述槽钢一端安装有三角架，所述三角架内设置有螺杆，所述螺杆上设置有可以带动螺杆移动的扳手，所述螺杆另一端与拉力传感器连接，所述拉力传感器与扣件连接，所述槽钢上均匀设置有圆孔，所述圆孔内固定有与槽钢垂直的夹具。
进一步，所述拉力传感器为S型拉力传感器。
进一步，所述圆孔的直径为Ф8mm。
进一步，所述夹具为哑铃型。
本实用新型的有益效果是：
1、本实用新型以PVC卷材防水层为研究对象，以温度、初始伸长率和持荷时间为实验参数，通过设计适宜的防水卷材应力松弛试验方法，对不同温度和初始拉伸率时防水卷材的应力松弛特性进行研究，考察和分析了防水卷材在受到持续荷载和温度作用下的应力松弛特性，为今后建立符合工程实际的防水卷材性能的评价方法提供基础方法和参考依据。
附图说明
图1是本实用新型结构示意图。
附图标记说明：1-三角架；2-螺杆；3-扳手；4-拉力传感器；5-扣件；6-待测PVC卷材；7-夹具；8-槽钢；9-圆孔。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本实用新型，应理解，这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。此外应理解，在阅读了本实用新型讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本实用新型作各种改动或修改，这些等价形式同样落在申请所附权利要求书所限定的范围。
图1为本实用新型一种持续荷载作用下PVC防水卷材应力松弛试验装置结构示意图，本实用新型中使用的聚氯乙烯柔性防水卷材规格为长度50m，宽度2m，厚度1.2mm，属Ⅱ型N类外露使用的聚氯乙烯防水卷材，为了考察温度、初始拉伸率对PVC防水卷材的应力松弛特性的影响。
本实用新型设定的试验参数如下：温度：0℃、20℃、70℃；初始拉伸率：为卷材断裂伸长率270%的5%、20%、30%、50%、60%。
为保持加载应变恒定，符合不同的初始拉伸率5%、20%、30%、50%、60%的要求，本实用新型中所设计的应力松弛装置如图1所示，整套装置竖直放置，在槽钢8上设置整排一定间距的Ф8mm的圆孔9，槽钢8另一端固定有三角架1，利用图1的装置图，将哑铃型试件用夹具7夹牢，通过扣件5与拉力传感器4连接后，用Ф8mm的螺栓将其固定于槽钢8上。
拉力传感器4为S型拉力传感器，S型拉力传感器对拉、压荷载均可承受，输出对称性好，精度高、结构紧凑，由于待测PVC卷材6的最大负荷较小，因此采用额定载荷500N的S型拉力传感器，其精度为0.1N。
本实用新型数据采集采用东京测器研究所生产的TDS-303型数据采集仪对所测得的应变、荷载、温度等数据通过设置时间间隔进行全自动跟踪记录，该设备数据记录、存储方便快捷，摒弃了人工测读、记录的诸多缺陷，大大减少了数据测读、记录的工作量，选用该设备这对完成需要考虑持荷时间因素的应力松弛实验是可靠和高效的。
本装置在使用时候，待测PVC卷材6的弹性模量，待测PVC卷材6在两端固定条件下产生应力松弛，为了解析应力松弛模型，要测得待测PVC卷材6的弹性模量，而待测PVC卷材6的弹性模量与无机材料不同，常温条件下也非定值，其大小与温度有关，因此本实用新型在实验探讨卷材应力松弛的同时对0℃、20℃、70℃下待测PVC卷材6的弹性模量进行了实验测定，其方法如下：
1）在待测PVC卷材6的两表面粘贴应变片用以测定应变值；
2）通过上下两头将待测PVC卷材6夹紧，然后通过扣件5与拉力传感器4相连；
3）将上述的实验装置置于温度模拟箱，分别控制温度模拟箱的温度为0℃、20℃、70℃。加载速度（5N/s）的控制和调节由装置右端部的扳手3拧动进行，荷载和应变均有TDS-303数据采集仪记录，通过一定温度下应力与应变的关系计算待测PVC卷材6的弹性模量，最后得出各温度时待测PVC卷材6的弹性模量。
待测PVC卷材6的应力松弛，将哑铃型试件用夹具7夹牢，通过扣件5与拉力传感器4连接后，用Ф8的螺栓将其固定于槽钢8上，并将拉力传感器4连接到数据采集仪器TDS-303上，设定TDS-303每2.5分钟读取数据，实验过程中试验装置呈竖直状态，同时应保证哑铃型夹具7、拉力传感器4在同一竖直面内，初始的拉伸率大小的控制与调节通过扳手2调节螺杆2进行，哑铃型待测PVC卷材6试件上有两条25mm的标距线，在快速拉伸过程中，通过标尺控制标距线的长度，依次拉伸到满足初始拉伸率5%、20%、30%、50%、60%要求的长度。
本实用新型为方便可靠的卷材应力松弛测定装置，环境温度对PVC卷材的弹性模量影响显著，随着温度的增大，卷材的弹性模量减小，无论在何种温度和初始拉伸率的情形下，PVC卷材均表现出快速的应力松弛特性，其应力损失率在数小时内呈现出收敛趋势，随着初始拉伸率的增大，任意温度下卷材均表现出应力松弛速度加快、应力损失率加大的现象，但当温度高达70℃、初始拉伸率超过20%时，初始拉伸率对应力松弛速度、应力损失率的影响并不显著，几乎可以忽略，随着温度的升高，卷材的最终应力损失率也增大。最终应力损失率70℃时最大，20℃次之，0℃最次。其中，70℃时远超过20℃、0℃近20%。
最终应力损失率与初始拉伸率的关系也受环境温度的影响，0℃时的关系曲线缓慢下降，20℃时的曲线下降较快。而70℃时的曲线开始下降更快，但很快收敛，基本呈水平状态。
本实用新型以PVC卷材防水层为研究对象，以温度、初始伸长率和持荷时间为实验参数，通过设计适宜的防水卷材应力松弛试验方法，对不同温度和初始拉伸率时防水卷材的应力松弛特性进行研究，考察和分析了防水卷材在受到持续荷载和温度作用下的应力松弛特性，为今后建立符合工程实际的防水卷材性能的评价方法提供基础方法和参考依据。
Claims (4)
1.一种持续荷载作用下PVC防水卷材应力松弛试验装置，其特征在于：装置包括三角架、螺杆、扳手、拉力传感器、扣件、夹具、槽钢、圆孔，所述槽钢一端安装有三角架，所述三角架内设置有螺杆，所述螺杆上设置有可以带动螺杆移动的扳手，所述螺杆另一端与拉力传感器连接，所述拉力传感器与扣件连接，所述槽钢上均匀设置有圆孔，所述圆孔内固定有与槽钢垂直的夹具。
2.所根据权利要求1所述的一种持续荷载作用下PVC防水卷材应力松弛试验装置，其特征在于：所述拉力传感器为S型拉力传感器。
3.根据权利要求1所述的一种持续荷载作用下PVC防水卷材应力松弛试验装置，其特征在于：所述圆孔的直径为Ф8mm。
4.根据权利要求1所述的一种持续荷载作用下PVC防水卷材应力松弛试验装置，其特征在于：所述夹具为哑铃型。
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| CN201420325165.1U CN204008320U (zh) | 2014-06-18 | 2014-06-18 | 一种持续荷载作用下pvc防水卷材应力松弛试验装置 |
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| CN201420325165.1U CN204008320U (zh) | 2014-06-18 | 2014-06-18 | 一种持续荷载作用下pvc防水卷材应力松弛试验装置 |
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| CN201420325165.1U Active CN204008320U (zh) | 2014-06-18 | 2014-06-18 | 一种持续荷载作用下pvc防水卷材应力松弛试验装置 |
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| CN (1) | CN204008320U (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105699190A (zh) * | 2016-04-13 | 2016-06-22 | 桂林理工大学 | 一种测试frp布应力松弛的试验装置 |
| CN105716949A (zh) * | 2016-04-13 | 2016-06-29 | 桂林理工大学 | 一种测试frp布应力松弛的试验方法 |
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2014
- 2014-06-18 CN CN201420325165.1U patent/CN204008320U/zh active Active
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| CN105699190A (zh) * | 2016-04-13 | 2016-06-22 | 桂林理工大学 | 一种测试frp布应力松弛的试验装置 |
| CN105716949A (zh) * | 2016-04-13 | 2016-06-29 | 桂林理工大学 | 一种测试frp布应力松弛的试验方法 |
| CN105716949B (zh) * | 2016-04-13 | 2018-07-03 | 桂林理工大学 | 一种测试frp布应力松弛的试验方法 |
| CN105699190B (zh) * | 2016-04-13 | 2018-07-03 | 桂林理工大学 | 一种测试frp布应力松弛的试验装置 |
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