摘 要: 通过试验分析 EVA防水板撕裂强度的影响因素。试验结果表明: VA 含量、试验温度增高撕裂强度呈减小趋势，裁刀、拉伸速度对撕裂强度结果也有一定影响，应定期对裁刀锐度和角度进行核查。试验结果为 EVA防水板的生产及质量控制提供参考。

EVA防水板是一种类似弹性橡胶的热塑性塑料，主要原材料为 EVA，PE 树脂及相关助剂，经搅拌、塑化、挤出、三辊压延和引卷曲等工序制成，是具有一定厚度的防水片材。由于 EVA 分子链上引人 VA 单体，从而降低结晶度，提高柔韧性、耐冲击性、耐低温性和耐应力开裂性，具有非常广泛的用途。
撕裂强度是 EVA防水板一项重要物理性能指标，能够比较直观地反映材料强度、使用性能等特性，通过试验分析、研究影响撕裂强度的影响因素对指导生产和质量控制具有现实意义。
试验目的及条件
(1) 目的。试验 VA 含量、温度、裁刀和拉伸速度对撕裂强度的影响
(2)样品。规格为 1.5 mm 厚的 EVA防水板( 国内厂家生产 )。
(3) 试验依据。按 TB/T 3360.1-2014《铁道隧道防水材料第 1部分: 防水板》和 SH/T《乙烯-乙酸乙烯共聚物 ( E-1591--1994VAC) 中乙酸乙烯酷含量测定方法》进行试验4)仪器及设备。测试仪器及设备见表 1。

2试验结果与讨论
2.1 VA 含量的影响
铁路隧道施工中大量应用 EVA防水板始于2008 年，并在该年将其列为原铁道部部管物资进行招投标。原铁道部科学技术司于 2008 年 3 月发布科技基 [2008] 21 号《铁路道防水材料暂行技术条件》。其中，第 1 部分: 防水板，具体规定了防水板的分类、标记、技术要求、试验方法、包装和储存等。2014 年 10 月 30 日发布 TB/T3360.1-2014，增加 VA 含量不小于 5%的要求为达到该要求，国内许多厂家对原有配方体系甚至原材料进行变更，导致 VA 含量越来越大。VA 含量对 EVA防水板撕裂强度影响的试验结果见表 2。

从表 2 可以看出，随着 VA 含量的增加，EVA防水板撕裂强度呈明显降低趋势。这是因为，当VA 含量低时，材料性质更接近聚乙烯，硬度、强度高，材料不容易破裂。随着 VA 含量增大，分子结构的规整性变差，结晶度逐渐降低，屈服应力硬度和抗冲击性能下降。在恒定拉伸速度的作用下，材料易在直角应力集中处断裂，从而导致撕裂强度降低。
2.2温度的影响
温度对 EVA防水板撕裂强度影响的试验结果见表 3。

从表 3 可以看出，试验室环境温度从 19C升至 27C，纵向撕裂强度降低 6 kN/m ，横向撕裂强度降低 11 kN/m ，撕裂强度下降比较显著。这是由于随着温度升高，材料逐渐变软，断裂强度、屈服应力逐渐降低，从而导致撕裂强度随之降低2.3裁刀角度和锐度的影响2.3.1 裁刀角度的影响
裁刀角度对 EVA防水板撕裂强度影响的试验结果见表 4。

从表 4 可以看出，随着裁刀角度变小，EVA防水板撕裂强度逐渐降低。角度降低 3°，纵向撕裂强度下降 13 kN/m，横向撕裂强度下降 7 kN/m这是因为在纵向作用力影响下，撕裂角度越小，夹角处应力集中越明显，试样越容易沿夹角处破坏从而降低 EVA防水板撕裂强度。在试验室，特别是在制造厂家的质量检测中，直角撕裂裁刀被频繁使用。在使用过程中，其角度会发生变化，进而影响 EVA防水板撕裂强度，因此，应对其定期进行核查，以保证角度符合要求。2.3.2 裁刀锐度的影响
EVA防水板裂口根部锐度对裂缝扩展有很大影响，就如普通塑料一样，一旦有裂口，稍不小心，裂纹就会沿着裂口蔓延而被撕开。如果将裂口根部剪成圆孔，锐度变小，裂缝就较难扩展。而尖锐裂缝尖端处的实际应力较大，裂口就容易被撕开。直角型裁刀如图 1 所示，新月型裁刀如图 2所示。

裁刀锐度对 EVA防水板撕裂强度影响的试验结果见表 5。

按 TB/T 3360.1-2014 要求，撕裂强度试验应采用无割口直角型裁刀。直角型裁刀裁制样品时2 个直角边切面应光滑，试验过程中应力更容易集中在直角尖端处，更能真实反映撕裂性能。2.4 拉伸速度对撕裂强度的影响分别制取 5 条防水板纵向、横向试样，分别按200mm/min ,250mm/min , 300mm/min , 400mm/min和 500 mm/min 速度等级进行防水板撕裂强度试验。防水板在不同拉伸速度等级下，拉伸载荷与拉伸位移关系曲线如图 3 所示

在 GB/T 529-2008《硫化橡胶或热塑性橡胶撕裂强度的测量 (裤形、直角形和新月形试样 )》中，定义撕裂强度为试样撕断所需最大载荷除以试样厚度。在试样厚度基本一致的情况下，载荷与撕裂强度为线性关系。因此，图 3 也反映出撕裂强度与拉伸位移的关系，即随拉伸位移增加，载荷和撕裂强度逐渐增大，在达到最大值时，又随位移增加而降低。
从图 3 还可以看出，5 种不同速度等级下的拉伸载荷与拉伸位移关系曲线，上升和下降过程均比较平滑，随拉伸位移增加，没有出现脆性断裂、载荷迅速下降、拉伸位移停止的现象，材料撕裂破坏过程是在一段时间内完成的。这说明在 ( 200 ~500) mm/min 速度范围内，EVA防水板仍然表现出橡胶弹性破坏。拉伸速度对防水板撕裂强度的影响如图 4 所示。

从图 4 可以看出，在 TB/T 3360.1-2014 规定的速度范围内，即(200~300) mm/min，撕裂强度数值虽然有高有低，但变化不明显，但随着拉伸速度增加，撕裂强度有逐渐变大的趋势。
结论
通过试验，分析了 EVA防水板 VA 含量及其他外在因素对撕裂强度的影响，得出以下结论。
(1) 随着 VA 含量增大，撕裂强度是降低趋势。目前，由于醋酸乙烯脂单体市价较贵，可以通过配方设计控制 VA 含量，适当降低成本。当 VA含量在 5%~5.5%时，满足 TB/T 3360.1-2014 规定的撕裂强度性能指标。
(2) 在室温环境下，撕裂强 拉年课度对防水饭装迪度的多明
度会随试验环境温度的升高而降低。
(3) 裁刀的角度、锐度对撕裂强度结果有较大影响，角度相差 3°，撕裂强度变化值在 10 kN/m左右。试验室应购买符合 GB/T 529-2008 要求的裁刀，并定期对裁刀的角度、锐度进行核查。
(4)拉伸速度在 (200~300) mm/min 范围内，撕裂强度随速度的增加变化不明显，但当拉伸速度大于 300 mm/min 时，撕裂强度有变大的趋势参考文献
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3360.1-20145
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