工程橡胶技术讲座100406

工程橡胶制品知识讲座工程橡胶制品，顾名思义就是应用于建筑，桥梁，道路，铁路，地铁，涵洞等领域，起减震，降噪，防护等作用的橡胶制品，大致包括桥梁橡胶支座，建筑减震支座，桥梁伸缩缝密封条，橡胶止水带，铁轨枕垫等。桥梁橡胶支座橡胶桥梁支座承受静负荷，动负荷所产生的压力，剪切力，曲挠力，并将这些力平稳传递到桥墩，并配合大梁的适当位移。能吸收部分震动，减少动载对桥跨结构及桥墩的冲击，降低噪音，保证桥梁安全，延长桥梁的使用寿命。具有结构简单，加工制造容易，造价低，用钢量少，使用寿命长，日常工作维护方便等优点，因而广泛应用于公路铁路桥梁，城市高架路桥，高架轻轨。种类主要分为板式橡胶支座（进行矩形、圆形、球冠圆板、坡形）、四氟板式橡胶支座、盆式橡胶支座等三大类型。板式橡胶支座由若干层橡胶与钢板经过粘合，硫化而成。圆形板式橡胶支座矩形板式橡胶支座安装于圆形桥墩，相比较矩形板式橡胶支座，它具有其优势：没有矩形支座的局部应力集中现象；在安装时不存在方向性问题。球冠圆形板式橡胶支座其构造与圆形板式橡胶支座基本相同，不同之处是在其顶部设置了一个根据支座直径不同而厚度不同的球面。利用球冠来适应桥梁的纵横坡，例如立交桥等，最大坡度小于5%。四氟乙烯板式橡胶支座在普通板式橡胶支座的顶部通过硫化黏贴一层1.5-4mm不同厚度的聚四氟乙烯板而成。与桥梁底部预埋的不锈钢板之间的摩擦系数减小适应桥梁的水平位移。盆式橡胶支座由上支座板（顶板）、不锈钢板、聚四氟乙烯板、中间钢板、密封圈、橡胶块、下支座板（底盆等组成)。桥梁橡胶支座制造工艺生产流程：生胶配合剂塑炼称量停放、检验成型硫化修整混炼成品聚四氟乙烯板表面处理涂胶粘剂钢板钢板剪裁表面处理涂胶粘剂桥梁橡胶支座材料及配方橡胶材料应该满足以下要求：⑴具有较高的抗压强度；⑵有良好的弹性，蠕变小。⑶夏天不会变软，强度无显著下降，冬天不会变脆，仍然能保持所需的弹性；⑷耐老化性能好；⑸胶料工艺性能好；表1中华人民共和国交通行业标准JT/T4293测试项目技术指标硬度(邵氏A)度60±3拉伸强度Mpa≥15扯断伸长率%≥350橡胶与钢板粘接剥离强度/(KN·m-1)7四氟板与橡胶剥离强度/(KN·m-1)4脆性温度/℃-35压缩永久变形(70℃×22h)/%≤25耐臭氧老化（50pphm,伸长20%,40℃×96h）无龟裂热空气老化(100℃×70h)拉伸强度降低率/%15扯断伸长率降低率/%40硬度变化+10胶料的选择现在做桥梁支座的橡胶主要为天然橡胶，氯丁橡胶，三元乙丙橡胶。其中天然橡胶综合性能好，拉伸强度大，抗曲挠，剪切破坏动态性能好，弹性恢复能力好，抗蠕变佳，弹性模量随温度的变化小，另外，货源广泛，价格较低；缺点众所周知是耐老化性能差。氯丁橡胶属结晶型橡胶，随着使用时间的延长，硬度逐渐变高，蠕变大，回复能力变差；还有一个致命的弱点就是低温性能差，这使得它在高寒地区的使用受到限制。另外成本也高。三元乙丙橡胶大家都很熟悉了，抗热老化，耐臭氧性能优越，但抗曲挠性能，抗剪切性能差，另外与骨架层（钢板）的粘合性存在问题，需要特殊的粘合剂来解决。美国AASHTO（美国各州公路运输工作者协会），英国BS，国标GB，ISO标准都制定了这三种材料制作的橡胶支座的标准。一般来说天然橡胶还是主流，根据使用环境和成本考量，也采用氯丁橡胶或氯丁橡胶和天然橡胶并用，在寒冷地区和使用环境苛刻的地区则采用三元乙丙橡胶。配方举例原材料名称基本配比（份）CR1212100氧化锌5氧化镁（150﹟）6石蜡1防老剂RD1.5防老剂4010NA1N55035DOP10TT0.3合计159.8物性测试（试片硫化条件：160℃*15分钟）测试项目测试结果硬度（邵氏A）61拉伸强度Mpa21.2扯断伸长率%520扯断永久变形/%8脆性温度/℃-37压缩永久变形(70℃*72h)/%18耐臭氧(50pphm*40*20%,96h)不龟裂热空气老化(100℃×70h)硬度变化+8扯断强度变化率/%+12扯断伸长率变化率/%-32聚四氟乙烯板与橡胶的剥离强度/(KN/M)9.3◆桥梁橡胶伸缩装置由于一年四季气候的变化所带来的热胀冷缩，以及桥面负荷的影响，桥梁混凝土连接的端部会产生变形。为适应这种变形，保证桥梁的寿命和车辆的平稳舒适通过，因此需要在桥梁伸缩缝部位安装橡胶伸缩装置。桥梁橡胶伸缩装置的结构和类型桥梁橡胶伸缩装置的结构很多，选择时综合考虑伸缩缝的伸缩量，桥的类型，载荷，安装更换的难易，造价等因素。一下为常用几个类型板式橡胶伸缩装置由橡胶、钢板或角钢硫化为一体的伸缩装置，适用于伸缩量≤6Omm以下的普通公路桥梁工程。模数式伸缩装置采用整体成型的异形钢材制成，由边梁、中梁、横梁、位移控制系统、密封橡胶带等构件组成。其特点是整体性好、抗弯抗压强度高，车辆经过时平稳无跳，噪声低。适用于各种弯、坡、斜、宽桥梁。模数式伸缩缝位移量的设计可根据实际需要按照一定模数任意组拼。从8Omm的单缝到12OOmm的多缝，共分15级，适用于高速，重载，大流量的快速干线，高架路，立交桥，高速公路的桥梁，能够承受各向载荷，各向变形的需要。桥面平坦美观，车辆行驶平稳，噪音小；性能好，耐水，耐油，防尘，防老化，寿命长。橡胶钢板组合式伸缩装置制造工艺流程胶料停放检测出片钢板剪切、镗孔钢板表面处理涂胶粘剂干燥出厂成品检验修整硫化胶片钢权贴合混炼测试项目胶种天然橡胶氯丁橡胶三元乙丙橡胶硬度（邵氏A）55±5，60±555±5，60±514拉伸强度/Mpa≥161514扯断伸长率/%≥450350300脆性温度/℃≤-50-40-60压缩永久变形（室温*24h）/%≤202020耐臭氧老化（25-50pphm,20%伸长，40℃*96h）无龟裂无龟裂无龟裂热空气老化/试验条件70℃*96h70℃*96h70℃*96h拉伸强度变化率/%《-15-15-10扯断伸长率变化率%《-30-30-30硬度变化±50～100～10橡胶与钢板粘结剥离强度/(KN/M)777水中增重率（室温*144小时）/%《444耐油污膨胀率（1号机油，室温*70h）/%《454545橡胶伸缩装置用橡胶材料物理机械性能（JT/T327-1997）胶料选择的原则橡胶伸缩装置的胶料技术要求：1较高的拉伸强度；2压缩永久变形小。3弹性好，耐磨性优异。4曲挠疲劳性好。5耐天候老化性优良。6与钢板粘结好。7一定的耐油，耐水性。8适中的成本。胶料的选择国内外橡胶伸缩装置大都用氯丁橡胶制作，为改善低温性能和降低成本考量，可与天然橡胶并用。三元乙丙橡胶由于具有众多的优点，并且它的缺点例如与金属粘合差的问题，由于专用胶黏剂的问世，已经被克服。◆橡胶止水带橡胶止水带主要用于隧道，地铁，水库，水坝，水渠，船闸等工程建筑接缝处，起密封作用，有效防止渗水漏水等现象，同时起减震的作用，保证工程建筑物的安全和使用寿命。橡胶止水带的结构有桥型、山型、P型、U型、Z型、乙型、T型、H型、E型、Q型等型号的橡胶止水带产品。.根据在工程中的使用情况又可分类为埋式橡胶止水带和背贴式橡胶止水带桥型橡胶止水带钢边橡胶止水带物性要求序号项目天然橡胶合成橡胶1硬度邵尔A，度60±560±52拉伸强度MPa，≥18163拉断伸长率%，≥4504004压缩永久变形70℃×24h%,≤353523℃×168%,≤20205撕裂强度N/m,≥35356脆性温度℃≤-45-407热空气老化70℃×72h硬度变化，邵尔A，度8拉伸强度变化率（降低）%≤10伸长率化（降低）%≤2070℃×96h硬度变化，邵尔A，度8拉伸强度变化率（降低）%≤10伸长率变化率（降低）%≤208臭氧老化50pphm20%48h2级0级9.3配方设计的要点物性要求拉伸强度大，伸长率较高，硬度55-70之间，压缩永久变形小，耐天候，耐热，耐臭氧。部分产品要求耐酸碱，盐类，耐油。主胶的选择根据使用环境，选择天然胶，丁苯橡胶，氯丁橡胶，乙丙橡胶单用或并用。含胶量一般含胶率大于55%。防老体系防老剂加入量大，高效防老剂并用。加入防霉剂补强体系N330炭黑为主，并用其它软质炭黑。谢谢您的光临！