ASTM C1735-17 Стандартный метод испытаний для измерения модуля упругости герметиков, зависящего от времени, с использованием релаксации напряжений

Стандартный №: ASTM C1735-17
Дата публикации: 2017
Разместил: American Society for Testing and Materials (ASTM)
состояние: быть заменен
быть заменен: ASTM C1735-17(2021)
Последняя версия: ASTM C1735-17(2021)

сфера применения

Обзор стандарта и техническая база

ASTM C1735-17 предоставляет полную структуру метода испытаний для определения зависящего от времени модуля упругости эластомерных герметиков для швов. Опубликованный в 2017 году, этот стандарт заменяет исходную версию 2011 года и отражает последние достижения в технологии испытаний герметизирующих материалов. Точное измерение зависящего от времени модуля имеет решающее значение для оценки характеристик строительных герметиков для швов при длительных воздействиях окружающей среды.

Принцип испытания и методологические инновации

Суть этого метода испытаний заключается в оценке и устранении эффекта Маллинза с помощью двух циклов нагрузки-разгрузки, за которыми следует испытание на релаксацию напряжений для определения зависящего от времени модуля упругости материала. Эффект Маллинза — явление, уникальное для наполненных резиновых материалов, и проявляется как эффект смягчения напряжения при начальной нагрузке.

Фаза испытания	Скорость деформации	Максимальная деформация	Время выдержки	Основное назначение
Первая нагрузка-разгрузка	20 мм/мин	Максимальное значение, определяемое пользователем	0 с	Оценка эффекта Маллинза
Фаза покоя	-	-	200 с	Обеспечение вязкоупругого восстановления
Вторая нагрузка-разгрузка	20 мм/мин	То же, что и first	0 s	Устранить эффект Маллинза
Испытание на релаксацию напряжений	1000 мм/мин	≤2/3 максимальной деформации	2000 s	Измерение изменяющегося во времени модуля

Технические требования к прибору

Для испытания требуется универсальная испытательная машина, соответствующая стандартам ASTM E4 и оснащенная датчиком нагрузки с точностью ±1%. Система крепления должна гарантировать, что поверхность образца перпендикулярна направлению нагрузки, чтобы минимизировать эксцентричную нагрузку. Контроль окружающей среды требует использования печи с циркуляцией воздуха для обеспечения проведения испытания при стандартных условиях температуры и влажности.

Инструмент для измерения размеров образца должен обеспечивать точность ±0,2 дюйма, поскольку расчеты напряжений основаны на точных измерениях геометрических размеров. Стандартная алюминиевая подложка имеет размеры 76,2 × 12,7 × 12,7 мм и изготовлена из алюминиевого сплава 6063-T5 или 6061-T6 с анодированным покрытием AA-M10C22A31.

Стандартная процедура подготовки образцов

Подготовка образцов выполняется в строгом соответствии с ASTM C719. Очистка подложки включает протирание растворителем метилэтилкетона, замачивание в растворе моющего средства, ополаскивание деионизированной водой и сушку на воздухе. Если производитель герметика рекомендует использовать грунтовку, ее необходимо наносить в соответствии с инструкцией.

Для смешивания герметика требуется тщательное перемешивание 250 граммов базового компаунда и соответствующего отвердителя в течение не менее 5 минут, избегая чрезмерного нагрева. Однокомпонентные герметики не требуют смешивания. Размеры полости образца составляют 50,8 × 12,7 × 12,7 мм, а формованная полость формируется с использованием политетрафторэтиленовой пленки и прокладки.

Ключевые моменты для процедуры испытания

Испытания проводятся при стандартных условиях температуры и влажности с испытанием не менее трех повторных образцов. Скорость перемещения траверсы испытательной машины была установлена на уровне 20 мм/мин для первых двух циклов нагрузки-разгрузки с 200-секундным периодом отдыха для обеспечения полного восстановления вязкоупругих свойств. Скорость была увеличена до 1000 мм/мин для испытания на релаксацию напряжений, а деформация контролировалась с точностью до двух третей от максимальной деформации. Сбор данных начался через 10 секунд после нагрузки, чтобы избежать переходных эффектов. Во время испытания внимательно наблюдался режим разрушения образца, регистрировались когезионное разрушение, адгезионное разрушение или смешанное разрушение. Анализ данных и методы расчета Кажущийся модуль упругости, Ea(t,λ), рассчитывался на основе статистической теории упругости резины: Ea(t,λ) = 3L(t)/[WB(λ - λ⁻²)], где L - нагрузка, W и B - длина и глубина образца, а λ - коэффициент удлинения (λ = 1 + Δ/H).

Для облегчения сравнения относительных изменений модуля после воздействия окружающей среды рассчитывалось относительное изменение кажущегося модуля F = Ea(t₁)/Ea(t₀). Горизонтальная линия с F=0 указывает на отсутствие изменений, горизонтальная линия выше или ниже 0 указывает на вертикальное смещение кривой релаксации напряжения, но отсутствие изменений во временной зависимости, а негоризонтальная линия указывает на изменение во временной зависимости.

Анализ точности и смещения

На основании данных межлабораторного исследования 2016 года, проведенного в семи лабораториях, среднее значение модуля упругости в испытаниях силиконового герметика составило 137,38 кПа. Стандартное отклонение повторяемости составило 6,76, а предел повторяемости r=18,93; стандартное отклонение воспроизводимости составило 11,33, а предел воспроизводимости R=31,72. Эти данные указывают на то, что этот метод имеет хорошую межлабораторную согласованность.

< Стандартное отклонение воспроизводимости: 11,33 кПа (95% предел повторяемости): 18,93 кПа (95% предел повторяемости): 31,72 кПа (95% предел воспроизводимости): 95% предел воспроизводимости: ... Для герметиков с различными составами испытания при различных деформациях Рекомендуется проводить комплексную оценку механических свойств герметиков для строительных швов, поскольку модуль упругости является ключевым показателем способности эластичного строительного герметика противостоять деформациям, вызванным воздействием окружающей среды. Точное измерение изменяющегося во времени модуля упругости позволяет предсказать изменение характеристик герметика в течение длительного использования.

Развитие технологий и разработка стандартов

Развитие стандарта ASTM C1735, начиная с его первоначального издания 2011 года и до пересмотра 2017 года, отражает постоянное совершенствование технологий испытаний герметиков. Основные усовершенствования включают более точные требования к приборам, более комплексные процедуры подготовки образцов и более детальные методы анализа данных.

Разработка будущих стандартов может быть сосредоточена на методах испытаний при более высоких скоростях деформации, оценке характеристик в более сложных условиях окружающей среды и корреляционных исследованиях с другими методами испытаний. С появлением новых материалов и процессов стандарт необходимо постоянно обновлять для адаптации к потребностям технологических инноваций.

ASTM C1735-17 Ссылочный документ

ASTM C717 Стандартная терминология строительных уплотнений и герметиков
ASTM C719 Стандартный метод испытаний на адгезию и когезию эластомерных герметиков для швов при циклическом движении (цикл Хокмана)
ASTM E177 Стандартная практика использования терминов «точность» и «предвзятость» в методах испытаний ASTM
ASTM E4 Стандартные методы принудительной проверки испытательных машин
ASTM E631 Стандартная терминология строительных конструкций
ASTM E691 Стандартная практика проведения межлабораторного исследования для определения точности метода испытаний

ASTM C1735-17 История

2021 ASTM C1735-17(2021) Стандартный метод испытаний для измерения модуля упругости герметиков, зависящего от времени, с использованием релаксации напряжений
2017 ASTM C1735-17 Стандартный метод испытаний для измерения модуля упругости герметиков, зависящего от времени, с использованием релаксации напряжений
2011 ASTM C1735-11 Стандартный метод испытаний для измерения модуля упругости герметиков, зависящего от времени, с использованием релаксации напряжений

Стандартный метод испытаний для измерения модуля упругости герметиков, зависящего от времени, с использованием релаксации напряжений

Специальные темы по стандартам и нормам

средство для снятия стресса Стресс-релаксационный тест национальный стандарт

стандарты и спецификации

Статистические параметры	Силиконовый герметик	Единица	Уровень достоверности
Среднее значение	137,38	кПа	95%
Стандартное отклонение повторяемости	6,76	кПа	95%

ASTM C1735-17Стандартный метод испытаний для измерения модуля упругости герметиков, зависящего от времени, с использованием релаксации напряжений