一种复合防水层相容性的检测方法

技术领域

本发明涉及复合防水层材料检测领域，具体涉及一种复合防水层相容性的检测方法。

背景技术

防水卷材、防水涂料是两类不同的防水材料，常用于建筑墙体、屋面、室内、隧道、公路、桥梁等工程中，以实现工程防水的目标。为进一步提升工程防水性能，将不少于两种彼此相容的防水材料进行组合形成复合防水层是一种新型工程防水材料，复合防水层在施工过程中选用的若干种防水材料应具有良好的相容性，但关于不同种防水材料是否能够相容目前尚未有适宜的检测方法进行测试。

现阶段，国内对防水卷材与防水涂料相结合形成的复合防水层的相容性试验是将卷材-涂料涂覆在聚醋胎基布中，将其作为增强层进行剥离试验，然而该试验方法与施工现场的实际工序并不相同，因此不能如实反映施工现场的实际情况。

鉴于此，本发明设计了一种符合对复合防水层的相容性进行检测的检测方法，其同时设计了能够检测复合防水层粘结拉伸性能的检测装置。

发明内容

本发明的目的是提供一种复合防水层相容性的检测方法，其能对防水卷材与防水涂料相结合形成的复合防水层的相容性进行检测。

本发明的目的通过以下的技术方案来实现：

一种复合防水层相容性的检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1，制作多块砂浆块，裁取多块相等大小的防水卷材样品，在防水卷材样品的中央位置涂覆防水涂料，形成一层防水涂料层，并将砂浆块黏附在防水涂料层上表面，由此制成复合防水层试件；

S2，将复合防水层试件放入多种环境中养护设定时间，用于模拟不同实际环境对复合防水层的影响；

S3，采用检测装置将复合防水层试件固定在电子拉力试验机中，固定后防水卷材样品处于水平固定状态，防水涂料层及砂浆块将处于检测装置的中间位置，电子拉力试验机的拉力为向上，将垂直作用在砂浆块上；

S4，启动电子拉力试验机，电子拉力试验机施加的拉力逐渐增大，直至复合防水层试件被破坏；

S5，记录复合防水层试件被破坏时的最大拉力F，通过计算最大拉力F与粘结面面积的比值来获取复合防水层试件的拉伸粘结强度；

记录复合防水层试件被破坏时的破坏形式，通过拉伸粘结强度和复合防水层试件的破坏形式两方面来表征复合防水层的相容性。

进一步地，防水涂料层的截面尺寸与砂浆块的截面尺寸相等，使得防水涂料层与防水卷材样品的粘结面的面积和砂浆块与防水涂料层的粘结面的面积相等。

进一步地，检测装置设有底座、盖板和金属拉拔块，盖板的中部为通口，盖板通过螺栓连接组件安装在底座的上端，防水卷材样品的形状大小与盖板的外轮廓相同，砂浆块的截面尺寸与金属拉拔块的下表面尺寸相等；检测时，将金属拉拔块粘连在砂浆块的上面，之后将防水卷材样品的周边固定在盖板与底座的上端面之间，金属拉拔块位于通口的中间，将底座固定安装在电子拉力试验机上，将金属拉拔块与电子拉力试验机的拉力计连接，电子拉力试验机将通过拉力计对金属拉拔块施加向上的拉力。

进一步地，螺栓连接组件包括螺纹杆和螺母，螺纹杆垂直设在底座的上端面上，盖板上设有连接孔，防水卷材样品上相应设有穿孔；检测时，通过螺纹杆穿过穿孔和连接孔，并在螺纹杆上连接螺母，来将复合防水层试件和盖板固定在底座上端。

进一步地，复合防水层试件被破坏时的破坏形式分为防水卷材涂层内聚破坏形式、防水涂料内聚破坏形式、砂浆块内聚破坏形式、防水卷材与防水涂料界面剥离形式以及防水涂料与砂浆块界面剥离形式。

进一步地，当只有防水卷材样品上的涂层发生破坏时为防水卷材涂层内聚破坏，当只有防水涂料发生破坏时为防水涂料内聚破坏形式，当只有砂浆块被拉碎时为砂浆块内聚破坏形式，当在防水卷材与防水涂料的粘结面处发生剥离时为防水卷材与防水涂料界面剥离形式，当在防水涂料与砂浆块的粘结面处发生剥离时为防水涂料与砂浆块界面剥离形式。

进一步地，当出现砂浆块内聚破坏形式时，更换更高强度的砂浆块重新进行检测。

进一步地，在步骤S4中，电子拉力试验机施加在复合防水层试件的拉力的拉伸速度为5±1mm/min。

进一步地，在步骤S1中，在防水卷材上划分处若干个面积相等的区域，然后从中随机裁取防水卷材样品。

进一步地，在步骤S1中，在防水卷材样品的中央位置涂覆防水涂料的过程为：在防水卷材样品的中央位置放置成型模框，在成型模框内均匀涂覆防水涂料，之后取下成型模框，则在防水卷材样品的中央位置形成具有设定厚度的防水涂料层。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

1、本发明中制备的复合防水层试件置于多种环境中养护设定时间，例如浸水处理、热处理、其他标准养护等，能够模拟实际工程环境或极端气候对复合防水层试件的影响，从而使得检测更贴近实际情况，检测的数据更加科学、准确和真实。

2、本发明中将复合防水层试件的拉伸粘结强度计算结果与复合防水层试件的破坏形式两方面相结合来表征复合防水层的相容性，能够更全面地反映防水卷材、防水涂料、砂浆块的粘结情况，更清晰地显示复合防水层的相容性，为复合防水层材料的研发设计提供参考。

3、本发明在检测时将防水卷材样品处于水平固定状态，电子拉力试验机的拉力垂直向上作用在砂浆块上，复合防水层试件的各层之间是垂直拉伸进行拉伸粘结强度的检测的，这样的检测能够更加如实反映施工现场的实际情况。

附图说明

图1是本发明实施例的检测装置的爆炸示意图；

图2是本发明实施例的复合防水层试件的结构示意图；

图3是本发明实施例的复合防水层试件固定在检测装置上时的立体示意图。

图中附图标记含义：

1-底座；11-连杆；12-穿孔；13-螺纹杆；14-螺母；2-盖板；21-把手；22-通口；23-连接孔；3-金属拉拔块；31-圆形台；32-螺纹孔；4-复合防水层试件；41-防水卷材样品；42-防水涂料层；43-砂浆块。

具体实施方式

下面将结合附图和实施例，详细说明本实用新型的技术方案，以便本领域普通技术人员更好地理解和实施本实用新型的技术方案。

实施例：

本实施例的复合防水层相容性的检测方法包括以下步骤：

S1，制作多块砂浆块43，裁取多块相等大小的防水卷材样品41，在防水卷材样品41的中央位置放置成型模框，在成型模框内均匀涂覆防水涂料，之后取下成型模框，则在防水卷材样品的中央位置形成具有设定厚度的一层防水涂料层42，并将砂浆块43黏附在防水涂料层42上表面，由此制成复合防水层试件4；

其中，防水涂料层42的截面尺寸与砂浆块43的截面尺寸相等，使得防水涂料层42与防水卷材样品41的粘结面的面积和砂浆块43与防水涂料层42的粘结面的面积相等；

对于裁取多块相等大小的防水卷材样品41的过程为：在防水卷材上划分处若干个面积相等的区域，然后从每个区域中分别随机裁取防水卷材样品41。随机裁取防水卷材样品41能使得检测更加科学、合理，更具有代表性；

在裁取防水卷材样品41时，对于平整性不好的防水卷材，应提前使用重物静压防水卷材一定时间进行改善，应尽量选用平整性良好的防水卷材样品；对于防水卷材样品41的裁剪形状无特殊要求，只需能够完全覆盖底座的上表面即可，优选方案是防水卷材样品与底座的上表面的形状相同；

本实施例采用的成型模框为四方形的模框，因此成型的防水涂料层为四方形，砂浆块制作成四方体形状。在涂覆防水涂料时，为确保防水涂料层能够正好涂覆在防水卷材样品的正中央，应采用记号笔、刻度尺在防水卷材样品表面作出成型模框的位置；

本实施例的成型模框的尺寸有40mm×40mm×2mm或50mm×50mm×2mm，砂浆块的尺寸有40mm×40mm×6mm或50mm×50mm×6mm。

S2，将复合防水层试件放入多种环境中养护设定时间，用于模拟不同实际环境对复合防水层的影响；

上述养护方式可以是浸水处理、热处理、放入设定温度和设定湿度的环境箱中、其他标准养护等，能够模拟实际工程环境或极端气候对复合防水层试件的影响，从而使得检测更贴近实际情况，检测的数据更加科学、准确和真实。

S3，采用检测装置将复合防水层试件4固定在电子拉力试验机中，固定好后，防水卷材样品41处于水平固定状态，防水涂料层42及砂浆块43将处于检测装置的中间位置，电子拉力试验机的拉力为向上，将垂直作用在砂浆块43上；检测过程中对复合防水层试件4的各层之间是垂直拉伸进行拉伸粘结强度检测的，这样的检测能够更加如实反映施工现场的实际情况。

S4，启动电子拉力试验机，电子拉力试验机施加的拉力逐渐增大，直至复合防水层试件被破坏；电子拉力试验机为常规设备；

电子拉力试验机施加在复合防水层试件的拉力的拉伸速度的一个优选速度为5±1mm/min。

S5，记录复合防水层试件4被破坏时的最大拉力F，通过计算最大拉力F与粘结面面积的比值来获取复合防水层试件4的拉伸粘结强度；其中，粘结面为：防水涂料层42与防水卷材样品41相粘合的表面，砂浆块43与防水涂料层42相粘合的表面，这两者是相等的；

记录复合防水层试件4被破坏时的破坏形式，通过拉伸粘结强度和复合防水层试件4的破坏形式两方面相结合来表征复合防水层的相容性。

拉伸粘结强度的具体计算公式如下：

式中：σ为试件的拉伸粘结强度，单位为兆帕(MPa)；

F为试件的最大拉力，单位为牛顿(N)；

a为试件粘结面的长度，单位为毫米(mm)；

b为试件粘结面的宽度，单位为毫米(mm)。

如图1所示，本检测方法采用的检测装置设有底座1、盖板2和金属拉拔块3。底座1的上端形状与盖板2的形状相同，均为圆环形状，在盖板2的中部形成圆形的通口22，在盖板2的上面设有把手21。在底座1的上端设置有四个螺栓连接组件，螺栓连接组件包括螺纹杆13和螺母14，螺纹杆13垂直设在底座1的上端面上，螺母14螺纹连接在螺纹杆13上。在盖板2上对应螺纹杆13设有连接孔23，其中防水卷材样品41为圆形，其形状大小与盖板2的外轮廓相同，在防水卷材样品41上对应螺纹杆13设有穿孔。

防水卷材样品41上的穿孔的位置会影响检测时的受力中心，为避免出现偏心受拉情况，应将盖板2放置在防水卷材样品41上，在防水卷材样品41中画出盖板2的轮廓线以确定成型模框的位置，根据盖板2的连接孔23位置，在防水卷材样品41相对应位置作出标记并挖孔。

检测时，利用高强度胶黏剂将金属拉拔块3粘连在砂浆块43的上面，将螺纹杆13穿过防水卷材样品41上的穿孔和盖板2上的连接孔23，拧紧螺母14，从而将盖板2和防水卷材样品41固定在底座1的上端。如图3所示为将复合防水层试件4固定在检测装置上后的结构示意图，防水卷材样品41的周边将固定在盖板2与底座1的上端面之间，金属拉拔块3位于通口22的中间。之后将底座1固定安装在电子拉力试验机上，将金属拉拔块3与电子拉力试验机的拉力计连接，最后电子拉力试验机将通过拉力计对金属拉拔块3施加向上的拉力，拉力作用在复合防水层试件4的中间，从而进行拉伸粘结性能的检测。

在将金属拉拔块3粘连到砂浆块43的上面，等待高强度胶黏剂硬化过程中，应观察是否有胶体从金属拉拔块3和砂浆块43之间溢出，如有溢出，应及时刮除溢出部分，避免溢出的胶体黏附在涂料或卷材表面，影响测试结果。

其中，砂浆块43的截面尺寸与金属拉拔块3的下表面尺寸相等。金属拉拔块3为是现有产品，为四方体状，上面设有圆形台31，圆形台31的中间设有用于与电子拉力试验机的拉力计进行连接的螺纹孔32。

本实施例的底座1的下端中间设有竖直向下的连杆11，在连杆11上设有穿孔12。检测时通过连杆11插装在电子拉力试验机上，并将电子拉力试验机的金属插销穿在穿孔12中，从而将底座1固定在电子拉力试验机上。

本实施例中，防水卷材样品41均裁成φ130mm的圆形，连杆11的直径为35mm，穿孔的直径为φ15mm，底座1的上端外径为φ130mm，盖板2的外直径为φ130mm、内直径为75mm、厚度为20mm，连接孔23的孔径为12mm。

其中，复合防水层试件4被破坏时的破坏形式分为防水卷材涂层内聚破坏形式、防水涂料内聚破坏形式、砂浆块内聚破坏形式、防水卷材与防水涂料界面剥离形式、防水涂料与砂浆块界面剥离形式、砂浆块与金属拉拔块界面剥离形式。

当只有防水卷材样品41上的涂层发生破坏时，复合防水层试件4的其余部分完好，则为防水卷材涂层内聚破坏。当只有防水涂料发生破坏时，复合防水层试件4的其余部分完好，则为防水涂料内聚破坏形式。当只有砂浆块43被拉碎时，复合防水层试件4的其余部分完好，则为砂浆块内聚破坏形式。砂浆块内聚破坏形式表明应更换强度较高的砂浆块重新测试该组复合防水层试件4的拉伸粘结强度。当在防水卷材与防水涂料的粘结面处发生剥离时，复合防水层试件4的其余部分完好，则为防水卷材与防水涂料界面剥离形式。当在防水涂料与砂浆块43的粘结面处发生剥离时，复合防水层试件4的其余部分完好，则为防水涂料与砂浆块界面剥离形式。

对于每种破坏形式均通过一个字母进行对应表示，具体如下表1所示：

表1

需要另行说明的是，破坏类型C与破坏类型F不能表示复合防水层的相容性，应选用强度更高的砂浆块或采用黏度更好的胶粘剂粘附砂浆块与金属拉拔块，重新进行该组测试。

以下表2列举了采用本发明的检测方法对多例复合防水层试件进行测试的结果：

表2

本发明的上述实施例并不是对本发明保护范围的限定，本发明的实施方式不限于此，凡此种种根据本发明的上述内容，按照本领域的普通技术知识和惯用手段，在不脱离本发明上述基本技术思想前提下，对本发明上述结构做出的其它多种形式的修改、替换或变更，均应落在本发明的保护范围之内。