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(yīng)用于橋梁工程和建筑工程,橡膠支座的質(zhì)量?jī)?yōu)劣直接影響著橋梁及建筑整體結(jié)構(gòu)的安全。橡膠支座的耐久性關(guān)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(chǔ)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(duì)變形的恢復(fù)能力很強(qiáng),彈性模量對(duì)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(xué)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(duì)變形的復(fù)原能力和耐低溫性能比不上天然橡膠,使用過程中會(huì)逐漸結(jié)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(shí),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(qiáng)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(dǎo)致橡膠中化學(xué)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(yīng)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(shí)所形成的內(nèi)部缺陷,均會(huì)導(dǎo)致?lián)p傷加速形成。200x35圓形板式橡膠支座廠家
蠕變?nèi)渥冃?yīng)是材料受一恒定負(fù)載而產(chǎn)生的變形現(xiàn)象。蠕變效應(yīng)分為物理及化學(xué)兩類。物理蠕變過程是橡膠承受恒定外力作用時(shí),橡膠內(nèi)部聚合物分子重新排列,使得其局部應(yīng)力zui小?;瘜W(xué)蠕變過程是由于大氣中氧及臭氧對(duì)橡膠產(chǎn)生持續(xù)化學(xué)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(xué)性能,延長(zhǎng)其使用壽命。通過調(diào)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(jié)構(gòu),稱為炭黑膠(Carbon Gel,此網(wǎng)狀交叉結(jié)構(gòu)的強(qiáng)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(bǔ)強(qiáng)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。