板式橡胶支座质量不合格影响因素分析

胶佼者

　　板式橡胶支座由多层均匀分布的橡胶与钢板粘接叠合而成，是铁路、公路桥梁重要的承力和抗震减振装置，其质量的优劣直接影响着支座的作用、功能和桥梁结构的安全可靠度及使用寿命。本文对板式橡胶支座质量问题进行了分析探讨，并且针对产生这些问题的原因提出了一定的应对措施 .
8 J3 ^9 l( o2 {8 T% S
: E" U- R. F0 Q/ y$ G- l+ W　　l 橡胶板式支座的外观及内部质量问题影响因素分析外观质量是板式橡胶支座出厂检验中的重要项目，外观质量的好坏直接影响厂家的合格率及板式橡胶支座的使用性能。我国交通行业作者简介：褚夫强（1986一），男，助理工程师，主要从事橡胶减震制品的技术开发工作。

　　标准JT/T4-2004"公路桥梁板式橡胶支座"中也对橡胶板式支座的主要外观质量做了明确规定。通过长期的生产现场调查，本文总结出了橡胶板式支座存在的主要外观质量问题，并对产生质量问题的原因进行了分析，提出了一定的应对措施。

　　1.1 裂纹主要表现在板式橡胶支座上、下表面及柱面有小裂纹，形状呈波浪或发散状，在外力剥离下，裂纹裂开。
8 {" l9 {& n; J9 A, |
1 i7 X: c, R  w+ m8 \4 y  |　　原因分析：1）产品缺胶，支座表面形成裂纹缺陷；2）胶料受污染，胶料的相容性受影响；3）脱模剂太多且不均匀，导致界面粘合受影响；4）胶料的流动性不好，相容性受影响；5）硫化压力不足。

　　解决措施：1）严格控制加胶量；2）保持胶料无污染，对表面受污染的胶料用丙酮等有机溶剂清洗；3）控制脱模剂的用量，用喷涂和涂抹方式控制均匀程度；4）提高胶料流动性，如烘胶；5）保证硫化压力充足。

; H. @! L8 v# V　　1.2 炸边、厚飞边原因分析：1）胶料焦烧时间不足，易形成硫化胶粒和胶屑；2）加胶量过多，胶料过多无法溢出，硫化时先于制品表面硫化，使之夹于分型面等部位之间；3）模具设计不合理，分型面配合不紧密，溢料口太大；4）胶料传热速度较慢，硫化时胶料内外层升温不一致，外层胶料已硫化，内层胶料却受热膨胀，强制溢料引起缩孔夹层。

1 C$ ]% a/ t$ ^　　解决方法：1）延长胶料焦烧时间，避免使用停放时间太长的胶料；2）尽量采用移模注压和传递模压方式，胶料应准确称量；3）改进模具，采用封闭模具，加大密封接触部分；4）改进· 36· 世界橡胶工业胶料配方，改进硫化工艺条件，比如采用低温长时间硫化、烘胶，让胶与模具的温差不要太大，同时提高流动性。

+ f' w1 q; Q; s( N& r& B　　1.3 柱面波浪纹表现在柱面不平整，钢板错位导致柱面鼓起，柱面呈现连续起伏的凸凹状。
- W7 w7 v( S* w  n5 }6 n- [/ D
　　原因分析：1）机器模板不平，钢板受力不均匀，发生一方上翘；2）中间各橡胶层质量不一致。

　　解决方法：1）调整模板至水平；2）预成型前要准确称量各中间层橡胶质量，并且保证胶料放置均匀，且胶料的摆放不存在过度集中的现象。

, C) f7 C+ s8 j$ G$ A0 j4 X　　1.4 表面鼓泡表现为支座上、下表面及柱面有大气泡，割开其内部呈蜂窝海绵状。
# v0 E6 A. ~8 F" j+ T5 d
! a  ^* v4 @2 ]; B　　原因分析：1）橡胶支座硫化程度不够；2）钢板上的胶粘剂干燥不充分，溶剂不能充分挥发，硫化去压后鼓起；3）有气体裹人胶料，气体不易排除，气体随胶料一起硫化，从而在制品表面出现气泡；（4）橡胶。金属粘接不良会引起粘接部位残留大量气体，加压时气体收缩，一旦撤去压力，气体扩散，橡胶层较薄且面积较大的橡胶和金属之间会出现气泡[3 3;（5）胶料流动性不好，胶料不流动则气体不易被排除。
# P3 U! o$ g9 T9 Q, _6 m
- z% J$ o0 X( b3 _$ A　　解决方法：1）延长硫化时问，提高硫化温数，裁片前划泡，改进模具的排气槽、溢料槽等；（4）尽量使用有黏性的胶，焦烧的胶对钢板的附着力太小；（5）提高胶料流动性。

6 [  V2 ?) @; t0 ~9 P　　1.5 内部质量缺陷主要表现在成品橡胶支座解剖后，解剖面的钢板与胶层的粘接面脱开，钢板偏置等。其主要的解决措施应放在胶粘剂的选择、胶料的配方设计及硫化前装模方式的控制等方面。

　　2 板式橡胶支座成品力学性能影响因素分析板式橡胶支座的成品力学性能直接影响橡胶支座的使用功能，而抗压弹性模量和抗剪弹性模量则是板式橡胶支座成品力学性能最主要的性能指标。本文通过以下几个方面对板式橡胶支座的成品力学性能的影响因素进行分析，并进行了相关数据说明。
- e) I! O4 O1 b0 ^, I' i* N$ w
　　2.1 工艺因素对支座力学性能的影响2.1.1 硫化工艺板式橡胶支座属于厚制品，为保证产品的硫化程度，一般情况下采用低温长时间硫化方式。本文以0325 x 55 mm型板式橡胶支座为例，按照JT/T4.2004"公路桥梁板式橡胶支座"规定的产品性能测试方法对所试制的产品进行测试，考察了硫化程度对橡胶支座成品力学性度；2）将刷过的钢板充分干燥；3）增加放气次 能的影响（见表1）。

' I7 H( C+ z5 m, @9 z) L2 ~　　表1 硫化程度对橡胶支座力学性能的影响从表1的数据可以看出，随着硫化程度的增加，橡胶支座的抗压弹性模量和抗剪弹性模量都增大。这主要是因为硫化程度直接影响了制品的交联程度。硫化程度小，分子间没有化学键交联，制品在受到剪切力的同时，分子链发生相对滑移的趋势也越大，导致制品的变形程度加大。在外力撤去时，分子链之间由于缺乏相互的约束力，变形很难恢复，导致制品变形量第36卷第11期 褚夫强，等。板式橡胶支座质量不合格影响因素分析 ·37·增大 .

* U, U( G8 x; n　　因此，在保证生产效率的同时，应尽量提高橡胶支座的硫化程度。

　　2.1.2 胶层厚度均匀性及钢板。橡胶粘合质量控制板式橡胶支座在生产过程中应严格控制中间各橡胶层的加胶量，防止橡胶支座内部产生橡胶层厚度不均匀、钢板错位等质量问题。

. b' _2 a) h3 ^1 B　　黄跃平 等研究了胶层厚度不均匀性对板式橡胶支座性能的影响，指出胶层厚度不均匀易使橡胶与钢板（柔性与刚性）连接面的边缘处存在较高的应力集中，导致支座成品力学性能降低，并且提出了橡胶支座的胶层厚度H和支座成品的形状系数S以及抗压弹性模量E之间的理论计算关系。

1 T3 O' U- c# x. d* ^% d　　周明华 ' 等人还研究了板式橡胶支座中橡胶与钢板的粘接质量对支座成品力学性能的影响，指出粘接质量不良在造成橡胶钢板的剥离强度降低的同时，还常常在支座内部留下初始病灶（如残余气泡形成的空穴、胶层夹杂等），造成支座局部胶层力学性能大幅下滑，从而影响支座成品的力学性能。

* O& Y5 b4 A/ \& |; y: o4 X/ ^　　2.2 胶种及胶料质量对支座力学性能的影响目前通用的板式橡胶支座用胶种主要是天然、氯丁、三元乙丙胶。在选择胶种的同时，应考虑到实际工况的温度、湿度因素，通过正确的胶种选择，来消除结晶、老化对橡胶支座成品性能的影响。
  e! r$ B5 c6 e7 _; Q
' J9 Y2 _" o9 k　　由于橡胶支座用材料成本的不断增加，橡胶支座生产厂家的利润空间越来越少，导致支座用胶料成本越来越低，质量明显下滑，填料被大量使用。再生胶被目前的支座生产厂家普遍采用，不仅影响了橡胶支座的力学性能，更给建筑工程带来了安全隐患。

　　我国交通行业标准JT/T4.2004"公路桥梁板式橡胶支座"中，除了明确规定支座胶料配方中不能使用任何再生胶或粉碎的硫化橡胶，同时规定应通过抗剪粘接性能与老化后抗剪的交叉试验来检测支座是否含有再生胶。同时为保证支座的隔振性能，要求橡胶支座必须保证一定的含胶率。
6 m1 _, e& i  i
　　2.3 试验过程对支座力学性能的影响黄跃平、胥明等人 研究了在橡胶支座力学测试中加载方式的不同对测量结果的影响，并指出，匀速加载方法未考虑橡胶的蠕变特性，所得结果明显高于标准加载测试值，可能导致测试结果不合格；同时还指出检测环境及检测设备的精度和功能对检验结果有重要影响，计量参数及材料和试验参数对成品力学性能也有一定的影响。

　　3 结 语我国使用板式橡胶支座的历史至今只有短短的30多年，随着我国对铁路、公路的大规模投资建设，板式橡胶支座还具有巨大的应用市场。通过对板式橡胶支座质量问题的分析研究，可以为板式橡胶支座的生产和使用提供一定的技术支持，也为后人对板式橡胶支座做进一步的研究与探索奠定了基础。
) P1 p1 A1 i2 H! C
: h* t! R+ r7 p) X) x- D) y! G　　参考文献：

. W& W$ Q( V. H# u$ S+ j　　[1] 王树芝。铁路板式橡胶支座失效条件和使用寿命的研究[J].铁道建筑，2003,（7）：26-29.

　　[2] 周明华，张 蓓。橡胶支座的应用前景与质量忧患[J].公路，2003,（4）：6-8.

) \' R$ Z$ {8 V0 G! I, X　　[3] 马兴法，王仲平，宋风华。金属-橡胶硫化粘接研究进展[J].功能高分子学报，2000,13（1）：107-110.

6 P1 Q; s" H# H) g# f" c3 N　　[4] 杨清芝。现代橡胶工艺学[M].北京：中国石化出版社，1997.504-505.
$ X; D7 l9 g  R* h9 v/ i
　　[5] 黄跃平，胥明，周明华。胶层厚度不均匀对板式橡胶支座耐久性的影响[J].现代交通技术，2006.（2）：33.36.
7 z( H0 v  K! |  ^- }
　　[6] 周明华，葛宝翔。公路桥梁橡胶支座的使用寿命与应用对策[J].土木工程学报，2005,38（6）：95-99.

) M: R/ b: H2 @　　[7] 黄跃平，胥明，周明华。公路桥梁板式橡胶支座抗压弹性模量测试[J].橡胶工业，2006,53（9）：
; M3 _" x* c  x% {# o+ f
& Z/ K4 e5 ]0 A( ]3 Q　　48-51.

7 c! g: Y2 e$ P& Z8 n  b4 L. ?　　[责任编辑：朱胤]

2 I7 ?$ @" A- ]! f; R4 }　　收稿日期：2009-06-25[/hide]在橡胶技术网上下载了很多好资料，今天找到一篇资料，不知道以前的胶友们发过没有。

TZTCXJ

是很好的经验，谢谢楼主。。。。。

胶佼者

这些资料也是在网上搜集到的，希望以后可以发表更多自己写的文章，可以和大家分享

zmfz

楼主的资料不错.学习了.