建筑用品水蒸氣透過量測試方法

1范圍

本標準規定了各種建筑材料濕流密度,透濕率、透濕系數試驗的方法。

本標準適用于片狀.板狀或通過加工制作可獲得這些形狀的絕熱、防水隔潮、裝飾裝修等用途的各種建筑材料。

本標準也適用于其他片狀或板狀材料水蒸氣透過性能的測定。

2引用標準

下列標準所包含的條文,通過在本標準中引用而構成為本標準的條文。本標準出版時,所示版本均為有效。所有標準都會被修訂,使用本標準的各方應探討使用下列標準最新版本的可能性。

GB/T 4132-1996絕熱材料及相關術語

定義

本標準采用GB/T 4132中的有關定義。

4原理

有兩種基本試驗方法—--干燥劑法和水法。這些試驗旨在用簡單的方法可靠地測量通過可透過和半透性材料傳遞的水蒸氣量值,并以適當的單位表示之。這些值可用于設計、制造和銷售。

4.1︰干燥劑法——試樣被封裝在帶有干燥劑的試驗盤的開口上,裝配后放入一受控的環境氣氛中,定時稱重以測定水蒸氣通過試樣進入干燥劑的速度。

4.2水法一一試樣封裝方法同干燥劑法,但盤內盛蒸餾水,定時稱重以測定水通過試樣蒸發到環境氣氛中的速度。

4.3不同試驗方法和條件下獲得的透過試驗結果會不一致,為此,應盡可能選擇接近使用的條件進行試驗。可以采用任何試驗條件,但附錄C(提示的附錄)推薦了一些常用的試驗條件。

檢測設備：

                                           WVTR-RC6水蒸氣透過率測試儀

5裝置

5.1試樣盤

試樣盤應以不易腐蝕的材料制作,且不能透過水或水蒸氣,盤形狀任意,但重量宜輕,宜選大而淺的盤子。盤的口徑應盡可能大,直徑至少60 mm,試樣越厚,應越大,盤的口徑應大于試樣厚度的4倍。干燥劑或水的鋪攤面積應不小于面積。當使用8.3.1中所述的那種網架時,網架影響的面積不得超過面積的10%。當試樣會發生收縮或翹曲時,應在外面設一個帶凸緣的欄圈。在試樣面積大于面積時,超出的試樣部分是個誤差源(尤其對厚試樣更甚),應按8.1中所描述的那樣用遮

模將其遮擋起來,使面積近似或等同于試驗面積。超出部分會使水蒸氣透過結果偏大。這一類誤差應被限制于約10%~12%,故對厚的試樣,用口徑254 mm或更大的(方形或圓形)試樣盤時,其欄圈寬應不超過19 mm,127 mm(方形或圓形)的欄圈寬應不超過3 mm,76 mm(方形或圓形)的欄圈寬應不超過2.8 mm,欄圈的凸緣高度不應超過試樣上表面6 mm。干燥劑法和水法的盤深度可以不同,但 19 mm深(下面)對兩種方法都能滿足。

附錄A(標準的附錄)列示了幾種試樣盤的設計示意圖可供選擇。

5.2試驗工作室

裝配好的試樣盤應放在溫度和濕度受控的房間或箱內.溫度選在21℃~32℃之間,恒溫精度士0.6℃,推薦使用32℃,因只需簡單加熱即可控制溫度,但為安排一個使人感覺舒適的溫度,可以選23℃或26.7℃。平均的試驗溫度可從埋入一定量干砂中的靈敏溫度計上讀得。除非選擇了如(38士0.6)℃和(90士2)%相對濕度那樣的實驗條件,工作室內相對濕度一般保持在(50士2)%.溫濕度均應頻繁地測量,能連續記錄更好。空氣應持續在工作室內循環,試樣上方的空氣流速應控制在0.02 m/s～0.3 m/s,使試驗區的溫濕度保持均勻。

5.3天平

天平的靈敏度應足以察覺達到穩定狀態后,繼續試驗時間內試樣盤質量變化值的1%,稱量通常也應精確到相應水平。例如透濕率為5.7×10-*g/(m·s·Pa)的試樣,在26.7℃下.254 mm 見方面積內透過量為0.56 g/d,在 18d穩定狀態下將透過10 g水蒸氣,故天平的靈敏度必須為10 g的1%,即為0.1 g,稱量也必須精確至0.1 g。如天平的靈敏度為0.2g,或稱量精確度不能優于0.2 g,達到穩定后繼續試驗的時間應延長到36 d.如試樣透濕率低于5.7×10g/(m'· s·Pa)宜使用更靈敏的分析天平，以縮短實驗過程。為適應較大較重的負荷,可用一輕的線鉤代替天平上常規的托盤。

6材料

6.1干燥劑和水

6.1.1對干燥劑法﹐試樣盤中應放置粒徑為2.5 mm~O.63 mm之間的小粒狀無水氯化鈣,它們在使用前應在200℃下干燥。如氯化鈣與試樣會發生化學反應,可使用硅膠類吸附干燥劑,但其試驗時的吸濕增重必須限制在4%以內。

6.1.2對水法,試樣盤中應放置蒸餾水。在準備試樣前水溫應控制在與試驗溫度相差1℃的范圍內,以防止放到工作室內時在試樣內表面上發生冷凝。

6材料

6.1干燥劑和水

6.1.1―對干燥劑法,試樣盤中應放置粒徑為2.5 mm~o.63 mm之間的小粒狀無水氯化鈣,它們在使用前應在200℃下干燥。如氯化鈣與試樣會發生化學反應,可使用硅膠類吸附干燥劑,但其試驗時的吸濕增重必須限制在4%以內。

6.1.2對水法﹐試樣盤中應放置蒸餾水。在準備試樣前水溫應控制在與試驗溫度相差1℃的范圍內,以防止放到工作室內時在試樣內表面上發生冷凝。

6.2密封劑

為把試樣封裝到盤上去,密封劑必須對水蒸氣(和水)的通過有高的阻斷作用,在要求的試驗時間周期內,密封劑必須無明顯失重或增重,即失重到環境中或從環境中增重的量均不得大于2%,且必須不會影響充水盤內的蒸氣壓。對透濕率低于2.3×10-7g/(m2·s ·Pa)的試樣要使用熔融瀝青或蠟。密封劑的選用宜參照附錄A(標準的附錄)。

7采樣和試樣制備

7.1應按產品標準規定或相應的取樣方法標準采集樣品,樣品應厚度均勻,如為不對稱結構的材料,其兩面應標上明顯可區分的記號(例如對一邊有涂覆層的樣品,涂覆的一邊記Ⅰ",不涂覆的記“I")。7.2試樣應代表被試材料。如制品兩面結構對稱,或雖不對稱,但制品被設計成按一種方向使用時,應按設計的水蒸氣流過方向用同樣的試驗方法測試三塊試樣;否則要用四塊試樣,每兩塊按同水蒸氣流向測試。

7.3以夾層方式制作和使用的板(如帶有自然形成的“表皮"的泡沫塑料)可按使用厚度作試驗v也可像7.5中那樣切成2片或更多片進行測試。

7.4若材料表面高低不平或有編織紋,試驗厚度也應是使用厚度,但如為均勻材料,也可像7.5中那樣

切成薄片進行試驗。

7.5在7.3和7.4的情況下,如以小于使用厚度測試,其試驗厚度應不小于其兩表面最大凹凸深度和的五倍,且其透濕率應不大于3×10~7g/(m2- s - Pa)。

7.6每塊試樣的厚度應在每個象限的中心位置進行測量后取平均值算出。試樣厚度4 mm 以上的,測量應精確至0.5%;0. 1 mm至 4 mm的,應精確至1%;0.1 mm下的測量精度要求可適當放寬。

對防水薄膜產品等僅需測量透濕率的試樣,可以不必測量試樣厚度。

7.7測試透濕率小于3×10-°g/(m'· s·Pa)的試樣,或透濕率較低且在測試中可能會失重或增重(因揮發或氧化)的樣品時,無論采用干燥劑法或水法y均須增加一附加試樣,作為“模擬樣"<見8.4)。

8試驗程序

8.1.試樣封裝到試驗盤上的要求

試樣密封或夾緊到試樣盤上去,盤中確定了試樣在盤中暴露于水蒸氣的區域,必要時用遮模遮擋暴露于空氣中的試樣頂面,使的形狀和大小得以復制,要地封掉試樣的邊緣和任何其他不該暴露的部位,防止水蒸氣從這些地方進入或逸出,同樣要保證試樣只裸露劃定的區域。附錄A(標準的附錄)描述了封裝方法。

注:某些材料(特別象木材之類)的水蒸氣透過量會與試驗前環境的相對濕度密切有關,如其先前的相對濕度高于

試驗條件,水蒸氣透過量結果可能會異常地偏高;反之亦然。因此木質和紙質制品等試樣在試驗前宜放在相對濕度為50%的氣氛中恒重,經預處理使其含濕量盡可能小,對試驗可能會有利。

8.2干燥劑法的試驗步驟

8.21干燥劑放入盤內，與試樣下表面之間留約6 mm的間隙,以便每次稱重時擺動試樣盤以攪動干燥劑。

8.22把試樣封裝到盤上(見8.1),試樣朝上放入工作室,立刻稱量并記錄。

8.2.3定期稱量記錄盤組件的質量,試驗時8或10個數據點已足夠。稱重的時間也應記錄,精確到該時間間隔的1%。如每小時稱重,時間記錄精度30 s;如每天記錄,允許到15 min。開始時質量可能變得很快,后來變化速率將達穩定狀態。稱重時不應將試樣盤從控制氣氨中移出,但如必需移出,試樣保持在不同條件(溫度或相對濕度或兩者)下的時間應盡可能短。

8.2.4吸水量超過干燥劑初始質量的-一定比例(無水氯化鈣為10%,硅膠為4%)前結束試驗。這個限制不--定能很嚴格地確定,當試樣本身的含濕量有變化時,干燥劑的增重可能大于或小于試樣盤的增重,實驗時可考慮這一情況作靈活處理。

8.3水法的試驗步驟

8.3.1用蒸餾水注入試樣盤至離試樣(25士5)mm高(水面與試樣之間留有空氣間隙是為使有一小的水蒸氣區域,減少操作試樣盤時水接觸試樣的危險,這是必須的,對某些材料如紙,木材或其他吸濕材料,這種接觸會使試驗無效)。水的深度應不少于3 mm,以保證在整個試驗中水能蓋滿盤底,如是玻璃盤,只要能看到所有時間里水都蓋滿盤底則不需規定水深度。為減少水的涌動,可在盤中放置一個輕質且耐腐蝕材料制作的網架,以隔開水面,其位置至少應比試樣的下表面低6 mm,且對水表面的減少應不大于10%。

8.3.2為便于在盤中注水,建議在試樣盤壁上打一小孔,其位置在水位線上方。烘干空盤,用密封劑將試樣封到上,通過小孔向盤中注水,然后將小孔封閉。

8.3.3稱量試樣盤組件并將其水平地放入工作室內,其后的步驟同8.2.3。如果試樣不能經受表面上的凝聚水的影響,試樣盤組件與控制氣氛的溫差不應超過3℃,以防止試樣受凝聚水的影響。

8.3.4在進行倒置水法的試驗時,除了是顛倒著放置盤子外,操作過程就象8.2.3那樣。盤子必須放得水平,水才能均勻地覆蓋在試樣的內表面,盡管由于水的重量,試樣仍會有些變形。透濕率高的試樣,試樣盤的放置位置必須保證循環空氣能以規定的速度經過其暴露面。稱量時試樣盤可面朝上地放置到天

平上,但試樣的潮濕面將不被水覆蓋,這時,稱量的時間必須盡可能短。

8.4模擬樣的使用

當樣品如7.7所述必須使用模擬樣時,應增加一試樣,并同樣封裝到試樣盤上,但盤中不放干燥劑或水,即為模擬樣盤組件。試樣本身的質量變化,溫度變化和因大氣壓影響導致浮力變化等環境因素可從模擬樣盤的質量變化中得以反映,從正式試樣盤質量變化值中扣除模擬樣盤質量變化值后即可得到修正后的試樣的水蒸氣透過量,從而提高測試精度,加快試驗進程。