李亞南

（1.安徽省·淮委水利科學(xué)研究院，安徽蚌埠 230002；2.安徽省建筑工程質(zhì)量監(jiān)督檢測站，安徽合肥 230088）

隨著改革開放的不斷深入，經(jīng)濟結(jié)構(gòu)和區(qū)域布局的繼續(xù)優(yōu)化，我國經(jīng)濟進入到了了快速增長的重要時期。在十三屆全國人大三次會議上做政府工作報告時指出，中國常住人口城鎮(zhèn)化率首次超過了60%。大量人口涌入城市，勢必造成城市交通壓力增大。在地面道路已經(jīng)不能滿足急速增長的出行需求時，各大城市積極發(fā)展高架、地鐵、輕軌等交通方式。在能源消耗日益增大、土地面積寸土寸金、通勤時間較長的情況下，地鐵以其節(jié)省土地、節(jié)約能源、減少干擾等優(yōu)勢成為了大城市交通建設(shè)的主要方向。軌道施工建設(shè)大致分為車站及隧道兩個部分，隧道施工一般分為明挖回填法和鉆挖法。盾構(gòu)法作為鉆挖法的一種，因其具備地面影響小、機械化程度高、勞動強度低、進度快等優(yōu)勢，在實際施工中被廣泛運用[1]。由于地鐵軌道位于地下，所處環(huán)境中的水況較為復(fù)雜，在地鐵施工和運行過程中，如何防水一直是重點、難點。其中，管片的接縫處是重點中的重點，也是滲漏概率發(fā)生最高的地方。

三元乙丙橡膠是乙烯、丙烯和少量的非共軛二烯烴的共聚物，本身良好的彈性、耐老化性、耐臭氧性，吸水率低，具有良好的絕緣特性。從20世紀(jì)50、60年代問世以來，經(jīng)過多年發(fā)展和不斷的改良，已經(jīng)衍生出了多種質(zhì)量穩(wěn)定可靠的產(chǎn)品。軌道管片的施工中，也大量的使用了三元乙丙密封墊作為防水材料。

三元乙丙橡膠密封墊的拉伸性能作為一個重要的檢測參數(shù)，直接體現(xiàn)了自身彈性及抗管片錯位變形的能力。檢測方法按照《硫化橡膠或熱塑性橡膠拉伸應(yīng)力應(yīng)變性能的測定》進行，采用2型啞鈴狀試樣。三元乙丙橡膠密封墊的國家推薦標(biāo)準(zhǔn)為《高分子防水材料第4部分：盾構(gòu)法隧道管片用橡膠密封墊》作為高分子防水材料其中一個種類，其相似產(chǎn)品片材、止水帶等材料也采用了和其相同的拉伸試驗方法，區(qū)別在于采用了不同類型的啞鈴狀試樣。本次試驗主要討論在主原料均為橡膠的情況下，不同的試樣形狀對檢測結(jié)果有什么樣的影響。

1 試驗所用試樣

成品采用某廠家三元乙丙橡膠密封墊，整體厚度1.8～2.2mm。按照相關(guān)養(yǎng)護及制備規(guī)定，試樣制備采用固定裁刀一次性沖壓完成后，放入規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境內(nèi)養(yǎng)護24h。為方便對比，本次試驗制備了三種試件各20個，規(guī)格分別為《硫化橡膠或熱塑性橡膠拉伸應(yīng)力應(yīng)變性能的測定》中的1型、2型試樣以及《聚氯乙烯熱收縮薄膜、套管》試驗用啞鈴狀試樣，具體規(guī)格見表1。

表1 試樣規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)值

2 試驗步驟

按照試驗方法的規(guī)定，使用精度0.01mm的測厚儀測量試樣試驗長度的中部和兩端的厚度，取測量中位數(shù)計算橫截面面積，同時注意試樣的厚度偏差應(yīng)在規(guī)定范圍內(nèi)。使用精度為1級的電子萬能試驗機進行拉伸試驗，選取合適的夾具以確保試樣在拉伸過程中不出現(xiàn)明顯的滑移、脫落現(xiàn)象。將試樣夾在試驗機的上、下夾具中，保持試樣垂直、對中。拉伸試驗速度為500mm/min。若發(fā)生試樣在狹窄部分以外區(qū)域斷裂，則舍棄該試驗結(jié)果。

表2 實驗結(jié)果

3 試驗結(jié)果

上述實驗，由同一實驗員在同一實驗環(huán)境內(nèi)連續(xù)完成，減少了人員、環(huán)境、儀器等變化帶來不確定因素的影響。三種規(guī)格的試樣批次拉伸強度最大值、最小值和中值之差均小于中值的15%，其中最小差值出現(xiàn)在1#試樣批次中，差值為中值的5.53%，最大值出現(xiàn)在2#試樣批次中，差值為中值的13.09%。1#、2#、3#規(guī)格的試樣的拉伸強度平均值分別為11.85MPa、12.57MPa、13.73MPa。由計算數(shù)據(jù)得知，試驗數(shù)據(jù)中的離差基本在可控范圍內(nèi)。

4 結(jié)論

從試驗結(jié)果可以看出，隨著狹窄部分寬度的減小，試樣拉伸強度呈現(xiàn)增大的趨勢。2#規(guī)格的試樣拉伸強度比1#增加了6.08%，3#規(guī)格的試樣拉伸強度比2#增加了9.23%。三元乙丙密封墊雖然作為一種均質(zhì)材料，但材料內(nèi)部可能在加工生產(chǎn)過程中存在局部缺陷，隨著狹窄部分寬度的減小，試樣出現(xiàn)缺陷的概率也隨之減小，從而形成拉伸強度增加大的現(xiàn)象。

按照產(chǎn)品規(guī)范規(guī)定，軌道管片用三元乙丙密封墊拉伸強度試驗需要加工成2#試樣的規(guī)格，但由于2#規(guī)格總長度較小、寬度較窄，檢測人員在調(diào)整上、下夾具間隙以及試樣在夾持過程中，不易操作。在實際檢測過程中，部分檢測人員更偏向使用1#規(guī)格試樣進行試驗。本次試驗可以出來，啞鈴狀試樣的規(guī)格對拉伸強度試驗結(jié)果有著一定的影響，1#規(guī)格的樣品在拉伸強度方面要低于標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格試件，尤其在產(chǎn)品拉伸強度在臨界值附近時，會影響到對于產(chǎn)品質(zhì)量的判斷。