本實用新型設(shè)計建筑防水材料性能測試技術(shù)領(lǐng)域,具體為一種測試防水涂料拉伸性能的試驗裝置。
背景技術(shù):
目前在建筑防水工程中,防水涂料的使用較為常見。防水涂料是一種涂刷或噴涂在建筑物表面上,經(jīng)溶劑或水分的揮發(fā)或兩種組分的化學(xué)反應(yīng)形成的一層薄膜,使建筑物表面與水隔絕,從而起到防水、密封的作用。防水涂料經(jīng)固化后形成的防水薄膜具有一定的延伸性、彈塑性、抗裂性、抗?jié)B性及耐候性,能起到防水、防滲和保護(hù)作用。在防水涂料的性能指標(biāo)中,拉伸性能(包括拉伸強(qiáng)度和斷裂伸長率)一定程度上可以反映出材料能夠承受水壓的大小,是影響防水涂料質(zhì)量的要素,也是目前針對防水涂料的常見檢測指標(biāo)之一。
目前針對防水涂料的拉伸性能常見的測試方法是用電子拉力機(jī)對試樣進(jìn)行拉伸試驗,如《GBT16777-2008建筑防水涂料試驗方法》(實施日期:2009年4月1日,第9章 拉伸性能)中提出的拉伸性能試驗方法是目前建筑防水涂料的通行測試方法。該方法要求將涂料薄膜按規(guī)定制作成啞鈴形狀試件,測量其初始平均厚度,通過試件拉伸試驗中的拉伸力、拉伸長度變化來計算得到其拉伸強(qiáng)度、斷裂伸長率。使用這種試驗方法對高分子防水涂料進(jìn)行拉伸強(qiáng)度測試,其不足主要在于得出的試驗結(jié)果并不是真實數(shù)值,因為拉伸的過程中試件的厚度在變薄,而電子拉力機(jī)無法測出試樣厚度的變化,在計算試件的拉伸強(qiáng)度時只能以拉伸前的試件厚度來計算,因此所得的拉伸強(qiáng)度無法表征試件破壞時的真實拉伸應(yīng)力。其次,此種測試方法中防水涂料試件受到來自一條直線上反向力的作用,而防水涂料在實際工作情況通常是受到作用在其表面上的垂直水壓力作用,使得防水涂料層局部膨脹受拉形成破壞,因此測試方法與涂料防水層的實際工作狀態(tài)也不相符。
除了上述方法外,也有采用水壓脹破來測試高分子土工合成材料破裂瞬間脹破強(qiáng)度的方法,即《SL235-2012土工合成材料測試規(guī)程》(實施日期:2012年8月16號,第13節(jié)脹破試驗)中提出的脹破試驗方法。此種試驗方法相比較常規(guī)拉伸試驗方法,優(yōu)點在于試件受到垂直于表面的作用力,受拉應(yīng)力狀態(tài)更加貼近實際工作情況,但目前該方法及測試裝置只能測出試件在脹破瞬間的脹破強(qiáng)度,沒有提出由脹破強(qiáng)度計算試件拉伸強(qiáng)度的方法,也不能實時獲取材料在試驗過程中厚度、面積、體積等參數(shù)的變化,無法得到試件在試驗過程中的應(yīng)力應(yīng)變曲線,對于判斷試件拉伸性能的作用有限。
因此,目前對防水涂料及類似的高分子材料拉伸性能的測試裝置及方法上,尚未有較為完善的解決方案,無法合理地該類材料在工作狀態(tài)下的拉伸性能變化進(jìn)行測試和表征。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
針對上述問題,本實用新型的目的在于提供一種能夠快速、準(zhǔn)確地測試防水涂料在真實工作狀態(tài)下拉伸性能的測試防水涂料拉伸性能的試驗裝置,技術(shù)方案如下:
一種測試防水涂料拉伸性能的試驗裝置,包括脹破裝置、加壓艙、液壓裝置、數(shù)據(jù)采集裝置和電腦主機(jī);脹破裝置包括用于加緊防水涂料試件和不透水橡膠薄膜的上夾板和下夾板,上夾板和下夾板中部設(shè)有相互對應(yīng)的測試孔;加壓艙為桶狀,其上口與下夾板下部緊密連接,且其底部設(shè)有進(jìn)液孔,側(cè)壁設(shè)有泄壓及排氣孔;液壓裝置的出液管連接到所述進(jìn)液孔;數(shù)據(jù)采集裝置通過設(shè)置在液壓裝置上的液壓傳感器和位移傳感器將采集到的壓液體壓力、加壓液體體積數(shù)據(jù)傳輸給設(shè)置有控制分析模塊的電腦主機(jī),并接受電腦主機(jī)發(fā)出的實驗過程控制指令。
進(jìn)一步的,所述下夾板的測試孔外緣設(shè)有凸圈,所述上夾板的測試孔外緣設(shè)有與凸圈配合的凹圈,且凸圈與凹圈間設(shè)有試件密封墊圈。
更進(jìn)一步的,所述加壓艙上沿與下夾板通過螺紋固定,且加壓艙與下夾板間設(shè)有加壓艙密封墊圈。
更進(jìn)一步的,所述上夾板和下夾板通過設(shè)置在其外緣的夾板緊固螺栓固定。
本實用新型的有益效果是:本實用新型通過液壓脹破,可以實時記錄加壓液體壓力、加壓液體體積變化,以便計算得到防水涂料試件在加壓過程中的厚度變化情況,能夠快速、準(zhǔn)確地測試防水涂料在真實工作狀態(tài)下拉伸性能。
附圖說明
圖1為本實用新型測試防水涂料拉伸性能的試驗裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為本實用新型測試防水涂料拉伸性能的試驗裝置脹破裝置和加壓艙的主視圖。
圖3為本實用新型測試防水涂料拉伸性能的試驗裝置脹破裝置的俯視圖。
圖4為本實用新型測試防水涂料拉伸性能的試驗裝置脹破裝置和加壓艙的剖視圖。
1-脹破裝置;2-液壓裝置;3-液壓傳感器;4-位移傳感器;5-數(shù)據(jù)采集裝置;6-電腦主機(jī); 9-防水涂料試件;10-測試孔;11-上夾板;12-下夾板;13-加壓艙;14-夾板緊固螺栓;15-進(jìn)液孔;16-泄壓及排氣孔;17-橡膠薄膜;18-加壓艙密封墊圈;19-試件密封墊圈。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖截具體實施例對本實用新型做進(jìn)一步詳細(xì)說明。如圖1所示,一種測試防水涂料拉伸性能的試驗裝置,包括脹破裝置1、加壓艙13、液壓裝置2、數(shù)據(jù)采集裝置5和電腦主機(jī)6;脹破裝置1包括用于加緊防水涂料試件9和不透水橡膠薄膜17的上夾板11和下夾板12,上夾板11和下夾板12中部設(shè)有相互對應(yīng)的測試孔10;加壓艙13為桶狀,其上口與下夾板11下部緊密連接,且其底部設(shè)有進(jìn)液孔15,側(cè)壁設(shè)有泄壓及排氣孔16;液壓裝置2用于提供液壓源及控制加壓速度、加壓壓力,液壓裝置2的出液管連接到所述進(jìn)液孔15;數(shù)據(jù)采集裝置5通過設(shè)置在液壓裝置2上的液壓傳感器3和位移傳感器4將采集到的壓液體壓力、加壓液體體積數(shù)據(jù)傳輸給設(shè)置有控制分析模塊的電腦主機(jī)6,并接受電腦主機(jī)6發(fā)出的實驗過程控制指令。
本實施例的下夾板12的測試孔10外緣設(shè)有凸圈,所述上夾板11的測試孔10外緣設(shè)有與凸圈配合的凹圈,且凸圈與凹圈間設(shè)有試件密封墊圈19。該結(jié)構(gòu)能夠更加穩(wěn)固的固定防水涂料試件9,并保證了良好的密閉性。
本實施例的加壓艙13上沿與下夾板11通過螺紋固定,便于拆卸,連接牢固。加壓艙13與下夾板11間設(shè)有加壓艙密封墊圈18,進(jìn)一步保證在加壓艙13的密閉性。
本實施例的上夾板11和下夾板12通過設(shè)置在其外緣的夾板緊固螺栓14固定,拆卸方便,且固定牢固。
采用本實施例的試驗裝置,可以測試防水涂料試件在加壓過程中的真實拉伸性能,其實施步驟如下:
步驟1:制備好防水涂料大樣,并剪裁成與脹破裝置1下夾板12的凸圈外徑一致且大于測試孔10孔徑的防水涂料試件9,量測及記錄防水涂料試件9的初始厚度及測試孔10的孔徑。
步驟2:啟動電腦主機(jī)6打開控制和分析軟件、開啟液壓裝置2進(jìn)行調(diào)試,確保液壓裝置2、液壓傳感器3、位移傳感器4、數(shù)據(jù)采集裝置5、電腦主機(jī)6的通訊口等連接無誤且處于待工作狀態(tài)。
步驟3:將防水涂料試件9、橡膠薄膜17、試件密封墊圈19自上而下依次放置于上夾板11的凹圈和下夾板12的凸圈之間,并通過緊固螺栓14擰緊固定。
步驟4:將脹破裝置的上、下夾板11、12與加壓艙13及其之間的密封墊圈18通過螺紋連接,擰緊。
步驟5:將液壓裝置上的出液管與加壓艙13艙體上的進(jìn)液孔15連接,并打開加壓艙13艙體上的泄壓及排氣孔16。
步驟6:啟動液壓裝置2,往加壓艙內(nèi)注入加壓液體,直至泄壓及排氣孔16開始穩(wěn)定流出加壓液體時關(guān)閉泄壓及排氣孔16,關(guān)閉液壓裝置2,并將電腦主機(jī)6中控制分析模塊中記錄的數(shù)據(jù)歸零。
步驟7:通過電腦主機(jī)6上的控制和分析軟件7設(shè)定一定的加載速率,開始進(jìn)行加壓試驗,直到防水涂料試件9被脹破為止停止加載。
步驟8:通過控制和分析軟件7上接收、存儲的試驗過程數(shù)據(jù)加壓液體壓力、加壓液體體積及防水涂料試件9的初始厚度及測試孔10的孔徑等參數(shù),計算并繪制出防水涂料試件9在試驗過程中的厚度變化及真實應(yīng)力—應(yīng)變曲線。