一種持續(xù)荷載作用下pvc防水卷材應(yīng)力松弛試驗(yàn)裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及防水卷材試驗(yàn)【技術(shù)領(lǐng)域】，具體的說是一種持續(xù)荷載作用下PVC防水卷材應(yīng)力松弛試驗(yàn)裝置，槽鋼一端安裝有三角架，所述三角架內(nèi)設(shè)置有螺桿，所述螺桿上設(shè)置有可以帶動(dòng)螺桿移動(dòng)的扳手，所述螺桿另一端與拉力傳感器連接，所述拉力傳感器與扣件連接，所述槽鋼上均勻設(shè)置有圓孔，所述圓孔內(nèi)固定有與槽鋼垂直的夾具，本實(shí)用新型以PVC卷材防水層為研究對(duì)象，以溫度、初始伸長(zhǎng)率和持荷時(shí)間為實(shí)驗(yàn)參數(shù)，通過設(shè)計(jì)適宜的防水卷材應(yīng)力松弛試驗(yàn)方法，對(duì)不同溫度和初始拉伸率時(shí)防水卷材的應(yīng)力松弛特性進(jìn)行研究，考察和分析了防水卷材在受到持續(xù)荷載和溫度作用下的應(yīng)力松弛特性，為今后建立符合工程實(shí)際的防水卷材性能的評(píng)價(jià)方法提供基礎(chǔ)方法和參考依據(jù)。
【專利說明】—種持續(xù)荷載作用下PVC防水卷材應(yīng)力松弛試驗(yàn)裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及防水卷材試驗(yàn)【技術(shù)領(lǐng)域】，具體的說是一種持續(xù)荷載作用下PVC防水卷材應(yīng)力松弛試驗(yàn)裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]防水層破壞，造成滲漏的因素主要包括防水層自身的失效和外界環(huán)境、結(jié)構(gòu)層構(gòu)造、施工方法和使用管理。而上述因素中的根本原因則是防水卷材的失效，而防水卷材失效的表現(xiàn)方式是多種多樣的，如防水卷材開裂、“起泡”及其與結(jié)合層的剝離等等?！捌鹋荨奔捌渑c結(jié)合層剝離這兩種情況與施工方法具有密切的聯(lián)系，通過改進(jìn)施工方法可以預(yù)防進(jìn)而避免，但是防水卷材的開裂則不受施工等人為因素的影響，而受上述包括荷載等外界環(huán)境因素支配，很難預(yù)防。據(jù)有關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，引起防水卷材開裂的原因甚多，其中因基層變形，產(chǎn)生裂縫導(dǎo)致防水層失效而引發(fā)的滲漏占到56%以上。因此防水層的性能評(píng)價(jià)是防水工程設(shè)計(jì)的重要前提。
[0003]然而，由于目前還沒有評(píng)價(jià)防水層性能的工程指標(biāo)，通常都是以防水層的材料指標(biāo)為依據(jù)，而材料性能都是在無荷載作用，即無應(yīng)力狀態(tài)下測(cè)得。
[0004]實(shí)際上，當(dāng)防水層滿粘于基層時(shí)，由于基層變形、環(huán)境溫度變化或是防水層上的荷載作用，防水層處于持續(xù)的應(yīng)力作用下。當(dāng)基層出現(xiàn)裂縫后，由于裂縫兩側(cè)的防水層處于與基層牢固的粘接狀態(tài)，而且通常裂縫寬度均較小，因此裂縫寬度的變化將會(huì)對(duì)裂縫處的防水層造成兩種作用:(1)裂縫處的防水層產(chǎn)生的應(yīng)變遠(yuǎn)大于裂縫兩側(cè)防水層的應(yīng)變；(2)裂縫處的防水層在持續(xù)荷載作用后，再次受到附加荷載的作用。由此，裂縫處的防水層更容易失效，其性能評(píng)價(jià)應(yīng)考慮到持續(xù)荷載的影響，尤其是持續(xù)荷載作用后材料的拉伸性能。進(jìn)一步地說，防水層通常是高分子材料，其性能的老化與劣化在荷載應(yīng)力、溫度和紫外線復(fù)合作用下更易發(fā)生。
[0005]目前，關(guān)于防水層的研究側(cè)重于材料性能的改性研究，而且有關(guān)上述荷載尤其是持續(xù)荷載和外界環(huán)境對(duì)防水層的復(fù)合作用研究基本上是空白。
[0006]針對(duì)上述問題，本研究以PVC卷材防水層為研究對(duì)象，以溫度、初始伸長(zhǎng)率和持荷時(shí)間為實(shí)驗(yàn)參數(shù)，通過設(shè)計(jì)適宜的防水卷材應(yīng)力松弛試驗(yàn)方法，對(duì)不同溫度和初始拉伸率時(shí)防水卷材的應(yīng)力松弛特性進(jìn)行研究，考察和分析了防水卷材在受到持續(xù)荷載和溫度作用下的應(yīng)力松弛特性，為今后建立符合工程實(shí)際的防水卷材性能的評(píng)價(jià)方法提供基礎(chǔ)方法和參考依據(jù)。。
[0007]因此，為克服上述技術(shù)的不足而設(shè)計(jì)出通過設(shè)計(jì)適宜的防水卷材應(yīng)力松弛試驗(yàn)方法，對(duì)不同溫度和初始拉伸率時(shí)防水卷材的應(yīng)力松弛特性進(jìn)行研究，考察和分析了防水卷材在受到持續(xù)荷載和溫度作用下的應(yīng)力松弛特性的一種持續(xù)荷載作用下PVC防水卷材應(yīng)力松弛試驗(yàn)裝置，正是發(fā)明人所要解決的問題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型的目的是提供一種持續(xù)荷載作用下PVC防水卷材應(yīng)力松弛試驗(yàn)裝置，可以考察和分析了防水卷材在受到持續(xù)荷載和溫度作用下的應(yīng)力松弛特性，有非常好的實(shí)用價(jià)值。
[0009]本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:一種持續(xù)荷載作用下PVC防水卷材應(yīng)力松弛試驗(yàn)裝置，其特征在于:裝置包括三角架、螺桿、扳手、拉力傳感器、扣件、夾具、槽鋼、圓孔，所述槽鋼一端安裝有三角架，所述三角架內(nèi)設(shè)置有螺桿，所述螺桿上設(shè)置有可以帶動(dòng)螺桿移動(dòng)的扳手，所述螺桿另一端與拉力傳感器連接，所述拉力傳感器與扣件連接，所述槽鋼上均勻設(shè)置有圓孔，所述圓孔內(nèi)固定有與槽鋼垂直的夾具。
[0010]進(jìn)一步，所述拉力傳感器為S型拉力傳感器。
[0011]進(jìn)一步，所述圓孔的直徑為Φ8ι?πι。
[0012]進(jìn)一步，所述夾具為啞鈴型。
[0013]本實(shí)用新型的有益效果是:
[0014]1、本實(shí)用新型以PVC卷材防水層為研究對(duì)象，以溫度、初始伸長(zhǎng)率和持荷時(shí)間為實(shí)驗(yàn)參數(shù)，通過設(shè)計(jì)適宜的防水卷材應(yīng)力松弛試驗(yàn)方法，對(duì)不同溫度和初始拉伸率時(shí)防水卷材的應(yīng)力松弛特性進(jìn)行研究，考察和分析了防水卷材在受到持續(xù)荷載和溫度作用下的應(yīng)力松弛特性，為今后建立符合工程實(shí)際的防水卷材性能的評(píng)價(jià)方法提供基礎(chǔ)方法和參考依據(jù)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1是本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]附圖標(biāo)記說明:1_三角架；2-螺桿；3-扳手；4_拉力傳感器；5-扣件；6_待測(cè)PVC卷材；7-夾具；8-槽鋼；9-圓孔。

【具體實(shí)施方式】
[0017]下面結(jié)合具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本實(shí)用新型，應(yīng)理解，這些實(shí)施例僅用于說明本實(shí)用新型而不用于限制本實(shí)用新型的范圍。此外應(yīng)理解，在閱讀了本實(shí)用新型講授的內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對(duì)本實(shí)用新型作各種改動(dòng)或修改，這些等價(jià)形式同樣落在申請(qǐng)所附權(quán)利要求書所限定的范圍。
[0018]圖1為本實(shí)用新型一種持續(xù)荷載作用下PVC防水卷材應(yīng)力松弛試驗(yàn)裝置結(jié)構(gòu)示意圖，本實(shí)用新型中使用的聚氯乙烯柔性防水卷材規(guī)格為長(zhǎng)度50m，寬度2m，厚度1.2mm，屬II型N類外露使用的聚氯乙烯防水卷材，為了考察溫度、初始拉伸率對(duì)PVC防水卷材的應(yīng)力松弛特性的影響。
[0019]本實(shí)用新型設(shè)定的試驗(yàn)參數(shù)如下:溫度:0°c、20°c、7(rc ;初始拉伸率:為卷材斷裂伸長(zhǎng)率 270% 的 5%、20%、30%、50%、60%。
[0020]為保持加載應(yīng)變恒定，符合不同的初始拉伸率5%、20%、30%、50%、60%的要求，本實(shí)用新型中所設(shè)計(jì)的應(yīng)力松弛裝置如圖1所示，整套裝置豎直放置，在槽鋼8上設(shè)置整排一定間距的Φ8πιπι的圓孔9，槽鋼8另一端固定有三角架1，利用圖1的裝置圖，將啞鈴型試件用夾具7夾牢，通過扣件5與拉力傳感器4連接后，用Φ8_的螺栓將其固定于槽鋼8上。
[0021]拉力傳感器4為S型拉力傳感器，S型拉力傳感器對(duì)拉、壓荷載均可承受，輸出對(duì)稱性好，精度高、結(jié)構(gòu)緊湊，由于待測(cè)PVC卷材6的最大負(fù)荷較小，因此采用額定載荷500N的S型拉力傳感器，其精度為0.1N。
[0022]本實(shí)用新型數(shù)據(jù)采集采用東京測(cè)器研究所生產(chǎn)的TDS-303型數(shù)據(jù)采集儀對(duì)所測(cè)得的應(yīng)變、荷載、溫度等數(shù)據(jù)通過設(shè)置時(shí)間間隔進(jìn)行全自動(dòng)跟蹤記錄，該設(shè)備數(shù)據(jù)記錄、存儲(chǔ)方便快捷，摒棄了人工測(cè)讀、記錄的諸多缺陷，大大減少了數(shù)據(jù)測(cè)讀、記錄的工作量，選用該設(shè)備這對(duì)完成需要考慮持荷時(shí)間因素的應(yīng)力松弛實(shí)驗(yàn)是可靠和高效的。
[0023]本裝置在使用時(shí)候，待測(cè)PVC卷材6的彈性模量，待測(cè)PVC卷材6在兩端固定條件下產(chǎn)生應(yīng)力松弛，為了解析應(yīng)力松弛模型，要測(cè)得待測(cè)PVC卷材6的彈性模量，而待測(cè)PVC卷材6的彈性模量與無機(jī)材料不同，常溫條件下也非定值，其大小與溫度有關(guān)，因此本實(shí)用新型在實(shí)驗(yàn)探討卷材應(yīng)力松弛的同時(shí)對(duì)0°C、20°C、70°C下待測(cè)PVC卷材6的彈性模量進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)測(cè)定，其方法如下:
[0024]I)在待測(cè)PVC卷材6的兩表面粘貼應(yīng)變片用以測(cè)定應(yīng)變值；
[0025]2)通過上下兩頭將待測(cè)PVC卷材6夾緊，然后通過扣件5與拉力傳感器4相連；
[0026]3)將上述的實(shí)驗(yàn)裝置置于溫度模擬箱，分別控制溫度模擬箱的溫度為0°C、20°C、70°C。加載速度(5N/s)的控制和調(diào)節(jié)由裝置右端部的扳手3擰動(dòng)進(jìn)行，荷載和應(yīng)變均有TDS-303數(shù)據(jù)采集儀記錄，通過一定溫度下應(yīng)力與應(yīng)變的關(guān)系計(jì)算待測(cè)PVC卷材6的彈性模量，最后得出各溫度時(shí)待測(cè)PVC卷材6的彈性模量。
[0027]待測(cè)PVC卷材6的應(yīng)力松弛，將啞鈴型試件用夾具7夾牢，通過扣件5與拉力傳感器4連接后，用Φ8的螺栓將其固定于槽鋼8上，并將拉力傳感器4連接到數(shù)據(jù)采集儀器TDS-303上，設(shè)定TDS-303每2.5分鐘讀取數(shù)據(jù)，實(shí)驗(yàn)過程中試驗(yàn)裝置呈豎直狀態(tài)，同時(shí)應(yīng)保證啞鈴型夾具7、拉力傳感器4在同一豎直面內(nèi)，初始的拉伸率大小的控制與調(diào)節(jié)通過扳手2調(diào)節(jié)螺桿2進(jìn)行，啞鈴型待測(cè)PVC卷材6試件上有兩條25mm的標(biāo)距線，在快速拉伸過程中，通過標(biāo)尺控制標(biāo)距線的長(zhǎng)度，依次拉伸到滿足初始拉伸率5%、20%、30%、50%、60%要求的長(zhǎng)度。
[0028]本實(shí)用新型為方便可靠的卷材應(yīng)力松弛測(cè)定裝置，環(huán)境溫度對(duì)PVC卷材的彈性模量影響顯著，隨著溫度的增大，卷材的彈性模量減小，無論在何種溫度和初始拉伸率的情形下，PVC卷材均表現(xiàn)出快速的應(yīng)力松弛特性，其應(yīng)力損失率在數(shù)小時(shí)內(nèi)呈現(xiàn)出收斂趨勢(shì)，隨著初始拉伸率的增大，任意溫度下卷材均表現(xiàn)出應(yīng)力松弛速度加快、應(yīng)力損失率加大的現(xiàn)象，但當(dāng)溫度高達(dá)70°c、初始拉伸率超過20%時(shí)，初始拉伸率對(duì)應(yīng)力松弛速度、應(yīng)力損失率的影響并不顯著，幾乎可以忽略，隨著溫度的升高，卷材的最終應(yīng)力損失率也增大。最終應(yīng)力損失率70V時(shí)最大，20V次之，(TC最次。其中，70°C時(shí)遠(yuǎn)超過20°C、(TC近20%。
[0029]最終應(yīng)力損失率與初始拉伸率的關(guān)系也受環(huán)境溫度的影響，(TC時(shí)的關(guān)系曲線緩慢下降，20°C時(shí)的曲線下降較快。而70°C時(shí)的曲線開始下降更快，但很快收斂，基本呈水平狀態(tài)。
[0030]本實(shí)用新型以PVC卷材防水層為研究對(duì)象，以溫度、初始伸長(zhǎng)率和持荷時(shí)間為實(shí)驗(yàn)參數(shù)，通過設(shè)計(jì)適宜的防水卷材應(yīng)力松弛試驗(yàn)方法，對(duì)不同溫度和初始拉伸率時(shí)防水卷材的應(yīng)力松弛特性進(jìn)行研究，考察和分析了防水卷材在受到持續(xù)荷載和溫度作用下的應(yīng)力松弛特性，為今后建立符合工程實(shí)際的防水卷材性能的評(píng)價(jià)方法提供基礎(chǔ)方法和參考依據(jù)。
【權(quán)利要求】
1.一種持續(xù)荷載作用下PVC防水卷材應(yīng)力松弛試驗(yàn)裝置，其特征在于:裝置包括三角架、螺桿、扳手、拉力傳感器、扣件、夾具、槽鋼、圓孔，所述槽鋼一端安裝有三角架，所述三角架內(nèi)設(shè)置有螺桿，所述螺桿上設(shè)置有可以帶動(dòng)螺桿移動(dòng)的扳手，所述螺桿另一端與拉力傳感器連接，所述拉力傳感器與扣件連接，所述槽鋼上均勻設(shè)置有圓孔，所述圓孔內(nèi)固定有與槽鋼垂直的夾具。
2.所根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種持續(xù)荷載作用下PVC防水卷材應(yīng)力松弛試驗(yàn)裝置，其特征在于:所述拉力傳感器為S型拉力傳感器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種持續(xù)荷載作用下PVC防水卷材應(yīng)力松弛試驗(yàn)裝置，其特征在于:所述圓孔的直徑為Φ8ι?πι。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種持續(xù)荷載作用下PVC防水卷材應(yīng)力松弛試驗(yàn)裝置，其特征在于:所述夾具為啞鈴型。
【文檔編號(hào)】G01N3/18GK204008320SQ201420325165
【公開日】2014年12月10日 申請(qǐng)日期:2014年6月18日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月18日
【發(fā)明者】錢林弟, 李忠人 申請(qǐng)人:江蘇凱倫建材股份有限公司