板式橡膠支座由多層均勻分布的橡膠與鋼板粘接疊合而成(見圖1),是重要的支承和抗震減振裝置,廣泛應用于橋梁工程和建筑工程,橡膠支座的質量優(yōu)劣直接影響著橋梁及建筑整體結構的安全。橡膠支座的耐久性關系到道路橋梁的使用壽命。 橡膠材料具有*的粘彈性行為,既可以像彈簧一樣,通過彈性形變吸收儲存能量,又可以通過粘彈性大幅度地消耗能量,這種能力是其它材料所不具備的。制作橡膠支座的常用橡膠為天然橡膠(CNR) ,氯丁橡膠(CR)、三元乙丙橡膠,它們各具特色。天然橡膠抗破壞、抗蠕變性能、對變形的恢復能力很強,彈性模量對溫度變化的敏感性較弱,溫度適用范圍寬(- 40℃-60),但抗臭氧、耐老化的能力較差;氯丁橡膠和三元乙丙橡膠具有良好的力學性能和抗臭氧耐老化性能,適用于溫帶和炎熱地區(qū),但抗蠕變
以及對變形的復原能力和耐低溫性能比不上天然橡膠,使用過程中會逐漸結晶硬化。在一般條件下,天然橡膠是制造橋梁橡膠支座的*膠種。
影響橡膠材料性能的外部環(huán)境因素
溫度橡膠材料隨溫度升高而軟化,若橡膠工作溫度接近其硫化溫度時,橡膠將因持續(xù)硫化而變硬。熱老化常常造成橡膠材料的強度和剛度變化,將降低橡膠的吸能效果。
氧、臭氧氧和臭氧的侵蝕,將導致橡膠中化學鍵斷裂,使橡膠表面產(chǎn)生裂紋,降低橡膠的使用壽命。
疲勞應力受交變載荷作用,易產(chǎn)生疲勞現(xiàn)象。橡膠表面不平整及制造時所形成的內部缺陷,均會導致?lián)p傷加速形成。200x35圓形板式橡膠支座廠家
蠕變蠕變效應是材料受一恒定負載而產(chǎn)生的變形現(xiàn)象。蠕變效應分為物理及化學兩類。物理蠕變過程是橡膠承受恒定外力作用時,橡膠內部聚合物分子重新排列,使得其局部應力zui小。化學蠕變過程是由于大氣中氧及臭氧對橡膠產(chǎn)生持續(xù)化學裂解作用造成的。200x35圓形板式橡膠支座廠家
填充劑橡膠中常常加入炭黑、硫黃或其他添加劑,以改善橡膠的力學性能,延長其使用壽命。通過調節(jié)天然橡膠填充劑的比例,可制造符合各種特殊功能需要的橡膠制品。炭黑與橡膠之間形成無限網(wǎng)狀結構,稱為炭黑膠(Carbon Gel,此網(wǎng)狀交叉結構的強度將決定彈性體的性能,提高橡膠的彈性模量、硬度等性能。由于補強作用來自于炭黑與橡膠的分子間作用,炭黑的粒子性能便十分重要,包括粒徑大小、水份含量、黑色澤度、酸堿度及揮發(fā)度等。