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公司新聞
西安土工布老化現(xiàn)象原因及老化試驗方法
發(fā)布時間:2018-07-25 14:15:05 閱讀:
西安土工布根據(jù)加工方法不同可以劃分為機織土工布、針織土工布和非織造土工布。機織土工布目前使用較多的是長絲機織布和扁絲機織布,材料以聚丙烯為主。經(jīng)編復(fù)合土工布是以玻璃纖維(或其他合成纖維)為增強材料,通過與短纖針刺非織造土工布復(fù)合而成。非織造土工布主要有短纖維針刺土工布和長絲紡粘土工布,所選合成纖維原料主要是滌綸、丙綸、錦綸等,其中主要使用滌綸和丙綸。
不論針織土工布、機織土工布或非織造土工布,在加工、儲存和使用過程中,易受內(nèi)部因素和外部因素的共同作用,其性能逐漸變壞,以致最后喪失使用價值的現(xiàn)象,稱為老化。這是土工布常見的問題,其本質(zhì)是高分子結(jié)構(gòu)中分子鏈的斷裂、化學(xué)結(jié)構(gòu)的變化等,宏觀上則表現(xiàn)為土工布強度下降和宏觀結(jié)構(gòu)破壞等,是一種不可逆變化。
1、老化現(xiàn)象原因
土工布老化有多種表現(xiàn):宏觀表現(xiàn)為外觀變色、脆化、喪失光澤、結(jié)構(gòu)改變、力學(xué)性能下降等;微觀表現(xiàn)為大分子結(jié)構(gòu)改變,大分子量下降等。其中對工程應(yīng)用影響最大的就是力學(xué)性能的下降和材料結(jié)構(gòu)的改變。
老化的原因有內(nèi)因和外因兩種。內(nèi)因指材料本身的性質(zhì),主要有:單體的結(jié)構(gòu)狀態(tài)、高分子體系內(nèi)部性質(zhì)、添加劑等;外因指外界的環(huán)境因素,主要有太陽光、氧氣、熱、水分、pH值、應(yīng)力、工業(yè)氣體、海水、鹽霧、霉菌、細(xì)菌等。影響老化的原因是多種多樣的,通常各種因素共同起作用,但其中太陽光、水、氧氣、熱是最主要的影響因素,本文主要集中對這幾個因素進行討論。
2、老化試驗
老化試驗是研究土工布在一定環(huán)境下的老化規(guī)律和評價土工布老化性能的手段。通過老化試驗,測試土工布的強度、伸長率、彈性模量和微孔結(jié)構(gòu)等隨時間的老化情況。老化試驗主要有人工加速老化試驗、自然環(huán)境老化試驗和實際應(yīng)用老化試驗三種。
1)、人工加速老化試驗
將試樣放置在一個老化箱內(nèi),根據(jù)樣品實際使用情況或相關(guān)老化標(biāo)準(zhǔn),設(shè)置老化箱的參數(shù),如溫濕度、紫外線強度、雨淋、冷凝等。經(jīng)過一定時間的加速老化以后,將老化樣和原樣進行對比,由此估計樣品的耐老化性能。采用儀器加速老化的特點是加速老化條件穩(wěn)定、可比性強、試驗周期短、重現(xiàn)性較好。
人工加速老化試驗主要包括:人工加速紫外老化試驗、人工加速熱老化試驗、人工加速氧老化試驗、人工加速濕熱老化試驗等。
2)、自然環(huán)境老化試驗
將試樣暴露在自然環(huán)境中,檢測土工布性能隨時間的老化情況。自然環(huán)境老化試驗的優(yōu)點是采用真實的自然環(huán)境進行試驗,結(jié)果真實可靠。缺點是費時費力,一般至少一年,多則幾年,無法對新材料、新產(chǎn)品的老化性能進行快速評價。
自然環(huán)境老化試驗主要包括:大氣老化試驗、地下埋藏試驗、海水浸漬試驗和水下埋藏試驗等。目前進行較多的是大氣老化試驗和地下埋藏試驗。
3)、實際應(yīng)用老化試驗
該試驗在實際工程應(yīng)用中進行,在工程現(xiàn)場定期取樣,測試強度損失率及有關(guān)指標(biāo),了解實際應(yīng)用中材料的老化程度。實際應(yīng)用老化試驗優(yōu)點是在具體的施工環(huán)境中取樣試驗,數(shù)據(jù)真實可靠。缺點是時間周期長,普遍適用性較差。
在理論研究方面,人工加速老化和自然環(huán)境老化之間的相關(guān)性研究是一個比較活躍的領(lǐng)域。人們提出老化模型灰色預(yù)測,通過相關(guān)性研究用人工加速老化試驗結(jié)果去預(yù)測自然老化時間。老化模型灰色預(yù)測是基于灰色系統(tǒng)理論的一種預(yù)測方法,根據(jù)已知數(shù)據(jù)建立一個由過去引申到將來的灰色模型,從而確定系統(tǒng)未來的發(fā)展變化趨勢。
不論針織土工布、機織土工布或非織造土工布,在加工、儲存和使用過程中,易受內(nèi)部因素和外部因素的共同作用,其性能逐漸變壞,以致最后喪失使用價值的現(xiàn)象,稱為老化。這是土工布常見的問題,其本質(zhì)是高分子結(jié)構(gòu)中分子鏈的斷裂、化學(xué)結(jié)構(gòu)的變化等,宏觀上則表現(xiàn)為土工布強度下降和宏觀結(jié)構(gòu)破壞等,是一種不可逆變化。
1、老化現(xiàn)象原因
土工布老化有多種表現(xiàn):宏觀表現(xiàn)為外觀變色、脆化、喪失光澤、結(jié)構(gòu)改變、力學(xué)性能下降等;微觀表現(xiàn)為大分子結(jié)構(gòu)改變,大分子量下降等。其中對工程應(yīng)用影響最大的就是力學(xué)性能的下降和材料結(jié)構(gòu)的改變。
老化的原因有內(nèi)因和外因兩種。內(nèi)因指材料本身的性質(zhì),主要有:單體的結(jié)構(gòu)狀態(tài)、高分子體系內(nèi)部性質(zhì)、添加劑等;外因指外界的環(huán)境因素,主要有太陽光、氧氣、熱、水分、pH值、應(yīng)力、工業(yè)氣體、海水、鹽霧、霉菌、細(xì)菌等。影響老化的原因是多種多樣的,通常各種因素共同起作用,但其中太陽光、水、氧氣、熱是最主要的影響因素,本文主要集中對這幾個因素進行討論。
2、老化試驗
老化試驗是研究土工布在一定環(huán)境下的老化規(guī)律和評價土工布老化性能的手段。通過老化試驗,測試土工布的強度、伸長率、彈性模量和微孔結(jié)構(gòu)等隨時間的老化情況。老化試驗主要有人工加速老化試驗、自然環(huán)境老化試驗和實際應(yīng)用老化試驗三種。
1)、人工加速老化試驗
將試樣放置在一個老化箱內(nèi),根據(jù)樣品實際使用情況或相關(guān)老化標(biāo)準(zhǔn),設(shè)置老化箱的參數(shù),如溫濕度、紫外線強度、雨淋、冷凝等。經(jīng)過一定時間的加速老化以后,將老化樣和原樣進行對比,由此估計樣品的耐老化性能。采用儀器加速老化的特點是加速老化條件穩(wěn)定、可比性強、試驗周期短、重現(xiàn)性較好。
人工加速老化試驗主要包括:人工加速紫外老化試驗、人工加速熱老化試驗、人工加速氧老化試驗、人工加速濕熱老化試驗等。
2)、自然環(huán)境老化試驗
將試樣暴露在自然環(huán)境中,檢測土工布性能隨時間的老化情況。自然環(huán)境老化試驗的優(yōu)點是采用真實的自然環(huán)境進行試驗,結(jié)果真實可靠。缺點是費時費力,一般至少一年,多則幾年,無法對新材料、新產(chǎn)品的老化性能進行快速評價。
自然環(huán)境老化試驗主要包括:大氣老化試驗、地下埋藏試驗、海水浸漬試驗和水下埋藏試驗等。目前進行較多的是大氣老化試驗和地下埋藏試驗。
3)、實際應(yīng)用老化試驗
該試驗在實際工程應(yīng)用中進行,在工程現(xiàn)場定期取樣,測試強度損失率及有關(guān)指標(biāo),了解實際應(yīng)用中材料的老化程度。實際應(yīng)用老化試驗優(yōu)點是在具體的施工環(huán)境中取樣試驗,數(shù)據(jù)真實可靠。缺點是時間周期長,普遍適用性較差。
在理論研究方面,人工加速老化和自然環(huán)境老化之間的相關(guān)性研究是一個比較活躍的領(lǐng)域。人們提出老化模型灰色預(yù)測,通過相關(guān)性研究用人工加速老化試驗結(jié)果去預(yù)測自然老化時間。老化模型灰色預(yù)測是基于灰色系統(tǒng)理論的一種預(yù)測方法,根據(jù)已知數(shù)據(jù)建立一個由過去引申到將來的灰色模型,從而確定系統(tǒng)未來的發(fā)展變化趨勢。
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