弹性体的压缩永久变形
TPE的压缩永久变形
压缩永久变形值是材料在一定温度下被压缩至一定形状，并维持一定时间后而发生永久性变形的量。
通常采用的ASTM测试方法(ASTM D395)要求使材料变形（压缩）达25%并保持一定的时间。任其复原30分钟后再测量此样品。23 °C（室温）
22小时，70小时，168小时（1星期），1000小时（42天）。
70 °C
22小时，70小时，168小时（1星期），1000小时（42天）。
121 °C
22小时，70小时，168小时（1星期），1000小时（42天）。
.150 °C
22小时，70小时，168小时（1星期），1000小时（42天）。
所得的测试值是材料样品未能恢复到它原有高度的百分比。例如，40%压缩永久变形表示，此热塑性弹性体只恢复了被压缩厚度的60%。100%压缩永久变形则表示此热塑性弹性体无丝毫恢复，也就是说，它保持了被压缩的状态。
往往压缩永久变形易与蠕变相混淆。然而，压缩永久变形是在某一恒定的应变条件下所发生变形的量，而蠕变则是在某一恒定应力条件下所发生变形的量。
变形是橡胶制品的重要性能指标之一。硫化橡胶压缩永久变形的大小，涉及到硫化橡胶的弹性与恢复。有些人往往简单地认为橡胶的弹性好，其恢复就快，永久变形就小。这种理解是不够的，弹性与恢复是相互关联的两种性质。但有时候，橡胶的本质没有发生根本的变化，永久变形的大小主要是受橡胶恢复能力的变化所支配。影响恢复能力的因素有分子之问的作用力(粘性)、网络结构的变化或破坏、分子问的位移等。当橡胶的变形是由于分子链的伸张引起的，它的恢复(或永久变形的大小)主要由橡胶的弹性所决定：如果橡胶的变形还伴有网络的破坏和分子链的相对流动，这部分可以说是不可恢复的，它是与弹性无关的。所以，凡是影响橡胶弹性与恢复的因素，都是影响硫化橡胶压缩永久变形的因素。
有几个概念，如弹性、打击弹性(回弹性)、弹性与模量、压缩永久变形、扯断永久变形等，它们之间的关系，不易表述清楚，现将个人的理解提出与大家讨论。
弹性——橡胶的弹性应是理论上的一个概念，它表示橡胶分子链段和侧基内旋转的难易程度，或是橡胶分子链柔顺及分子间作用力的大小。对于硫化橡胶，其弹性还与交联网络密度及规整性有关。
弹性与扯断永久变形——我们常说天然橡胶的弹性很好，但它的扯断永久变形往往是很大的，这主要是天然橡胶伸长率很大，伸长过程中造成网络的破坏及分子链的位移很大，断裂后的恢复历程长和不可恢复的部分增加。如果以定伸长的永久变形作比较，天然橡胶的永久变形就不一定很大了。
打击弹性或回弹性是在定负荷(或定能量)条件下测定的，其弹性的大小与硫化胶的交联程度或模量有直接的关系，表述的是橡胶弹性和粘性(或吸收)的综合。
压缩永久变形是在定变形条件下测定的，其值的大小与橡胶的弹性及恢复能力有关。下面谈谈有关橡胶弹性与恢复的个人认识
一、橡胶的弹性
1．橡胶的种类
弹性取决于橡胶分子链的内旋转难易，分子间作用力的大小。如天然胶、顺丁胶、丁基胶、硅橡胶等被认为是弹性好的橡胶。
2．分子量的大小
影响分子链的卷曲程度、无用未端的数量。分子量大，弹性较好。
3．共聚橡胶的化学组成及结构
丁苯胶、丁腈胶中随苯乙烯和丙烯腈含量的增加弹性变差。乙丙橡胶中，丙烯的含量为
4O～5O％时弹性最好，这时形成的共聚物是无规共聚物，如果乙烯含量超过7O％，形成较长的乙烯嵌段，长乙烯嵌段易形成结晶而使乙丙胶失去弹性。
二、补强填充剂对硫化胶弹性的影响
非炭黑补强填充剂会损害橡胶的弹性，增大压缩永久变形。这与在应力作用下，橡胶分子在非活性填充剂表面滑动，除去应力以后，又阻碍分子键的恢复有关。偶联剂的应用可以大大地改善非补强填充剂对硫化胶弹性的影响(改善填充剂的分散性和表面活性)，大多文献资料中都说，随着炭黑粒径的增大，硫化胶的弹性增强，但往往忽略了填充量对硫化橡胶弹性的影响。实际上各种橡胶产品都有一定的硬度和强度要求，如单一地使用低补强性炭黑时，用量需要增大，这样同样会损害橡胶的弹性和恢复。在一定变形量的硫化橡胶中，填充的橡胶分子链的变形量要比实际变形量大，扩大的数值与填充量成比例。变形量的增大同样会影响橡胶分子链的位移位置和恢复，增大永久变形。采用适当地补强剂并用和适当地混合工艺，使混炼胶获得理想的结构形态，可以得到高弹性的硫化橡胶。
三、软化剂和增塑剂
软化剂通常指与橡胶相容性不是很好的油类或树脂，增塑剂指与橡胶相容性好的油或树脂。它们既可增加橡胶的弹性(降低分子问的作用力、增加分子链柔顺性)，又可能提高分子链的移动性。但是这两种影响可以通过软化剂、增塑剂的合理用量和并用，以及适当的加工工艺来调节，使得到弹性良好的硫化橡胶。在某些场合，可以起到特殊的效果。
四、硫化橡胶的交联程度和硫化胶结构对压缩永久变形的影响：
1．交联程度的影响
橡胶分子链在应力长时间作用下，会发生分子链的相对位移，产生应力松弛，有些情况甚至可以松弛至零，应力除去后，橡胶分子的回复能力降低甚至失去，产生永久变形。较高的交联程度可减少橡胶分子的位移和应力松弛，保持较高的恢复能力、降低压缩永久变形。
2．硫化作用的影响
硫化橡胶的压缩永久变形通常在较高的温度下进行。未消耗的硫化剂产生的后硫化作用，使变形后的橡胶分子被新形成的交联键所束缚，除去应力后的橡胶分子的恢复受阻，产生较大的永久变形。这种后交联作用与第1点所讲的交联程度是不同的。
3．交联结构与化学应力松弛
崩塌山体变形破坏模式及稳定性分析 1.崩塌灾害 崩塌是指陡峻的山坡上的岩块、土体在重力作用下，发生突然的急剧的倾落运动，这里所说的崩塌灾害是指由于崩塌的发生已经或者可能对人民的生命财产安全造成危害的地质灾害，否则就是一种普通到地质现象。 崩塌多发生在大于60-70 度得斜坡上。崩塌的物质称为崩塌体。崩塌体与坡体的分离面称为崩塌面，崩塌面往往就是倾角很大或者裂隙很深的界面，如节理、片理、劈理、层面、破碎带等。 崩塌的分类：1、崩积物崩塌：山坡上已有崩塌岩屑和沙土等物质组成的堆积，由于它们的质地很松散，当有雨水侵湿或受地震震动时，可再一次形成崩塌。此类崩塌常发生在水易渗透和汇集的地点。
其性质是有其母岩的性质决定的，由花岗岩、变质岩、凝灰岩、泥岩形成的崩积土最易崩塌 2、表层风化物崩塌：是在基岩表层生产的风化物的崩塌，是崖崩中常见的类型。这是因为在表层有风化层，它与基岩之间的渗透系数不同。在水流汇集或者地下水沿风化层下部的基岩面流动时，可引起风化层沿基岩面崩塌。崩落的土层较浅，是一种小规模的滑动，但发生的次数最多。大多发生在从缓变陡的斜坡变化点的地方。 3、沉积物崩塌：有些由厚层的冰积物、冲积物或火山碎屑物组成的陡坡，结构松散，按沉积时的状态形成性质不同的沉积土层，透水性和土的强度有差异，在积水的地方引起崩塌。 4、基岩崩塌：一般在坚硬的岩石的斜坡上，由于节理、层理面、断层面等方面的原因也有可能产生崩塌，在这种裂隙是沿容易崩塌的方向伸展时和在夹有粘土、泥岩等成分时容易发生崩塌。落石属于小规模的岩石崩塌。 2. 崩塌山体变形破坏模式分析 危岩体失稳方式，受多方面因素的影响。通常失稳方式有三种，即坠落式、倾倒式和滑塌式。根据对工作区内崩塌危岩总体形态、发育规模、基底和底界层特征和空间分布特征分析，区内危岩的失稳破坏方式以坠落、倾倒-滚落和滑移-倾倒-滚落方式居多。
基坑变形稳定性的分析 关键词：变形监测监测技术监测网研究 随着城市建设的发展，目前各类用途的地下空间已在各大中城市中得到开发利用，地下工程建设项目的数量和规模也迅速增大，如高层建筑物基坑、大型管道的深沟槽、越江隧道的暗埋矩形段及地铁工程中的车站深基坑等。基坑工程是一种临时性工程，与地区性岩土性质有关。基坑工程造价高，并且临近人口稠密区的狭小场地，在岩土性质千变万化，软土、高水位及其他复杂条件下，对周边建筑物、地下构筑物及管线安全造成严重威胁。因此，基坑安全监测反馈的信息化施工应运而生。 基坑的变形预测是基坑设计和施工的重要补充手段。通过预测数据不断调整优化设计从而达到信息化施工的目的，这充分体现了“设计一施工一设计”的科学化施工管理模式。归纳起来基坑变形监测的目的主要为： （1）为信息化施工提供依据。通过监测随时掌握岩土层和支护结构内力、变形的变化情况以及周围环境中各种建筑、设施的变形情况，将监测数据与设计值进行对比、分析，以判断前步施工是否符合预期要求，确定和优化下一步施工工艺和参数，以达到信息化施工目的，使得监测成果成为现场施工工程技术人员作出正确判断的依据。 （2）为基坑周边环境中的建筑、各种设施的保护提供依据。通过对基坑周边建筑、管线、道路等的现场监测，验证基坑工程环境保护方案的正确性，及时分析出现的问题并采取有效措施，以保证周边环境的安全。 （3）为优化设计提供依据。基坑工程监测是验证基坑工程设计的重要方法，设计计算中未曾考虑或考虑不周的各种复杂因素，可以通过对现场监测结果的分析、研究，加以局部的修改、补充和完善，因此基坑工程监测可以为动态设计和优化设计提供重要依据。 一、基坑变形监测研究现状 随着国民经济的发展，特别是近我国大型基础设施、城市高层建筑、地铁等建设规模的不断增大，城市用地日趋紧张。为提高土地的空间利用率，地下室从一层发展到多层，但往往基坑工程周围建筑设施密集，施工条件复杂，因此，无论在国内还是国外，大型基坑变形预测与控制是岩土工程领域的研究热点之一。变形监测的研究，主要围绕监测技术、监测数据的分析处理这两个方面。 1、变形监测技术 科学技术的进步，特别是测量技术和设备以及自动控制技术的发展，基坑工程监测技术亦向自动化和高精度方向不断发张。在过去的二十多年里，各类新型
Designation:D395–02 Standard Test Methods for Rubber Property—Compression Set1 This standard is issued under the?xed designation D395;the number immediately following the designation indicates the year of original adoption or,in the case of revision,the year of last revision.A number in parentheses indicates the year of last reapproval.A superscript epsilon(e)indicates an editorial change since the last revision or reapproval. This standard has been approved for use by agencies of the Department of Defense. 1.Scope 1.1These test methods cover the testing of rubber intended for use in applications in which the rubber will be subjected to compressive stresses in air or liquid media.They are applicable particularly to the rubber used in machinery mountings,vibra-tion dampers,and seals.Two test methods are covered as follows: Test Method Section A—Compression Set Under Constant Force in Air7–10 B—Compression Set Under Constant De?ection in Air11–14 1.2The choice of test method is optional,but consideration should be given to the nature of the service for which correlation of test results may be sought.Unless otherwise stated in a detailed speci?cation,Test Method B shall be used. 1.3Test Method B is not suitable for vulcanizates harder than90IRHD. 1.4The values stated in SI units are to be regarded as the standard. 1.5This standard does not purport to address all of the safety concerns,if any,associated with its use.It is the responsibility of the user of this standard to establish appro-priate safety and health practices and determine the applica-bility of regulatory limitations prior to use. 2.Referenced Documents 2.1ASTM Standards: D1349Practice for Rubber—Standard Temperatures for Testing2 D3182Practice for Rubber—Materials,Equipment,and Procedures for Mixing Standard Compounds and Prepar-ing Standard Vulcanized Sheets2 D3183Practice for Rubber—Preparation of Pieces for Test Purposes from Products2 D3767Practice for Rubber—Measurement of Dimensions2 D4483Practice for Determining Precision for Test Meth-ods Standards in the Rubber and Carbon Black Industries2 E145Speci?cation for Gravity-Convection and Forced-Ventilation Ovens3 3.Summary of Test Methods 3.1A test specimen is compressed to either a de?ection or by a speci?ed force and maintained under this condition for a speci?ed time and at a speci?ed temperature. 3.2The residual deformation of a test specimen is measured 30min after removal from a suitable compression device in which the specimen had been subjected for a de?nite time to compressive deformation under speci?ed conditions. 3.3After the measurement of the residual deformation,the compression set,as speci?ed in the appropriate test method,is calculated according to Eq1and Eq2. 4.Signi?cance and Use 4.1Compression set tests are intended to measure the ability of rubber compounds to retain elastic properties after pro-longed action of compressive stresses.The actual stressing service may involve the maintenance of a de?nite de?ection, the constant application of a known force,or the rapidly repeated deformation and recovery resulting from intermittent compressive forces.Though the latter dynamic stressing,like the others,produces compression set,its effects as a whole are simulated more closely by compression?exing or hysteresis tests.Therefore,compression set tests are considered to be mainly applicable to service conditions involving static stresses.Tests are frequently conducted at elevated tempera-tures. 5.Test Specimens 5.1Specimens from each sample may be tested in duplicate (Option1)or triplicate(Option2).The compression set of the sample in Option1shall be the average of the two specimens expressed as a percentage.The compression set of the sample in Option2shall be the median(middle most value)of the three specimens expressed as a percentage. 5.2The standard test specimen shall be a cylindrical disk cut from a laboratory prepared slab. 5.2.1The dimensions of the standard specimens shall be: 1These test methods are under the jurisdiction of ASTM Committee D11on Rubber and are the direct responsibility of Subcommittee D11.10on Physical Testing. Current edition approved Dec.10,2002.Published January2003.Originally approved https://www.doczj.com/doc/9b14355035.html,st previous edition approved in2001as D395–01. 2Annual Book of ASTM Standards,V ol09.01.3Annual Book of ASTM Standards,V ol14.04. 1 Copyright?ASTM International,100Barr Harbor Drive,PO Box C700,West Conshohocken,PA19428-2959,United States.
编号：D 395-03 橡胶性能的标准试验方法----------压缩永久变形1 此项标准在固定编号B 117下发布，紧随编号的数字表示标准采纳的年度，如果是修正，数字表示最后一次修正的年度。在括号内的数字表示最后一次重申批准的年度。上标 表示自最后一次修正或重申批准以来的编辑改动。 此项标准已被批准供美国国防部下属机构使用。 1范围 1.1本测试方法测试应用中会在气体或液体媒介中承受压力的橡胶。本测试方法特别适用于在机械固定器件， 1.2测试方法可以选择，但是应考虑用于与测试结果关联的实际情况下使用的橡胶的性质。除非在具体的规范 中有其他规定，应使用测试方法B。 1.3测试方法B不适用于硬度大于90IRHD的硫化橡胶。 1.4以国际单位（SI）为单位的数值应被认为是标准。在括号内的数值起参照作用。 1.5此项标准不包括与其应用有关的所有的安全隐患。此项标准的使用者有责任在使用前建立合适的安全健康规范以及决定法规限制是否适用 2 参考文件 2.1 ASTM标准2： D1349 橡胶规范---测试的标准温度 D 3182 D 3183 D 3767 D 4483 E 145 --------------------------------------- 1此测试方法属于ASTM D 11橡胶委员会的工作范围，是其下属D11.10物理测试子委员会的直接责任。 目前的版本在2008.3.1批准，2008.07出版。原始的版本在1934年批准。上一个版本在2003年批准，编号为D395-03. 2如需参照ASTM 标准，访问ASTM网站，. 如需要《ASTM标准年鉴》的内容信息，浏览ASTM网站的标准索引页。 3 测试方法概要 3.1 用挠力或规定的力压缩试样，并在规定的温度下保持规定的时间。 3.2 在试样在合适的装置内，在规定的条件下经过特定时间的压缩变形后，取出试样，等待30分钟，测量试样的残留变形。 3.3 在测量残留变形后，根据Eq1和Eq2计算压缩永久变形。 4. 意义和用途 4．1 压缩永久变形测试用于测量在长时间受压后，橡胶化合物保持弹性的能力。实际情况下的压力可能包括持续的挠力，持续的已知力，时短时续的压力产生的交替变形和恢复。虽然后者也产生压力永久变形，它的效果更接近于压缩挠曲和滞后测试。因此，压力永久变形测试主要适用于静态力的使用环境。测试经常在高温下进行。 5 试样 5.1 可以使用来自相同样品的2个（选项1）或3个（选项2）相同的试样。选项1的压力永久变形应为两个试样的平均值，表示为百分比；选项2的压力永久变形应为三个试样的中间值，表示为百分比。 5.2 标准测试试样应从实验室准备的平面上切割，形状为圆形。
稳定性 (stability) 系统受到扰动后其运动能保持在有限边界的区域内或回复到原平衡状态的性能。稳定性问题是自动控制理论研究的基本问题之一。稳定性分为状态稳定性和有界输入-有界输出稳定性。 状态稳定性如果充分小的初始扰动只引起系统偏离平衡状态的充分小的受扰运动，则称系统是稳定的。如果当时间趋于无穷大时，所有这些受扰运动均回复到原平衡状态，则称系统是渐近稳定的。如果对任意初始扰动引起的受扰运动，系统都能随时间趋于无穷大而回复到平衡状态，则称系统是全局或大范围渐近稳定的。 有界输入－有界输出稳定性如果对应于每个有界的输入，系统的输出均是有界的,就称系统是有界输入-有界输出稳定的，简称BIBO稳定。一个向量信号称为有界，是指组成信号的每一个分量的函数值都为有限值。对于可用常系数线性微分方程描述的系统，在系统是联合能控和能观测时（见能控性和能观测性），BIBO稳定等价于全局渐近稳定。在线性控制理论中，系统稳定即指其平衡状态是全局渐近稳定。 稳定性的判别判定系统稳定性主要有两种方法：①李雅普诺夫方法：它同时适用于线性系统和非线性系统，定常系统和时变系统。对于线性定常系统，这种方法在使用上并不简便（见李雅普诺夫稳定性理论。②基于对系统传递函数的极点分布的判别方法：只适用于线性定常系统。传递函数的极点即是其分母多项式为零的代数方程的根。这种方法在应用上比较简便。其中按代数方法进行判
别的为代数稳定判据，如劳思稳定判据和胡尔维茨稳定判据；按复变函数方法进行判别的有奈奎斯特稳定判据和米哈伊洛夫稳定判据；按图解方法通过研究极点随增益的变化关系来进行判别的为根轨迹法。除此之外，在研究某些类型的稳定性问题时，也常采用波波夫稳定判据。而泛函分析和微分几何的方法也已在研究稳定性问题中得到应用。 稳定性 (stability) 在一定条件下，物体在偏离平衡位臵后能恢复到原来平衡位臵的性能。如塔式起重机一般要加适当的配重，使其承受各种载荷时重心始终在支承点周围的范围内而不翻倒。液压缸的活塞杆、压力机的丝杆、起重机钢结构的受压弦杆等细长杆，都要进行稳定性校核。焊接箱形结构的腹板存在薄板稳定性问题。薄壁压力容器受外压或抽真空时，需要考虑容器形状的稳定性，如失稳便会发生凹凸变形。 失稳及其形式物体偏离平衡位臵后不能恢复到原来位臵叫失稳。如细长杆或薄壁结构在过大的压应力作用下，原来的平衡形式突然改变，发生显著变形，杆变弯，容器的曲率半径发生显著变化，细长杆或薄壁结构就产生失稳。结构失稳的形式有：①压杆的载荷超过临界值时，原来的直线平衡形式失去稳定性，可能转为弯曲平衡形式，载荷逐渐加大时，实际弯曲变形也随之加大，但并未丧失承载能力。②受外压的球形薄壁容器失稳变形后所能承受的力已小于临界力，即结构丧失了原有的承载能力。③扁拱形薄板零件或扁壳形零件，其凸面承受压力时逐渐产生变形，当压力达到临界值时便失去稳定，其平衡位臵发生跳跃，突然变
三元乙丙橡胶力学及压缩永久变形性能研究三元乙丙橡胶力学及压缩永久变形性能研究三元乙丙橡胶力学及压缩永久变 形性能研究 首先,本文对EPDM常用硫化体系进行对比考察,并对过氧化物硫化体系中助交 联剂的单用及并用、常用防老剂的单用及并用对EPDM硫化特性、力学性能、耐老化性能及耐压缩永久变形性能的影响进行系统研究,以探索助交联剂的交联反应对DCP主交联作用的影响及防老剂的合理选用。研究表明:1)、有效硫化体系及复合 硫化体系力学性能较好,但耐老化及压缩永久性能差,DCP硫化体系综合性能较好。 2)、PDM、TAIC和S,可增大硫化胶的硫化速度和交联密度,并改善耐老化性能,且TAIC可改善加工性能;PDM、TAIC及适量S分别与DCP并用,可较好改善硫化胶压缩永久变形。3)、采用单一防老剂,MB的综合性能及抗老化效果最好,硫化胶压缩永 久变形最小;采用两种防老剂同份量并用,MB与NBC并用抗老化效果最好,而RD与MB并用压缩永久变形性能最好;MB与NBC不同份量并用时,其份量比为1/1时硫化胶综合性能较好,而份量比为0.5/ 1.5时压缩永久变形最小。其次,本文分别从硫化温度、硫化时间、硫化工艺考察对EPDM硫化特性、力学性能、耐老化性能及耐压缩永久变形性能的影响。研究表明:随硫化温度增大,填料间相互作用、交联密度减小,T10和T90明显缩短,压缩永久变形增大。合理选择硫化温度和硫化时间,可使得硫化胶具有较好的综合性能,采用二段硫化能提高硫化胶的力学性能,二段硫化时间为2h时综合性能较佳。随硫化时间和二段硫化时间增大,其压缩永久变形降低。再次,本文研究了炭黑(N23 4、N330、N550及N774)、蒙脱土(DK2-OMMT、DK3-OMMT)、纳米重晶石(BaSO_4)及和纳米凹凸棒(AT)对EPDM的硫化特性、力学性能、耐老化性能及压缩永久变形性能的影响,并从粒径、结构性、微观形貌等因素考察,从而为配方筛选、新型填料
影响硫化橡胶压缩永久变形的因素 字体大小：大| 中| 小2006-09-25 16:15 - 阅读：4193 - 评论：15 压缩永久变形是橡胶制品的重要性能指标之一。硫化橡胶压缩永久变形的大小，涉及到硫化橡胶的弹性与恢复。有些人往往简单地认为橡胶的弹性好，其恢复就快，永久变形就小。这种理解是不够的，弹性与恢复是相互关联的两种性质。但有时候，橡胶的本质没有发生根本的变化，永久变形的大小主要是受橡胶恢复能力的变化所支配。影响恢复能力的因素有分子之问的作用力(粘性)、网络结构的变化或破坏、分子问的位移等。当橡胶的变形是由于分子链的伸张引起的，它的恢复(或永久变形的大小)主要由橡胶的弹性所决定：如果橡胶的变形还伴有网络的破坏和分子链的栩对流动，这部分可以说是不可恢复的，它是与弹性无关的。所以，凡是影响橡胶弹性与恢复的因素，都是影响硫化橡胶压缩永久变形的因素。 有几个概念，如弹性、打击弹性(回弹性)、弹性与模量、压缩永久变形、扯断永久变形等，它们之问的关系，不易表述清楚现把我个人的理解提出与大家讨论。 弹性——橡胶的弹性应是珲论上的一个概念，它表示橡胶分子链段和侧基内旋转的难易程度，或是橡胶分子链柔顺及分子问作用力的大小。对于硫化橡胶，其弹性还与交联网络密度及规整性有关。 弹性与扯断永久变形——我们常说天然橡胶的弹性很好，但它的扯断永久变形往往是很大的，这主要是天然橡胶仲长率很大，仲长过程中造成网络的破坏及分子链的位移很大，断裂后的恢复历程长和不可恢复的部分增加。如果以定仲长的永久变形作比较，天然橡胶的永久变形就不一定很大了。 打击弹性或回弹性是在定负荷(或定能量)条件下测定的，其弹性的大小与硫化胶的交联程度或
崩塌山体变形破坏模式及稳定性分析 1. 崩塌灾害 崩塌是指陡峻的山坡上的岩块、土体在重力作用下，发生突然的急剧的倾落运动，这里所说的崩塌灾害是指由于崩塌的发生已经或者可能对人民的生命财产安全造成危害的地质灾害，否则就是一种普通到地质现象。 崩塌多发生在大于60-70度得斜坡上。崩塌的物质称为崩塌体。崩塌体与坡体的分离面称为崩塌面，崩塌面往往就是倾角很大或者裂隙很深的界面，如节理、片理、劈理、层面、破碎带等。 崩塌的分类：1、崩积物崩塌：山坡上已有崩塌岩屑和沙土等物质组成的堆积，由于它们的质地很松散，当有雨水侵湿或受地震震动时，可再一次形成崩塌。此类崩塌常发生在水易渗透和汇集的地点。其性质是有其母岩的性质决定的，由花岗岩、变质岩、凝灰岩、泥岩
形成的崩积土最易崩塌。 2、表层风化物崩塌：是在基岩表层生产的风化物的崩塌，是崖崩中常见的类型。这是因为在表层有风化层，它与基岩之间的渗透系数不同。在水流汇集或者地下水沿风化层下部的基岩面流动时，可引起风化层沿基岩面崩塌。崩落的土层较浅，是一种小规模的滑动，但发生的次数最多。大多发生在从缓变陡的斜坡变化点的地方。 3、沉积物崩塌：有些由厚层的冰积物、冲积物或火山碎屑物组成的陡坡，结构松散，按沉积时的状态形成性质不同的沉积土层，透水性和土的强度有差异，在积水的地方引起崩塌。 4、基岩崩塌：一般在坚硬的岩石的斜坡上，由于节理、层理面、断层面等方面的原因也有可能产生崩塌，在这种裂隙是沿容易崩塌的方向伸展时和在夹有粘土、泥岩等成分时容易发生崩塌。落石属于小规模的岩石崩塌。 2. 崩塌山体变形破坏模式分析 危岩体失稳方式，受多方面因素的影响。通常失稳方式有三种，即坠落式、倾倒式和滑塌式。根据对工作区内崩塌危岩总体形态、发育规模、基底和底界层特征和空间分布特征分析，区内危岩的失稳破坏方式以坠落、倾倒-滚落和滑移-倾倒-滚落方式居多。
影响硫化橡胶压缩永久变形的因素 压缩永久变形是橡胶制品的重要性能指标之一。硫化橡胶压缩永久变形的大小，涉及到硫化橡胶的弹性与恢复。有些人往往简单地认为橡胶的弹性好，其恢复就快，永久变形就小。这种理解是不够的，弹性与恢复是相互关联的两种性质。但有时候，橡胶的本质没有发生根本的变化，永久变形的大小主要是受橡胶恢复能力的变化所支配。影响恢复能力的因素有分子之问的作用力(粘性)、网络结构的变化或破坏、分子问的位移等。当橡胶的变形是由于分子链的伸张引起的，它的恢复(或永久变形的大小)主要由橡胶的弹性所决定：如果橡胶的变形还伴有网络的破坏和分子链的栩对流动，这部分可以说是不可恢复的，它是与弹性无关的。所以，凡是影响橡胶弹性与恢复的因素，都是影响硫化橡胶压缩永久变形的因素。 有几个概念，如弹性、打击弹性(回弹性)、弹性与模量、压缩永久变形、扯断永久变形等，它们之问的关系，不易表述清楚现把我个人的理解提出与大家讨论。 弹性——橡胶的弹性应是珲论上的一个概念，它表示橡胶分子链段和侧基内旋转的难易程度，或是橡胶分子链柔顺及分子问作用力的大小。对于硫化橡胶，其弹性还与交联网络密度及规整性有关。 弹性与扯断永久变形——我们常说天然橡胶的弹性很好，但它的扯断永久变形往往是很大的，这主要是天然橡胶仲长率很大，仲长过程中造成网络的破坏及分子链的位移很大，断裂后的恢复历程长和不可恢复的部分增加。如果以定仲长的永久变形作比较，天然橡胶的永久变形就不一定很大了。 打击弹性或回弹性是在定负荷(或定能量)条件下测定的，其弹性的大小与硫化胶的交联程度或模量有直接的关系，表述的是橡胶弹性和粘性(或吸收)的综合。 压缩永久变形是在定变形条件下测定的，其值的大小与橡胶的弹性及恢复能力有关。下面谈谈有关橡胶弹性与恢复的个人认识 一、橡胶的弹性 1．橡胶的种类 弹性取决于橡胶分子链的内旋转难易，分子问作用力的大小。如天然胶、顺丁胶、丁基胶、硅橡胶等被认为足弹性好的橡胶。 2．分子量的大小 影响分子链的卷曲程度、无用未端的数量。分子量大，弹性较好。 3．共聚橡胶的化学组成及结构 丁苯胶、丁腈胶中随苯乙烯和丙烯腈含量的增加弹性变差。乙丙橡胶中，丙烯的含量为4O～5O％时弹性最好，这时形成的共聚物是无规共聚物，如果乙烯含量超过7O％，形成较长的乙烯嵌段，长乙烯嵌段易形成结品而使乙丙胶失去弹性。 二、补强填充剂对硫化胶弹性的影响 非炭黑补强填充剂会损害橡胶的弹性，增大压缩永久变形。这与在应力作用下，橡胶分子在非活性填充剂表面滑动，除去应力以后，又阻碍分子键的恢复有关。偶联荆的应用可以大大地改善非补强填充剂对硫化胶弹性的影响(改善填充荆的分敝性和表面活性)大多文献资料中都说，随着炭黑粒径的增大，硫化胶的弹性增强，但往往忽略了填充量对硫化橡胶弹性的影响。实际上各种橡胶产品都有一定的硬度和强度要求，如单一地使用低补强性炭黑时，用量需要增大，这样同样会损害橡胶的弹性和恢复。在一定变形量的硫化橡胶中，填充的橡胶分子链的变形量要比实际变形量大，扩大的数值与填充量成比例。变形量的增大同样会影响橡胶分子链的位移位置和恢复，增大永久变形。采用适当地补强剂并用和适当地混合工艺，使混炼胶获得理想的结构形态，可以得到高弹性的硫化橡胶。
软土地基的变形与稳定性分析综述 收稿日期:2008-04-07 作者简介:童毅涛(1967-),男,工程师,江西省投资集团,江西南昌 330000 胡小华(1966-),男,工程师,江西通威公路工程建设集团有限公司,江西赣州 341000 童毅涛 胡小华 摘 要:对软土地基路堤变形和稳定性分析进行了较为系统的归纳和总结,探讨了软土地基路堤变形和稳定性的预测, 从而为软土地基的变形与稳定性分析提供了理论依据。关键词:软土地基,变形,稳定性,预测,路堤中图分类号:T U 471.8 文献标识码:A 1 软土地基路堤变形分析1.1 解析法 基于弹性理论的路堤最终固结沉降量的计算公式已有很多种。如e )p 压缩试验曲线或压缩模量E 或压缩系数建立的分层总和法公式,考虑在土体应力影响的情况下按e )log (p )压缩曲线建立的公式,弗洛林、Egor ovl 、黄文熙、Davis 和Poulos 以及魏汝龙等许多学者根据广义虎克定律得出二维(平面应变问题)和三维沉降计算公式,L ambe,M arr 等提出的应力路径法,Skempton 和Bjerum 提出的用三轴不排水条件下得出的三维孔隙水压力计算最终固结沉降的方法等。此外,还有根据半无限均质线弹性体推导得出的弹性理论公式。上述这些公式中的土中应力都需根据线弹性理论进行计算。目前,工程中采用一维固结沉降公式计算地基的最终固结沉降较为普遍。但是,当可压缩土层是很厚的软黏土时,采用这种方法将会引起很大的误差。 1.2 数值分析法 太沙基一维固结理论计算地基沉降随时间而发生的变化,这一方法具有概念明确,计算简便等特点,从而成为许多教材和规范推荐的方法。 Rendulic 将T erzag hi 的一维固结理论推广到二维和三维的情况,得出T erzag h-i R endulic 固结理论。这种理论未考虑应力与应 变需要满足的相容条件,最后得出的固结方程只含孔隙压力一个变量,其形式与热传导方程或扩散方程一致,称为拟三维固结理论。Biot 直接从弹性理论出发导出了三维固结理论方程,确保了土中应力与应变所满足的相容条件,被称为真三维固结理论。以后的发展除了考虑骨架变形的流变性、非线性和大变形等复杂化的因素外,并无实质性的不同。 二维或三维固结理论或Biot 固结理论结合多种本构模型建立数值分析法。关于地基沉降的数值分析方法,国内外学者也做了大量研究工作。计算机技术的飞速发展,使一些能较真实地反映地基土体的应力应变特征及变形)时间特征的本构模型(如Duncan -chang 模型、Cam -clay 模型、各种粘弹塑模型)和固结模型(Bio t 理论)在数值分析中得到了运用。 1.3 经验推算法 根据实测沉降时间过程,采用不同的数学方法模拟和预测地基沉降随时间而变化的过程的方法有双曲线法、指数曲线法、三点法、新野法和二次多项式法等。近来又出现了建立在模糊数学基础上的时间序列法、神经网络法等。 1.4 存在的问题 以上几种方法互为补充,已成为地基沉降计算的主要手段。 而且随着工程实践的发展,尚在不断地创新。然而,由于土体本身具有的复杂性,以及各种工程条件的不确定性,从工程建设的发展和要求来看(尤其是对高速公路这类对沉降计算要求精度高的情况),现有沉降计算方法还有许多问题有待研究。 而对路堤工程来说,水平位移的研究不可忽视。一维太沙基理论和基于实测沉降时间过程线的各种经验推算法只考虑沉降问题,不能计算路堤的水平位移,而数值分析法一般能计算路堤的水平位移。 2 软土地基路堤稳定性分析 目前多用圆弧滑动法为代表的极限平衡法来验算其稳定性,也有不少学者采用滑移线法分析地基承载力和稳定性。陈庆中等结合有限元法、极限平衡理论和常微分方程的数值解法等,提出用于土坡稳定的滑移线数值分析法,该方法考虑土的应力应变关系和土坡失稳的破坏形式,从分析土坡应力分布的变化入手,直接确定临界滑裂面的位置,进而计算土坡总体安全系数。 随着近代计算技术的发展,用有限元法来分析土坡的应力和应变,以及用有限元法结合圆弧法进行稳定验算的方法也日益增多。O.C.Zlenklewicz 分别采用相适应的流动法则和不相适应的流动法则进行路堤的有限元分析,并且考虑了时间效应,他们假定土的内摩擦角U 为常值,然后逐步减小粘聚力C 值,以求各结点的应力和位移,这样可以得到路堤破坏时所需的最低粘聚力,再进行圆弧分析,发现两者得到的结果非常接近。杨小礼等在上限定理的基础上,将路堤离散为三角形单元,在单元中构造线性速度场,根据相关联流动法则以及边界条件建立约束方程,引入数学规划方法寻求路堤承载力的上限解。 总体而言,软土地基路堤的稳定性分析采用上述极限平衡分析法和有限元等数值方法,但这些方法都未能充分考虑填土的加载过程。软土地基路堤的稳定性和施工时的加荷速率有密切的关系,加载过程中,一方面地基土的强度因固结而提高,另一方面剪应力也在增大。另外,目前加筋路堤得到广泛应用,但采用极限分析法和数值法在分析加筋路堤稳定性方面还有很多工作要做,因为目前分析加筋路堤的稳定系数与未加筋情况提高无几,而工程实践却表明加筋后路堤的稳定性提高很多。 3 软土地基路堤变形和稳定性的预测3.1 变形预测 在软土地基路堤填筑施工中,变形监测起着很重要的作用。 由于路堤填筑施工时现场监测的时间序列数据中蕴含着系统演化的信息,所以期望能从这些数据中找出其蕴含的规律,并用已知的观测数据来预测系统未来的发展动态,即利用施工中监测的
标准试验方法——橡胶低温下永久变形性能试验 1. 范围 这个试验方法包括了硫化橡胶性能的评估。在室温下压缩橡胶，然后在低温下（空气或者二氧化碳）放置，在低温下将其从压接装置中取出，观察其形变回复情况。 1.2 用国际单位制来记录的值即标准值，而括号中的数据只是作为参考使用。 1.3 这个标准没有任何安全隐患。此测试方法的使用者应注意安全。 2.参考文件 2.1 ASTM标准： D375 橡胶性能试验方法——压缩永久变形 D832 橡胶性能测试方法——低温测试 D3767 橡胶实务——尺寸测量 D4483 橡胶和炭黑工业试验方法标准之测试精确度的决定 3. 试验方法概述 3.1 在室温下，试样将被压缩至它原厚度的25%，然后在设定的低温下放置一段特定时间。 3.2 仍在试验温度下，将此试样恢复（解压） 3.3 将试样从压缩仪器中取出后，在10秒和30分钟两个时间点测量其剩余压缩量。 3.4 根据9.1中的公式计算压缩永久形变。 4. 重要性和应用 橡胶产品可能会被暴露在各种极端温度下，例如是飞行器用的液压密封件制品，潜艇舱密封垫制品，液压制动器皮碗圈。此测试方法可以给出一个极限范围，一个在持续暴露在低温下的压缩力得到释放时，常温下的压缩恢复程度会受到抑制的极限范围； 5. 压缩永久形变 对于这个试验来说，硫化橡胶的永久形变就是指试样厚度减少的百分比，是不可恢复的。而常见的高温下的形变，在将试样放置常温环境中会恢复其原有厚度。 6. 仪器 6.1 压缩永久形变夹具，配有合适的钢制间隔条，见D395中B方法。 6.2 测微仪，见D3767 6.3 低温试验箱，用干冰，液态二氧化碳，液氮，或者适宜物理冷冻的从顶上打开的，温度可以控制在61°C (1.8°F)之内（见D832）。试验箱应该配备一把老虎钳，'C'形螺丝钳或者其他可以固定住夹具的工具。 7. 试样
创作编号： GB8878185555334563BT9125XW 创作者：凤呜大王* 橡胶制品压缩永久变形测试 1.定义和方法 橡胶压缩永久变形，是指压缩橡胶试样在完全去掉引起其压缩形变的力之后所剩余的变形。其用于判定橡胶材料的交织密度，受力状况下的物性。试验方法通常有三种： 1）方法A：在恒定压力作用下，空气中作压缩试验 2）方法B：在空气中恒定形变压缩试验 3）方法C：在空气（气体）或液体中，恒定形变压缩试验 在方法的选择中一般选用B，但是方法B、C不适合于IRHD＞90℃的硬度胶料中。以上三种方法可以做常温、高温、低温或溶液中的形变测试。 2.简单的测试步骤如下： 1）按照要求制作压缩永久变形的试块或直接用产品或部分产品（如O-ring，Washer，Disc等）； 2）用夹具将试块固定并压缩到一定的压缩量（压缩率），在一定试验条件（通常是一定温度和时间，有时会浸泡在溶液中测试）后取出； 3）在2的操作过程中记录相应数据，同时记录取出的产品在室温下放置30分钟后的数值（有些客户要求不松开夹具放置30分钟，后松开30分钟后测量）； 4）按照压缩永久变形的公式计算在要求温度时间和变形量的前提下的压缩永久变形。 3.压缩永久变形CS的计算方法： CS=(h0-h2)/(h0-h1) h0：压缩前试样的高度，mm h1：限制器的高度，mm h2：试样恢复后的高度，mm 4.结果判定： 在压缩永久变形中，对于所测的每一个样品，都要在标准内，否则视为不合格。在每一个数据都在标准内时，一般测三个样品的试验，最后数值以平均值记录，如果五个样品，一般去掉最大和最小的数值，其余求平均值一般测试需要4-5样品。
橡胶制品压缩永久变形测试 1.定义和方法 橡胶压缩永久变形，是指压缩橡胶试样在完全去掉引起其压缩形变的力之后所剩余的变形。其用于判定橡胶材料的交织密度，受力状况下的物性。试验方法通常有三种： 1）方法A：在恒定压力作用下，空气中作压缩试验 2）方法B：在空气中恒定形变压缩试验 3）方法C：在空气（气体）或液体中，恒定形变压缩试验 在方法的选择中一般选用B，但是方法B、C不适合于IRHD＞90℃的硬度胶料中。以上三种方法可以做常温、高温、低温或溶液中的形变测试。 2.简单的测试步骤如下： 1）按照要求制作压缩永久变形的试块或直接用产品或部分产品（如O-ring，Washer，Disc等）； 2）用夹具将试块固定并压缩到一定的压缩量（压缩率），在一定试验条件（通常是一定温度和时间，有时会浸泡在溶液中测试）后取出； 3）在2的操作过程中记录相应数据，同时记录取出的产品在室温下放置30分钟后的数值（有些客户要求不松开夹具放置30分钟，后松开30分钟后测量）； 4）按照压缩永久变形的公式计算在要求温度时间和变形量的前提下的压缩永久变形。3. 压缩永久变形CS的计算方法： CS=(h0-h2)/(h0-h1) h0：压缩前试样的高度，mm h1：限制器的高度，mm h2：试样恢复后的高度，mm 4.结果判定： 在压缩永久变形中，对于所测的每一个样品，都要在标准内，否则视为不合格。在每一个数据都在标准内时，一般测三个样品的试验，最后数值以平均值记录，如果五个样品，一般去掉最大和最小的数值，其余求平均值一般测试需要4-5样品。 5. 压缩永久变形的影响因素： 1)橡胶配方，此决定压缩永久变形好坏的最大关键；如过氧化物硫化的EPDM压缩永久变形比硫磺硫化的小非常多，而且可以通过更高温度的测试； 2）加硫程度，取决于橡胶成型三大因素-温度，时间，压力。正常的橡胶随加硫程度的增加而压缩永久变形变小，到最低值后就开始变大，这时意味着橡胶产品开始过硫化了；特别需要说明的是硫磺硫化的NBR，EPDM等，一次加硫和二次加硫均对此影响非常大（尤其是温度）；而过氧化物硫化的NBR，EPDM，一次成型的温度尤其重要，建议在180摄氏度以上，如果一次加硫不足，二次加硫的补足有限；
名称：D 395 - 01 橡胶性能的标准测试方法—压缩永久变形 此项标准在固定编号D395下发行,紧随编号的数字表示采纳的年度,如果是修正,数字表示最后一次修正年度,在括号内数字表示最后一次重申批准的年度,上标E表示自最后一次修正或重申批准以来的编辑改动 此项标准已被批准供美国国防部下属机构使用 1. 范围 1.1本测试方法测试使用中会在气体或液体媒介中承受压力的橡胶.本测试方法特别适用于在机械固定器件,减震器,封条中使用的橡胶.本测试方法包括以下两种方法 规范中有其他规定,应使用测试方法B 1.3测试方法B不适用于硬度大于90IRHD的硫化橡胶 1.4以国际单位(SI)为单位的数值应被认为是标准 1.5此项标准不包括与其应用有关的所有的安全隐患,此项标准的使用者有责任在使用前建立合适的安全健康规范以及法定法规限制是否适用 2. 参考文件 2.1ASTM标准： D 1349 橡胶规范—测试的标准温度 D 3182 混合标准化合物和制备标准硫化橡胶薄片用橡胶材料，设备及工序的标准实施规程 D 3183 橡胶实施规范—用橡胶制品制备测试样片 D 3767 橡胶的标准规程—尺寸测量 D 4483 评定橡胶和炭黑制造工业试验方法标准精度的实施规程 E 145 重力对流式和强制通风式烘箱的规范 --------------------------------------- 此测试方法属于ASTM D11橡胶委员会的工作范围，是其下属D11 .10物理测试委员会的直接责任 目前的版本在2001.5.10批准 2001.7出版，原始出版是D395-34，最后编辑版本是D395-34 ASTM标准年度书刊 Vol 09.01 3. 试验方法概要 3.1在挠力或规定的力下压缩试样，并在规定的温度下保持规定的时间 3.2试样在合适的装置内，在规定的条件下 经过特定时间的压缩变形后，取出试样，等30分钟，测量试样的残余变形 3.3测量残余变形之后，根据Eq1和Eq2计算压缩永久变形
网友问题 如何控制硫化胶的压缩永久变形 [标签：硫化胶基础知识橡塑] 提问者：opgdghhpxz浏览次数：146 提问时间：2010-08-02 01:59 姓名： 笔名： opgdghhpxz 等级： 列兵 (一级) 回答数： 0 次 通过率： 0%
主营行业： 商业机会 公司： 答案 收藏答案收藏答案分享给好友 最新回答者：damaicha2011 等级： 列兵 (一级) 回答的其他贡献者：damaicha…>> 如何控制硫化胶的压缩永久变形压缩永久变形的决定因素很多，也很复杂，不但取决于生胶，而且还取决于配方和工艺等方面。因此，我们要认真仔细的加以分析和研究，找出其内在因素，才能找出其解决的方法。 首先取决于生胶的品种，因为生胶是橡胶制品的最主要的原材料，如果没有生胶，则就成为”无米之炊“了。生胶的品种不同则其结构也不同，结构不同则其性能就不同。 生胶的分类，有结晶性与非结晶性的；有极性与非极性的；有饱和的与不饱和的；有自补强性的与非自补强性的；有热塑性的与非热塑性的等等，总之，结构不同、组成不同、所含基因不同，其性能就不同。下面是各种生胶的压缩永久变形的大小顺序如下： BR 一般来说，弹性大的、强度高的、结晶自补强性的生胶，它的变形容易恢复，压缩永久变形就较小；而结构中侧链、支链多、基因多的，则内阻大，变形后不易恢复，残留部分变形的则压缩永久变形较大。如BR、NR、CR、FKM的压缩永久变形就较小，而TR、IIR、SBR的压缩永久变形就较大，因为SBR的滞后损失最大，所以它的压缩永久变形就大。其次是含胶率的高低。含胶率高的（60％以上），填料少的，硫化后硫化胶的交联键的空间网状结构中的空隙大，受力后容易塌陷，压缩永久变形就较大。含胶率低（30％以下），填料多，硫化后其硫化胶的空间网状结构的空隙小。受力后挺性大，不易变形，因此其压缩久变形就较小。含胶率中等的则其压缩永久变形居中，介于两者之间以下为胶料的硬度、硫化程度、交联键的类型、炭黑、填料粒子的形状等。