云南省铁路工程用止水带质量现状

夏分藏，孔海香，唐卫东，封永珍

（1.云南省建筑科学研究院 云南 昆明 650223）

（2.云南建筑工程质量检验站有限公司 云南 昆明 650223）

0 引言

止水带是铁路隧道工程建设中的重要原材料，其作用原理是在荷载作用下发生弹性形变从而起到坚固密封，防止建筑结构渗水、漏水及减震缓冲作用，被广泛用于建筑、水利、桥梁、隧道等工程中[1]。止水带具有良好的弹性、耐老化性能和撕裂性能，还具有适应变形能力强、防水性能好的优点[2]。止水带按用途可分为变形缝用止水带（B型）和施工缝用止水带（T 型）；按材料则可分为四类止水带，分别是塑料类、橡胶类、钢边橡胶类和钢板类止水带。止水带的质量对隧道工程防水至关重要，一旦止水带质量不合格，可能导致隧道出现窜水、漏水等问题，严重影响隧道防水效果。以云南省铁路工程用170 个止水带样品为对象，统计分析其硬度（邵尔A）、拉伸强度、拉（扯）断伸长率、压缩永久变形、撕裂强度等性能。

1 止水带的质量标准

目前，止水带的产品标准主要有《高分子防水材料第2 部分：止水带》GB/T18173.2-2014、《铁路隧道防水材料第2 部分：止水带》TB/T3360.2-2014、《铁路隧道防排水材料第2 部分：止水带》Q/CR 562.2-2017，各标准对止水带的要求见表1。

2 止水带性能统计

2.1 拉伸性能

拉伸性能是在规格尺寸和外观质量检验合格的样品上截取试验所需试样，按GB/T 2941 的规定制备试样，并在标准状态下静置24h，再按GB/T 528 规定的方法进行，采用2 型试样（哑铃状试样），拉伸速率为（500±50）mm/min，初始标距为20mm，保证接头部位位于两条标线之内。

表1 标准对止水带的要求

拉伸试验共有150 个样品，如图1，当用GB/T18173.2-2014 和TB/T 3360.2-2014 来判定止水带时，拉伸强度的合格判定值是≥10MPa，其中有142 个样品的拉伸强度合格，合格率为94.7%；当用Q/CR562.2-2017 来判定时，拉伸强度的合格判定值是≥12MPa，有133 个样品的拉伸强度合格，合格率为88.7%，两种判定止水带拉伸强度合格率相差6%。

止水带需有足够的拉（扯）断伸长率，以适应结构的反复变形，在变形允许范围内不开裂、不断裂。拉（扯） 断伸长率有150 个样品，如图2，平均值为463%，最大值为615%，最小值为111%，标准差为77.0%，变异系数为0.201。用GB/T18173.2-2014 和TB/T3360.2-2014 来判定时，拉断伸长率的合格判定是≥380%，有142 个样品的拉断伸长率合格，合格率为94.7%。用Q/CR562.2-2017 来判定时，扯断伸长率的合格判定为≥450%，有117 个样品的扯断伸长率合格，合格率为78.0%，两种判定，止水带拉（扯）断伸长率合格率相差16.7%。

图1 拉伸强度

图2 拉（扯）断伸长率

2.2 撕裂强度

GB/T18173.2 -2014、 TB/T3360.2 -2014、 Q/CR562.2-2017 中撕裂强度的合格判定值都是≥30kN/m，撕裂强度共收集到145 个样品，如图3，合格样品有136 个，合格率为93.8%，撕裂强度最大值为67kN/m，最小值为14kN/m，平均值为43.7kN/m，标准差为8.06kN/m，变异系数为0.184。

图4 为拉伸强度与撕裂强度所拟合的关系图，从图中数据点的分布以及线性拟合关系来看，止水带拉伸强度和撕裂强度存在明显的正相关关系，拉伸强度越大则撕裂强度也越大。

图3 撕裂强度

图4 拉伸强度与撕裂强度之间的关系

2.3 压缩永久变形（23℃×168h）

止水带要有较大的拉伸强度和拉（扯）断伸长率，尤其是对压缩永久变形指标有严格的要求，压缩永久变形（23℃×168h）共采集到85 个样品，如图5，其平均值为17.5%，最大值为27%，最小值为15%，标准差为1.6%，变异系数为0.088。GB/T 18173.2 -2014、 TB/T 3360.2 -2014、 Q/CR562.2-2017 对压缩永久变形合格要求均是永久变形压缩值≤20%，85 个样品中有82 个样品合格，合格率是96.5%。

2.4 压缩永久变形（70℃×24h）

压缩永久变形（70℃×24h）共采集到89 个样品，如图6，平均值为28.1%，最大值为38%，最小值为16%，标准差为3.00%，变异系数为0.107。GB/T 18173.2-2014 对压缩永久变形（70℃×24h）合格要求是压缩永久变形≤35%，合格样品为86 个，合格率为 96.6% 。 而 TB/T 3360.2 -2014、 Q/CR562.2-2017 对压缩永久变形（70℃×24h）合格要求是压缩永久变形≤30%，89 个样品中合格样品为67 个，合格率为75.3%。TB/T 3360.2-2014、Q/CR562.2-2017 对压缩永久变形（70℃×24h）要求更严格，与国标判定时合格率相差21.3%，当用行标或企标来判定时，将有更多的止水带压缩永久变形（70℃×24h）不合格。

图5 压缩永久变形（23℃×168h）

图6 压缩永久变形（70℃×24h）

2.5 硬度（邵尔A）

硬度是止水带对外界物体机械作用的局部抵抗能力，是评价止水带性能的一项重要指标。硬度试验采用邵尔硬度测试法，此法测定的硬度值可用来表征材料抵抗硬度物体压入自身表面的能力。本次硬度值共有143 个样品，如图7，硬度平均值为63.4 度，最大值为84 度，最小值为56 度，标准差为3.0 度，变异系数为0.047。其中硬度合格样品为136 个，合格率为95.1%，从图7 中可以看出所有样品硬度不合格均是硬度超过上限值而不合格。

图7 硬度（邵尔A）

3 结论

通过综合分析170 个止水带样品的试验数据，发现用国标GB/T 18173.2-2014 和行标TB/T 3360.2-2014 来判定时，止水带的拉伸强度、伸长率合格率分别是94.7%、94.7%，但用中国铁路总公司企业标准Q/CR562.2-2017 来判定时，其合格率分别是88.7%、78.0%；撕裂强度、硬度（邵尔A）、压缩永久变形（23℃×168h）3 种标准判定值相同，合格率分别是93.8%、95.1%、96.5%；压缩永久变形（70℃×24h）的合格率用国标判定时是96.6%，用行标和企标判定时是75.3%。