橡胶寿命预测研究方法

错综复杂，所以返工所收的效果也不显著，只能在进行施工中对其 内，脱模剂不允许用如废机油等影响砼外表面装饰粘结强度的油质
进行有效掌握，并合理的运用管理体制，从而使其外墙渗漏问题得 材料，紧固模板时要少用或不用穿墙螺杆，多用外部顶支撑，板缝必
到明显的改善和严密的掌控，进而为客户提供一个质量合格的工程 须严密且两侧平整。砼浇筑要分层充分捣实，表面压抹及覆养护到
建筑。
位，浇水充分湿润。采用的砂浆配合比及使用强度也要符合设计规
1 外墙渗透原因分析
定，填充墙砌筑规范拉结筋不可缺少，砂浆饱满度加气砌块水平灰
1.1 由于框架填充墙而引起了渗漏问题，绝大部分发生在填充 缝不低于 90%，竖向缝不低于 80%。砌筑完成后要求静置，挤紧。平
墙与框架梁所进行的连接位置，主要是在顶楼屋面的梁的底部和砖 整度，垂直度要在规范允许范围以内，不能凿除外胀及填补凹陷部
人工神经网络橡胶老化预报、寿命预测的技术逐渐兴起[13]。
1 橡胶老化的原因：
3 对于寿命预测方法的讨论
第一、橡胶老化的内因。橡胶材料本身结构上的弱点，如化学组
目前，每种寿命预测方法都有其局限性，实验容易操作的方法，
成（高分子链的组成元素）、分子链结构（分子链的长度、构象及有机 准确度差些，准确度好的实验又难操作，因此在实际的科研工作中，
领域中的橡胶制品起着密封、减震等重要作用，我国早在上世纪九 数据转化成常温的数据，从而得出寿命时间。前苏联以将此方法标
十年代就开始对橡胶密封制品生产企业进行生产许可证制度，严格 准化作为检验橡胶寿命和性能变化的方法。
要求企业持续、稳定生产质量合格产品，以保证人们生命、财产的安
2.6 数学模型法
全。然而，作为一种高分子材料，橡胶制品特别易老化，而且老化后
叫合成胶，而合成胶由于合成原料的不同，又分为氯丁橡胶、硅橡胶
2.5 变量折合法[11-12]
等许多种。由于橡胶制品弹性好，强度高，易加工等特点，橡胶制品
变量折合法是一种数学作图法，通过任意两个时间点、温度点
已广泛应用于各个领域，比如民用、工业、工程、军工等。应用在这些 的数据，可以计算出公式 2 中的 b 值，然后再将通过公式将高温的
扩散限制氧化模型是通过试验确定橡胶中氧气的浓度与橡胶 了科研成本，也提高了结果的准确性。
模量的关系,再通过测定橡胶中氧气的浓度预测橡胶的寿命。这种
参考文献
方法的数学模型比较复杂，需要通过复杂的公式推导及有限元分 [1]胡文军等.橡胶的热氧加速老化试验及寿命预测方法[J].橡胶工
析，同时需要有超敏感的测试设备。因此，在日常的检验中，操作性 业，2004 年第 51 卷.
-4-
科技创新
2012 年 8 月（中） 科技创新与应用
预防建筑外墙渗漏的控制措施
蔡团兴 （广东省第二建筑工程公司，广东 汕头 515000）
摘 要：随着我国市场经济的不断发展，各项经济体制的不间断的改革，促使我国各行各业都在不断的进步，我国在建筑行业也 在向前进行着不断的发展，伴随着各种风格的工程建筑不断的崛起，在建筑行业的技术水平也得到了相应的提高，但在如此美好 的前景下，在建筑方面也会存在些相应的问题。在工程建筑中外墙渗漏问题是一个比较常见的现象，室内的渗漏问题不仅会影响 到人们的正常起居，还会给财产带来不可估量的损失。以下本文作者将对渗漏问题进行探讨，同时也会提出相应的解决和预防措 施。 关 键 词 ：外墙渗漏；砌体结构；基层抹灰
论数据。
斯图推算寿命和最高使用温度》，给出了在进行寿命预测工作时的
2 橡胶寿命预测方法
指导，标准中明确规定了临界值应选择原始值的 50%，这与许多科
2.1 时间— ——温度叠加的寿命预测模型[1]
研工作中选择临界值为原始值的 25%是不同的。因为橡胶寿命预测
时间—— —温度叠加的寿命预测模型的原理是时温等效原理，即 在实际工作中影响因素过多，所以该国标没有过多的对实验过程进
1.2 在其员工进行施工中没有按照正常合理的规范操作，从而 结合层，立即抹压其厚度在 10mm 以内，防止干缩不匀产生开裂。由
导致砌筑的砂浆饱和度不高，尤其是竖缝砂浆的饱和度不够，从而 于外墙防渗漏带有一定的复杂性，在外粉饰这个分项工程中采取样
造成细缝，透缝等相关缝隙的形成。另外，在砖体比较干的情况下进 板示范很必要，以点带面的引路做法。如墙基层及窗台的粉饰，铝合
化能。
高分子材料,2004 年第二卷第六期.
2.4 动力学曲线直线化法[4,8-9]
[8]周大纲等.塑料老化与防老化技术[M].北京：来自百度文库国轻工业出版社，
动力学曲线直线化法是将动力学公式通过坐标变化，将曲线化 1989.
成直线的方法。因此动力学公式的选择至关重要，目前被公认为比 [9]李旭祥，王宏明.高分子材料老化预测新方法[J].老化与应用，1994
基团在链上的分布）、物理结构（结晶性、玻璃化温度及卷曲程度）； 选择合适的方法是很重要的。现在的寿命预测方法，有两个比较重
加工后橡胶中产生的新弱点（高分子链断裂及氧化等）；添加剂如抗 要的理想性假设，一是，橡胶制品发生的老化主要以热氧老化为主，
氧剂、增塑剂、交联剂及有机溶剂等对材料的影响。第二、橡胶老化 其它的因素忽略不计，二是，橡胶制品所处的环境是理想的，温度、
题。渗漏问题不仅影响了外观形象，同时也影响了其使用功能，进行
2.2 主体结构施工阶段的控制
维护也是相当困难的，发生渗漏问题的具体表现为渗水的位置变得
在剪力墙施工过程中，对影响外观及主体质量的模板安装质量
更加清楚，却很难去精准判断出渗漏出水的源头，因为安装的水管 不容忽视，平整度，垂直度，刚度和强度要控制在允许偏差范围以
化的主要因素[2]。但是橡胶自然老化的周期过长，即使有研究结果， 环境的模拟实验，这无疑是一个浩大的工程。因此，目前为止，国内
对橡胶制品的实际使用也没有意义，因此，通过加速老化的方法对 还没见到橡胶制品相关的使用环境模拟的数据报道。
橡胶老化性能进行研究[3-6]，为橡胶的寿命预测提供了理论基础和理
国标《GB/T20028-2005 硫化橡胶或热塑性橡胶 应用阿累尼鸟
高聚物的同一力学松弛现象可以在较高的温度、较短的时间（或较 行规定，只是一个指导性的标准，因为它的理论基础仍然是阿累尼
高的作用频率）观察到，也可以在较低的温度下、较长时间内观察 乌斯方程，所以它也是一个理想化的标准，如果用来计算使用寿命，
到。因此，升高温度与延长观察时间对分子运动是等效的，对高聚物 必须考虑到使用的橡胶制品使用的环境，对结果加以修正。
数学模型法就是利用不同的理论建立不同的数学模型，然后用
的橡胶将极大的损失其作为优点的弹性、强度等性能。因此了解橡 实验数据来计算寿命的方法，目前大多数的数学模型法还不成熟，
胶的老化机理，确定橡胶制品的大概使用年限和储存时间，对于保 没有应用于实际工作中。近年来，由于计算机的迅猛发展，基于 BP
障人们生命、财产安全有着重要的意义。
接位置没有钢筋进行连接，极难进行补填密实工作，在外面一定温 防水砂浆分两次抹压平。对砌块缝隙表面不饱满部位要重新补抹处
度的变化、湿度的变化，以及一些可影响其变形的因素加持下，特别 理。同时在填充墙与剪力墙交接部位要挂钢丝网片，每边宽度大于
容易产生裂缝的发生，从而形成渗水的源头。
200mm。在墙面抹灰前一天进行浇湿润，抹灰时轻微湿润并刷素浆
关 键 词 ：橡胶老化；寿命；预测
ÁÁÁ橡胶原产于橡胶树，古时候人们就从橡胶树上取得胶乳，制成 较准确的数学公式[10]如下：
各种简易的生活用具，如盛水器等；随着科学技术的发展，出现了合
f (P) B exp( Kt )
（3）
成橡胶，于是橡胶就分成两类，产于橡胶树的叫天然胶，工业合成的
式中：B，α-与温度无关的常数；K-速率常数；t-时间
墙体的顶部进行连接的位置，是造成裂缝的常见位置。它主要是因 位的情况存在。
为使用过程中两种材料在相同的温度下所发生的膨胀体积不一样，
2.3 装饰装修阶段的控制
在相同的温度下混凝土的膨胀体积要比砖砌体积大上快接近一倍，
基层的处理必不可少也非常重要。剪力墙的砼浇筑振捣遇到孔
所发生的变形值明显不一样，所以在其连接位置会产生裂缝，从而 洞的部位要仔细认真，对蜂窝麻面用砂浆补平，表面有油污的要彻
比较差。
[2]Wise J，Gillen K T．An ultrasensitive technique for testing Arrhe－
2.3 线性关系法[7]
nius extrapolation assumption for thermally aged elas -tomers EJ3．
Dakin 认为电器绝缘有机材料的寿命和温度之间是线性关系， Polymer Degradation and Stability，1995，49：403-418.
[5]Yournans R．A．et al，Ind．Eng．Chem，1995，40(7)：487.
通过这个公式我们可以先确定一个性能值，然后通过实验来确 [6]Cloutier J．R，Rubber Age，1964，95(2)：245.
定达到这一性能值时的温度、时间，然后用物理化学的方法测出活 [7]张凯等.橡胶材料加速老化试验及寿命预测方法[J].化学推进剂与
橡胶寿命预测研究方Á法 科技创新与应用 2012年8月（中）
科技创新
曲明哲 （沈阳产品质量监督检验院，辽宁 沈阳 110022）
摘 要：本文简要介绍了橡胶老化的原因，详细介绍了橡胶寿命预测的方法，并对于橡胶寿命预测方法进行了讨论，并介绍了现
行国标 GB/T20028-2005 对橡胶寿命预测的规定和指导性意见，最后对于橡胶寿命预测的发展方向进行了展望。
符合下面的公式：f (P) B exp( Kt )
[3]李咏今.现行橡胶及其制品贮存期快速测定方法的可靠性研究[J].
lgt-lgt = b( 1 - 1 ) TT
橡胶工业，l994，41(5)：289-296． (2) [4]茆诗松，王玲玲.加速寿命试验[M]．北京：科学出版社，2000．
式中：t-时间；T-温度；B=U/R；U-活化能；R-常数
的外因：气候环境（氧气和臭氧的作用，气温和相对湿度的影响）和 湿度等外界因素是恒定的。所以，现在的寿命预测方法大多数是针
成型加工条件（模压、挤出等）[1]。
对橡胶制品的储存寿命预测，而不是使用寿命的预测。不同的橡胶
科学家通过对橡胶自然老化的研究发现，氧气的作用是橡胶老 制品的使用环境不同，如果对使用寿命进行预测，就必须进行使用
外墙渗漏问题是工程施工中存在的质量通病，特别是存在于所 查的频率，对正在施工的工序或部位，除了定时巡检外还要不定期
建建筑运用的框架剪力墙结构，所用的是空心砖来作为护墙体，施 抽查。尤其对孔洞周围，阴阳角，门窗四周的细部更要认真仔细，发
工中所用的灰缝砂浆没有达到相关要求，所以就极易出现渗漏问 现问题及时整改将质量问题处理在过程中。
致使在多雨季节，所形成的雨水会在风压的影响下顺着裂缝渗入室 底清理干净，穿墙螺栓孔要用膨胀砼填充补实。表面要进行界面处
内。然而在顶楼的混凝土房盖与其相邻的墙体也受着一定温度的影 理，如拉毛或甩浆的粘结层处治，甩浆均匀不漏底且进行认真养护。
响而发生很大程度上的变形问题，而且室内梁的底部与砖砌体的连 脚手架，螺杆眼封塞时要用较高一级砂浆及砌筑材料填实，表面用
考温度；T-试验温度
防患于未然，保障人们生命财产的安全。计算机行业的软、硬件的高
通过这个公式，我们可以设计两个以上的温度点的实验，就可 速发展，给橡胶寿命预测提供了很好的模拟平台，如果开发出合适
以计算出平移因子 αT，从而计算任意温度下橡胶的使用寿命。 2.2 扩散限制氧化模型[1]
的软件，就可以模拟加速老化的过程、模拟实际使用环境等现实中 需要耗费大量的人力、物力、财力才能达到的环境，这样极大的节约
的粘弹行为也是等效的。由此理论最终得到的数学计算公式如下：
4 橡胶寿命预测的发展方向
a =exp[ Ea ( 1 - 1 )] R Tr T
对于橡胶寿命预测，发展的方向将会以使用寿命为主，了解橡 （1） 胶的实际的使用寿命，可以最大限度的发挥橡胶制品的作用，起到
式中 αT-平移因子；Ea-Arrhenius 活化能；R-气体常数；Tr-参 节能环保的作用，同时也能在橡胶制品完全丧失功能前停止使用，