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建筑防水材料耐久性加速试验方法与评价标准

作者

李彬

唐山市乾正建设工程材料检测有限公司 河北省唐山市 06300

建筑防水材料的耐久性直接关系到建筑防水工程的质量和使用寿命。传统的自然暴露试验周期长、影响因素复杂,难以快速准确地评估材料耐久性。因此,开展耐久性加速试验并制定科学的评价标准具有重要的现实意义。通过加速试验可在较短时间内模拟材料长期使用环境下的性能变化,为材料的研发、生产和应用提供依据。

1 建筑防水材料耐久性加速试验的意义

1.1 缩短试验周期

自然环境下建筑防水材料的老化过程漫长,可能需要数年甚至数十年才能观察到明显的性能变化。而加速试验可以通过强化环境因素,如提高温度、增加光照强度等,在几个月甚至几周内模拟出材料在自然环境下多年的老化效果,大大缩短了试验时间,加快了新材料的研发和推广应用。

1.2 控制试验条件

自然暴露试验受季节、地域等多种因素影响,试验条件难以控制,导致试验结果的重复性和可比性较差。加速试验可以在实验室中精确控制温度、湿度、光照等环境因素,保证试验条件的一致性,从而获得更加准确可靠的试验结果,便于对不同材料的耐久性进行比较和评估[1]。

2 常见的建筑防水材料耐久性加速试验方法

2.1 热老化试验

热老化试验是通过提高温度来加速材料的老化过程。在高温环境下,材料分子的热运动加剧,化学反应速度加快,从而使材料的老化现象提前出现。试验时将材料样品置于高温试验箱中,设定不同的温度和时间,定期取出样品进行性能测试,如拉伸强度、断裂伸长率等。热老化试验适用于各种建筑防水材料,尤其是对温度较为敏感的材料,如沥青基防水材料。但该方法仅考虑了温度因素,与实际使用环境存在一定差异。

2.2 紫外线老化试验

紫外线是导致建筑防水材料老化的重要因素之一。紫外线老化试验通过模拟自然阳光中的紫外线辐射,加速材料的光氧化反应。试验设备通常采用紫外线老化试验箱,可调节紫外线的强度、波长和照射时间。在紫外线照射下,材料的分子结构会发生变化,导致材料的颜色、光泽、力学性能等发生改变。该试验方法主要用于评估防水材料在露天环境下的耐久性,如屋面防水材料。

2.3 湿热老化试验

湿热老化试验是将材料样品置于高温高湿的环境中,模拟材料在潮湿和高温环境下的老化过程。高温和高湿的共同作用会加速材料的水解、氧化等化学反应,导致材料的性能下降。试验过程中可以通过控制温度、湿度和试验时间,观察材料的外观变化和性能指标的改变。湿热老化试验对于长期处于地下或潮湿环境中的防水材料具有重要的评估意义,如地下室防水卷材。

3 建筑防水材料耐久性评价标准的构建要点

3.1 性能指标的选择

评价建筑防水材料的耐久性需要选择合适的性能指标。这些指标应能够反映材料在老化过程中的主要性能变化,如物理性能、化学性能和外观质量。不同类型的防水材料应根据其特点选择相应的性能指标,例如对于橡胶类防水材料,拉伸强度和断裂伸长率是重要的性能指标;对于涂料类防水材料,附着力和耐水性更为关键 [2]。

3.2 老化程度的界定

在评价标准中需要明确规定材料老化程度的界定方法。可以通过设定性能指标的变化率或阈值来判断材料是否达到老化极限。例如,当材料的拉伸强度下降到初始值的一定比例时,认为材料已经老化到不能满足使用要求的程度。同时,还可以结合材料的外观变化进行综合判断,如表面出现大量裂纹或粉化现象时,也可判定材料老化严重。

3.3 试验周期和试验条件的确定

评价标准应明确规定加速试验的周期和试验条件。试验周期应根据材料的类型和预期使用年限来确定,确保试验结果能够真实反映材料在实际使用中的耐久性。试验条件应尽可能模拟材料的实际使用环境,同时考虑加速试验的可行性和有效性。例如,对于屋面防水材料,紫外线老化试验的光照强度和照射时间应根据当地的气候条件进行合理设置。

4 目前存在的问题与改进方向

4.1 试验方法的局限性

目前的加速试验方法大多是单一因素或少数因素的模拟,不能全面反映材料在实际使用环境中的复杂老化过程。例如,实际环境中材料可能同时受到温度、湿度、紫外线、化学介质等多种因素的综合作用,而现有的试验方法难以准确模拟这种复杂情况。未来需要开发多因素耦合的加速试验方法,更真实地模拟材料的实际使用环境。

4.2 评价标准的不统一

不同地区、不同行业对于建筑防水材料耐久性的评价标准存在差异,导致材料的质量和性能难以进行统一的比较和评估。需要加强行业标准的制定和统一,建立科学合理、具有权威性的评价标准体系,提高评价结果的可比性和可信度。

4.3 缺乏长期跟踪验证

目前对于加速试验结果与材料实际使用寿命之间的关系缺乏长期的跟踪验证。虽然通过加速试验可以预测材料的使用寿命,但实际情况可能与预测结果存在偏差。需要加强对实际工程中防水材料的长期跟踪监测,积累数据,进一步完善加速试验方法和评价标准,提高材料使用寿命预测的准确性。

结束语

建筑防水材料耐久性加速试验方法与评价标准的研究对于提高建筑防水工程质量具有重要意义。通过合理选择加速试验方法和构建科学的评价标准,可以在较短时间内准确评估材料的耐久性,为材料的研发、生产和应用提供有力支持。未来应加强多因素耦合加速试验方法的开发,统一评价标准,加强长期跟踪验证,不断提高建筑防水材料耐久性研究的水平,保障建筑防水工程的长期可靠性。

参考文献

[1]杨 文 娟 . 建 筑 防 水 材 料 的 质 量 检 验 措 施 之 研 究 [J]. 陶瓷 ,2022,(10):140-142.

[2]《 建 筑 防 水 材 料 老 化 试 验 方 法 》 国 家 标 准 发 布 [J]. 江 西 建材 ,2022,(10):440.

姓名:李彬出生年月 :1991 年 1 月性别: 男民族: 汉籍贯: 学历: 大专职称:助理工程师研究方向: 建筑材料