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膜结构厂家对于人工老化PVC膜材性能的研究
编辑:山东飞博膜结构工程有限公司   时间:2021-03-12

  作为建筑物的覆盖材料,膜材暴露于空气环境中,直接的受到了日光辐射、风霜雨雪、温度变化和空气污染物等作用,物理和力学性能会随着时间退化,从而对膜结构建筑的长期使用性能和使用年限会造成较大的影响。如今膜结构厂家对于膜材的力学特性研究较多,主要集中在常温荷载态下的膜材力学性能分析,对于老化影响方面的研究较少。目前评价膜材老化的试验法主要有三类∶自然老化、人工加速老化与实际运用老化。人工加速老化是采用特定实验室条件加速老化,控制某一温度、湿度、辐射能、降雨周期和时间,模拟与强化自然气候中的光、热、氧、潮气、降雨等环境主要因素,以加速试样的老化。

  人工加速老化可以人为控制试验条件,模拟不同使用环境,缩短老化试验的周期,速度获得各影响因素的作用。由于试验条件的可控性和试验结果再现性较高,人工老化被广泛的采用。所以,有膜结构厂家运用了现有的氙灯耐气候箱对目前比较常用的一种PVC膜材进行人工加速老化试验,以研究老化作用对膜材力学性能的影响。

  该试验进行了单轴拉伸至断裂、循环拉伸和应力松弛三种试验,分析了老化作用对PVC膜材单轴强度、弹塑性和粘弹性的影响以及经纬向的差异,结果得出:

  (1)人工加速老化86h和172h后,膜材老化率分别为1.5%和4.2%。膜材抗拉强度随着老化作用的加强而呈下降趋势,但由于老化时间较短,下降趋势并不显明,老化率较小。

  (2)老化时间越长,膜材循环拉伸后残余应变减低越多,残余应变值越快趋于常数,膜材表现出越强的线性和弹性特征。

  (3)老化作用会导致膜材产生松弛硬化,松弛现象的减弱,粘弹性减低。并且老化时间若是越长,松弛之后的应力保持率与松弛模量便越大,松弛硬化效应越显明。

  (4)比较每项测试指标后可知,PVC膜材的经纬向受老化作用影响具有一致性,但纬向纤维比经向纤维受老化作用影响越大,对老化作用越敏锐。

  目前膜材耐候性研究还处于起步阶段,人工加速老化是一种行之可行的研究思路。后续各膜结构厂家应进一步增加老化时间,研究膜材长期耐候性能。

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