隧道滲漏水是鐵路工程中常見的質量問題之一,如果隧道結構防水質量差,必將影響工程的正常使用,繼而危及到鐵路的行車安全。預防鐵路隧道滲漏水的措施主要有圍巖注漿﹑鋪設防水層和安設止水帶。其中,鋪設防水層是最有效的措施,對預防隧道滲漏水起到決定性作用%。由于EVA防水板具有良好的柔軟性.耐酸耐堿性.抗低羞性.優良的加工性及與填料的相容性等優點,所以在鐵路隧道工程中得到廣泛使用2~。以添加不同VA含量的EVA防水板為研究對象,分別測試VA含量與斷裘拉伸強度.拉斷伸長率,加熱伸縮量的相對關系及對施工性能的影響,并根據已有的研究資料對試驗結果進行分析。
1試驗
1.1試驗材料
樣昌是由儀征升力防水材料有限公司提供的EVA-1.Smm和 EVA-2.Omm 兩種規格的EVA防水板,其VA含量分別為0,1%,3%,5%,7%,9%,11%,并采用GB/T 30925-2014《塑料乙烯-乙酸乙烯酯共聚化〔EVA〕熱塑性塑料乙酸乙烯酯含量的測定》中基準方法1~——水解返滴定法對VA含量進行了檢測。其中,斷裂拉忡強度和拉斷伸長率對比試驗采用Ⅰ型啞鈴狀試件,剝離強度采用200mm 'x 50mm矩形試件,加熱伸縮量采用300mm x 50mm矩形試件,且為了使對比試驗結果更具代表性,采用的對比試驗均取縱向試件,且對比數據均為20次試驗結果的平均值。
1.2試驗惶器
電子萬能試驗機(配引伸計):UTM4502型,準確度等級0.5級,三思縱橫有限公司。
電熱鼓風恒濕干燥箱:101-3A型,滬南電爐烘箱廠。測厚儀:HD-6型,上海市魅宇儀器科技有限公司。游標卡尺:O~1000mm型,桂林市大宇量具有限責任公司。
1.3試驗方法
(1VA含量的測定采用CBT 30925-2014中基準方法1——水解返滴定法。①取干燥樣品約1g,精確至0.0001g,裝入燒瓶中。②向燒瓶中如50mL.二甲苯,再加入25mL.氫氧化鉀-乙醇溶液。③加熱2h,冷卻至室溫。④向燒瓶中加人30mL值酸,并用力搖動。⑤加人少量酚酞指示劑,用NaOH標準溶液滴定過量的酸。⑥進行空白試驗。⑦計算乙酸乙烯酯含量,并取兩次測定結果的平均值作為試驗結果。
(2)斷裂拉伸強度和拉斷伸長率按GB/T 528-2009《硫化橡膠或熱型性橡膠拉伸應力應變性能的測定》進行試驗。取試件試驗長度中部和兩端測量厚度的中位數作為試件厚度的代表值,取裁刀狹窄部分刀刃的距離作為試件寬度,拉伸速度為(250 ±50)mmmin ,測試5個試件,取中值作為斷裂拉伸強度和拉斷伸長率的試驗結果。
(3)加熱伸縮量的試驗方法采用GBT 18173.1-2012《高分子防水材料第Ⅰ部分片材》。在(23士2)℃的環境中測量試件的長度,做好標記后將試件放人(80 ±2)℃的老化箱中,加熱時間設為168h。加熱結束后取出試件,在(23±2)℃的環境中放1h,在相同的位置測量試件的長度,計算加熱伸縮量并取3個試件的平均值作為試驗結果。
(4)根據地工經驗判斷VA含量對EVA防水板策工性能的影響。
2結果與討論
分別對不同VA含量的1.5mm和2.0mm規格的EVA防水板的斷裂拉伸強度.拉斷伸長率.加熱傳縮量等物理性能進行比對試驗,試拉結果見表1,并根據試獫數據繪制出相關的散點圖。

這是由于EVA共聚物結構中的VA官能團破壞了原有的結晶狀態,降低了共聚物的結晶度,且隨VA含量提高共聚物中的非結晶狀態更加明顯,這使得EVA防水板具有更低的柔軟性和更低的硬度,但同時也降低了材料的強度。2.2 VA含量對EVA防水板拉斷伸長率的影響
分析表1和圖2中VA含量與拉斷伸長率的比對試驗數據,發現EVA-1.5mm和EVA-2.0mm兩種規格防水板的拉斷伸長率都隨VA的增加而提高。且當VA含量在O~5%時,拉斷伸長率隨VA含量的增加而急劇提高;VA含量大于5%時,拉斷伸長率的變化趨勢變緩。

導致這一現象的原因是EVA共聚物分子鏈中引入了乙酸乙烯酯,從而降低了共聚物的結晶度,繼而提高了材料的塑性,即提高了伸長率。當VA含量超過5%時,非結晶狀態趨向飽合,伸長率的增加不再明顯。
2.3 VA含量對EVA防水板加熱伸縮量的影響
分析表1和圖3,可發現VA含量與EVA防水板加熱伸縮量的關系:EVA防水板的加熱伸縮量隨VA含量的變化無明顯變化,可認為VA含量對加熱伸縮量不產生影響。

根據工作經驗及現場檢測數據見表2,分析認為:當VA含量低于5%時,EVA 防水板較硬、粘結性能較差、容易產生脆裂現象,不利于現場施工,且容易造成漏水現象;當VA含量超過5%后,EVA防水板柔軟度好、粘結性能好、不易脆裂,施工性能有明顯的改善,但當VA含量超過9%后,粘結性能卻有下降的趨勢。這是因為乙酸乙烯酯使EVA共聚物具有極性,同時乙烯基鏈節加大了乙酸乙烯酯基之間的距離,起到--定的內增塑作用,從而使得EVA防水板具有優良的粘接性能。但當EVA含量過高時,EVA 防水板硬度太小,從而使粘結性能開始變差。

結論
(1)斷裂拉伸強度隨VA含量的提高而降低,且當VA含量大于7%時急劇下降。
1試驗
1.1試驗材料
樣昌是由儀征升力防水材料有限公司提供的EVA-1.Smm和 EVA-2.Omm 兩種規格的EVA防水板,其VA含量分別為0,1%,3%,5%,7%,9%,11%,并采用GB/T 30925-2014《塑料乙烯-乙酸乙烯酯共聚化〔EVA〕熱塑性塑料乙酸乙烯酯含量的測定》中基準方法1~——水解返滴定法對VA含量進行了檢測。其中,斷裂拉忡強度和拉斷伸長率對比試驗采用Ⅰ型啞鈴狀試件,剝離強度采用200mm 'x 50mm矩形試件,加熱伸縮量采用300mm x 50mm矩形試件,且為了使對比試驗結果更具代表性,采用的對比試驗均取縱向試件,且對比數據均為20次試驗結果的平均值。
1.2試驗惶器
電子萬能試驗機(配引伸計):UTM4502型,準確度等級0.5級,三思縱橫有限公司。
電熱鼓風恒濕干燥箱:101-3A型,滬南電爐烘箱廠。測厚儀:HD-6型,上海市魅宇儀器科技有限公司。游標卡尺:O~1000mm型,桂林市大宇量具有限責任公司。
1.3試驗方法
(1VA含量的測定采用CBT 30925-2014中基準方法1——水解返滴定法。①取干燥樣品約1g,精確至0.0001g,裝入燒瓶中。②向燒瓶中如50mL.二甲苯,再加入25mL.氫氧化鉀-乙醇溶液。③加熱2h,冷卻至室溫。④向燒瓶中加人30mL值酸,并用力搖動。⑤加人少量酚酞指示劑,用NaOH標準溶液滴定過量的酸。⑥進行空白試驗。⑦計算乙酸乙烯酯含量,并取兩次測定結果的平均值作為試驗結果。
(2)斷裂拉伸強度和拉斷伸長率按GB/T 528-2009《硫化橡膠或熱型性橡膠拉伸應力應變性能的測定》進行試驗。取試件試驗長度中部和兩端測量厚度的中位數作為試件厚度的代表值,取裁刀狹窄部分刀刃的距離作為試件寬度,拉伸速度為(250 ±50)mmmin ,測試5個試件,取中值作為斷裂拉伸強度和拉斷伸長率的試驗結果。
(3)加熱伸縮量的試驗方法采用GBT 18173.1-2012《高分子防水材料第Ⅰ部分片材》。在(23士2)℃的環境中測量試件的長度,做好標記后將試件放人(80 ±2)℃的老化箱中,加熱時間設為168h。加熱結束后取出試件,在(23±2)℃的環境中放1h,在相同的位置測量試件的長度,計算加熱伸縮量并取3個試件的平均值作為試驗結果。
(4)根據地工經驗判斷VA含量對EVA防水板策工性能的影響。
2結果與討論
分別對不同VA含量的1.5mm和2.0mm規格的EVA防水板的斷裂拉伸強度.拉斷伸長率.加熱傳縮量等物理性能進行比對試驗,試拉結果見表1,并根據試獫數據繪制出相關的散點圖。
2.1 VA含量對EVA防水板斷裂拉伸強度的影響
根據EVA-1.5mm 防水板和EVA-2.0mm 防水板的斷裂拉伸強度與VA含量的關系,可發現當VA含量從О升至7%時,斷裂拉伸強度隨VA含量的的提高而降低;當VA含量大于7%后,斷裂拉伸強度仍然保持下降的趨勢,且下降趨勢更加明顯。詳見圖1所示。

分析表1和圖2中VA含量與拉斷伸長率的比對試驗數據,發現EVA-1.5mm和EVA-2.0mm兩種規格防水板的拉斷伸長率都隨VA的增加而提高。且當VA含量在O~5%時,拉斷伸長率隨VA含量的增加而急劇提高;VA含量大于5%時,拉斷伸長率的變化趨勢變緩。

2.3 VA含量對EVA防水板加熱伸縮量的影響
分析表1和圖3,可發現VA含量與EVA防水板加熱伸縮量的關系:EVA防水板的加熱伸縮量隨VA含量的變化無明顯變化,可認為VA含量對加熱伸縮量不產生影響。

根據工作經驗及現場檢測數據見表2,分析認為:當VA含量低于5%時,EVA 防水板較硬、粘結性能較差、容易產生脆裂現象,不利于現場施工,且容易造成漏水現象;當VA含量超過5%后,EVA防水板柔軟度好、粘結性能好、不易脆裂,施工性能有明顯的改善,但當VA含量超過9%后,粘結性能卻有下降的趨勢。這是因為乙酸乙烯酯使EVA共聚物具有極性,同時乙烯基鏈節加大了乙酸乙烯酯基之間的距離,起到--定的內增塑作用,從而使得EVA防水板具有優良的粘接性能。但當EVA含量過高時,EVA 防水板硬度太小,從而使粘結性能開始變差。

(1)斷裂拉伸強度隨VA含量的提高而降低,且當VA含量大于7%時急劇下降。
2)當VA含量小于5%時,拉斷伸長率隨VA含量的增加有明顯的提高;VA含量大于5%時,拉斷伸長率的變化不再明顯。
(3) EVA防水板的加熱伸縮量隨VA含量的變化無明顯變化。
(4)VA含量大于5%,EVA防水板的施工性能有明顯的改善,但當VA含量超過9%后,粘結性能較差。
綜合考慮VA含量對EVA防水板性能的影響及《鐵路隧道防水材料第1部分:防水板》TB/T3360.1-2014中的規定要求等因素,建議鐵路施工中使用的EVA防水板中VA含量宜選擇為5%~7%。
參考文獻
]蘇超.隧道防水板超聲波焊接在玉磨鐵路中的應用[J.價
值工程,2017(09):98-99.
[2]王文福.EVA橡膠的性能與共聚物中醋酸乙烯酯含量的
關系J.世界橡膠工業,2004(2):9-12+21.
[3張祥福,張隱西.不同VA含量EVA/硅橡膠共混物的性能盯.彈性體,1991,121(02):28-31.
作者簡介:黃祥永(1984-),男,本科,工程師,主要從事建材檢測工作。
(3) EVA防水板的加熱伸縮量隨VA含量的變化無明顯變化。
(4)VA含量大于5%,EVA防水板的施工性能有明顯的改善,但當VA含量超過9%后,粘結性能較差。
綜合考慮VA含量對EVA防水板性能的影響及《鐵路隧道防水材料第1部分:防水板》TB/T3360.1-2014中的規定要求等因素,建議鐵路施工中使用的EVA防水板中VA含量宜選擇為5%~7%。
參考文獻
]蘇超.隧道防水板超聲波焊接在玉磨鐵路中的應用[J.價
值工程,2017(09):98-99.
[2]王文福.EVA橡膠的性能與共聚物中醋酸乙烯酯含量的
關系J.世界橡膠工業,2004(2):9-12+21.
[3張祥福,張隱西.不同VA含量EVA/硅橡膠共混物的性能盯.彈性體,1991,121(02):28-31.
作者簡介:黃祥永(1984-),男,本科,工程師,主要從事建材檢測工作。
◆上一條:HDPE防滲土工膜水產養殖魚塘施工
◆下一條:大型電站貯灰場HDPE防滲膜施工技術