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651橡胶止水带的老化寿命预测
新的橡胶止水带保持其厚度不变,同样裁成25 x120 mm,其性能测试结果:拉伸强度a。为11. 83 MPa,扯断伸长率L。为1 168% o
3. 2. 1以拉伸强度为评价指标进行寿命预测
651橡胶止水带在70 0C , 90 0C , 100℃下对应的拉伸强度见表4,存在一定的规律性,利用阿累尼乌斯方程的变化方程以及参考李玉松[#]等关于橡胶止水带老化性能的研究,可以用方程1g a = A + Bt来描述其关系,得到70 0C , 90℃及100℃下的拟合方程如图2所示。
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根据表4的拉伸强度a随老化时间t变化的数据,利用公式1g a=A+Bt可以计算出3个温度下的回归方程。利用回归方程可以计算出每一试验温度下的老化失效(当拉伸强度a = 3. 50 MPa)时间,列于表5中。
根据阿累尼乌斯方程,老化失效的临界时间与试验温度的关系,可以用公式Lg t临=C + DT -',将表5中的t临值代入公式可以拟合得到不同温度下T-‘与临界时间t临的关系,见图30该供水工程环境近二十年的累年平均温度大约为23 0C。由拟合的公式可以计算出年平均温度为23℃时,对应的651橡胶止水带在不考虑其他因素影响下的老化失效的时间t临为:20. 14年。
3. 2. 2通过扯断伸长率进行寿命预测
651橡胶止水带的扯断伸长率L随老化时间t的增加而下降,其对应的数值参照表6,存在一定的规律性,利用阿累尼乌斯方程的变化方程1gL = A + Bt来描述其关系,可以得到70 0C , 90℃及100℃下的拟合方程如下图4所示。
根据表6的扯断伸长率L随老化时间t变化的数据,利用公式1g L=A+Bt可以计算出3个温度下的回归方程。由相关研究可以看出651橡胶止水带扯断伸长率的变化规律基本上同拉伸强度时一样的,因为拉伸强度的失效临界值定义为3. 50 MPa,即a临//a} = 29.6%,所以将扯断伸长率的失效临界值定为、350 %,通过回归方程可以计算出每一试验温度下的老化失效(取扯断伸长率L = 350 %)时间,列于表7中。
根据阿累尼乌斯方程,651橡胶止水带老化失效的临界时间与试验温度的关系,可以用公式Lgt,} = C + DT -',将表7中的t临值代入公式可以拟合得到不同温度下T-‘与临界时间t临的关系,见图So由拟合的公式可以计算出当年平均温度为23℃时,对应橡胶止水带在排除其他影响因素的影响下的老化失效的时间t临为:23. 27年。
通过651橡胶止水带在70℃,90℃及100℃下进行老化,对其拉伸强度及扯断伸长率的变化规律进行研究,推导出橡胶止水带在年平均温度为23℃下,以拉伸强度为评价指标的老化失效时间t临为20. 14年。以扯断伸长率为评价指标的老化失效的时间t临为23. 27年。