建筑用品水蒸气透过量测试方法

1范围

本标准规定了各种建筑材料湿流密度,透湿率、透湿系数试验的方法。

本标准适用于片状.板状或通过加工制作可获得这些形状的绝热、防水隔潮、装饰装修等用途的各种建筑材料。

本标准也适用于其他片状或板状材料水蒸气透过性能的测定。

2引用标准

下列标准所包含的条文,通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。本标准出版时,所示版本均为有效。所有标准都会被修订,使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。

GB/T 4132-1996绝热材料及相关术语

定义

本标准采用GB/T 4132中的有关定义。

4原理

有两种基本试验方法—--干燥剂法和水法。这些试验旨在用简单的方法可靠地测量通过可透过和半透性材料传递的水蒸气量值,并以适当的单位表示之。这些值可用于设计、制造和销售。

4.1︰干燥剂法——试样被封装在带有干燥剂的试验盘的开口上,装配后放入一受控的环境气氛中,定时称重以测定水蒸气通过试样进入干燥剂的速度。

4.2水法一一试样封装方法同干燥剂法,但盘内盛蒸馏水,定时称重以测定水通过试样蒸发到环境气氛中的速度。

4.3不同试验方法和条件下获得的透过试验结果会不一致,为此,应尽可能选择接近使用的条件进行试验。可以采用任何试验条件,但附录C(提示的附录)推荐了一些常用的试验条件。

检测设备：

                                           WVTR-RC6水蒸气透过率测试仪

5装置

5.1试样盘

试样盘应以不易腐蚀的材料制作,且不能透过水或水蒸气,盘形状任意,但重量宜轻,宜选大而浅的盘子。盘的口径应尽可能大,直径至少60 mm,试样越厚,应越大,盘的口径应大于试样厚度的4倍。干燥剂或水的铺摊面积应不小于面积。当使用8.3.1中所述的那种网架时,网架影响的面积不得超过面积的10%。当试样会发生收缩或翘曲时,应在外面设一个带凸缘的栏圈。在试样面积大于面积时,超出的试样部分是个误差源(尤其对厚试样更甚),应按8.1中所描述的那样用遮

模将其遮挡起来,使面积近似或等同于试验面积。超出部分会使水蒸气透过结果偏大。这一类误差应被限制于约10%~12%,故对厚的试样,用口径254 mm或更大的(方形或圆形)试样盘时,其栏圈宽应不超过19 mm,127 mm(方形或圆形)的栏圈宽应不超过3 mm,76 mm(方形或圆形)的栏圈宽应不超过2.8 mm,栏圈的凸缘高度不应超过试样上表面6 mm。干燥剂法和水法的盘深度可以不同,但 19 mm深(下面)对两种方法都能满足。

附录A(标准的附录)列示了几种试样盘的设计示意图可供选择。

5.2试验工作室

装配好的试样盘应放在温度和湿度受控的房间或箱内.温度选在21℃~32℃之间,恒温精度士0.6℃,推荐使用32℃,因只需简单加热即可控制温度,但为安排一个使人感觉舒适的温度,可以选23℃或26.7℃。平均的试验温度可从埋入一定量干砂中的灵敏温度计上读得。除非选择了如(38士0.6)℃和(90士2)%相对湿度那样的实验条件,工作室内相对湿度一般保持在(50士2)%.温湿度均应频繁地测量,能连续记录更好。空气应持续在工作室内循环,试样上方的空气流速应控制在0.02 m/s～0.3 m/s,使试验区的温湿度保持均匀。

5.3天平

天平的灵敏度应足以察觉达到稳定状态后,继续试验时间内试样盘质量变化值的1%,称量通常也应精确到相应水平。例如透湿率为5.7×10-*g/(m·s·Pa)的试样,在26.7℃下.254 mm 见方面积内透过量为0.56 g/d,在 18d稳定状态下将透过10 g水蒸气,故天平的灵敏度必须为10 g的1%,即为0.1 g,称量也必须精确至0.1 g。如天平的灵敏度为0.2g,或称量精确度不能优于0.2 g,达到稳定后继续试验的时间应延长到36 d.如试样透湿率低于5.7×10g/(m'· s·Pa)宜使用更灵敏的分析天平，以缩短实验过程。为适应较大较重的负荷,可用一轻的线钩代替天平上常规的托盘。

6材料

6.1干燥剂和水

6.1.1对干燥剂法﹐试样盘中应放置粒径为2.5 mm~O.63 mm之间的小粒状无水氯化钙,它们在使用前应在200℃下干燥。如氯化钙与试样会发生化学反应,可使用硅胶类吸附干燥剂,但其试验时的吸湿增重必须限制在4%以内。

6.1.2对水法,试样盘中应放置蒸馏水。在准备试样前水温应控制在与试验温度相差1℃的范围内,以防止放到工作室内时在试样内表面上发生冷凝。

6材料

6.1干燥剂和水

6.1.1―对干燥剂法,试样盘中应放置粒径为2.5 mm~o.63 mm之间的小粒状无水氯化钙,它们在使用前应在200℃下干燥。如氯化钙与试样会发生化学反应,可使用硅胶类吸附干燥剂,但其试验时的吸湿增重必须限制在4%以内。

6.1.2对水法﹐试样盘中应放置蒸馏水。在准备试样前水温应控制在与试验温度相差1℃的范围内,以防止放到工作室内时在试样内表面上发生冷凝。

6.2密封剂

为把试样封装到盘上去,密封剂必须对水蒸气(和水)的通过有高的阻断作用,在要求的试验时间周期内,密封剂必须无明显失重或增重,即失重到环境中或从环境中增重的量均不得大于2%,且必须不会影响充水盘内的蒸气压。对透湿率低于2.3×10-7g/(m2·s ·Pa)的试样要使用熔融沥青或蜡。密封剂的选用宜参照附录A(标准的附录)。

7采样和试样制备

7.1应按产品标准规定或相应的取样方法标准采集样品,样品应厚度均匀,如为不对称结构的材料,其两面应标上明显可区分的记号(例如对一边有涂覆层的样品,涂覆的一边记Ⅰ",不涂覆的记“I")。7.2试样应代表被试材料。如制品两面结构对称,或虽不对称,但制品被设计成按一种方向使用时,应按设计的水蒸气流过方向用同样的试验方法测试三块试样;否则要用四块试样,每两块按同水蒸气流向测试。

7.3以夹层方式制作和使用的板(如带有自然形成的“表皮"的泡沫塑料)可按使用厚度作试验v也可像7.5中那样切成2片或更多片进行测试。

7.4若材料表面高低不平或有编织纹,试验厚度也应是使用厚度,但如为均匀材料,也可像7.5中那样

切成薄片进行试验。

7.5在7.3和7.4的情况下,如以小于使用厚度测试,其试验厚度应不小于其两表面最大凹凸深度和的五倍,且其透湿率应不大于3×10~7g/(m2- s - Pa)。

7.6每块试样的厚度应在每个象限的中心位置进行测量后取平均值算出。试样厚度4 mm 以上的,测量应精确至0.5%;0. 1 mm至 4 mm的,应精确至1%;0.1 mm下的测量精度要求可适当放宽。

对防水薄膜产品等仅需测量透湿率的试样,可以不必测量试样厚度。

7.7测试透湿率小于3×10-°g/(m'· s·Pa)的试样,或透湿率较低且在测试中可能会失重或增重(因挥发或氧化)的样品时,无论采用干燥剂法或水法y均须增加一附加试样,作为“模拟样"<见8.4)。

8试验程序

8.1.试样封装到试验盘上的要求

试样密封或夹紧到试样盘上去,盘中确定了试样在盘中暴露于水蒸气的区域,必要时用遮模遮挡暴露于空气中的试样顶面,使的形状和大小得以复制,要地封掉试样的边缘和任何其他不该暴露的部位,防止水蒸气从这些地方进入或逸出,同样要保证试样只裸露划定的区域。附录A(标准的附录)描述了封装方法。

注:某些材料(特别象木材之类)的水蒸气透过量会与试验前环境的相对湿度密切有关,如其先前的相对湿度高于

试验条件,水蒸气透过量结果可能会异常地偏高;反之亦然。因此木质和纸质制品等试样在试验前宜放在相对湿度为50%的气氛中恒重,经预处理使其含湿量尽可能小,对试验可能会有利。

8.2干燥剂法的试验步骤

8.21干燥剂放入盘内，与试样下表面之间留约6 mm的间隙,以便每次称重时摆动试样盘以搅动干燥剂。

8.22把试样封装到盘上(见8.1),试样朝上放入工作室,立刻称量并记录。

8.2.3定期称量记录盘组件的质量,试验时8或10个数据点已足够。称重的时间也应记录,精确到该时间间隔的1%。如每小时称重,时间记录精度30 s;如每天记录,允许到15 min。开始时质量可能变得很快,后来变化速率将达稳定状态。称重时不应将试样盘从控制气氨中移出,但如必需移出,试样保持在不同条件(温度或相对湿度或两者)下的时间应尽可能短。

8.2.4吸水量超过干燥剂初始质量的-一定比例(无水氯化钙为10%,硅胶为4%)前结束试验。这个限制不--定能很严格地确定,当试样本身的含湿量有变化时,干燥剂的增重可能大于或小于试样盘的增重,实验时可考虑这一情况作灵活处理。

8.3水法的试验步骤

8.3.1用蒸馏水注入试样盘至离试样(25士5)mm高(水面与试样之间留有空气间隙是为使有一小的水蒸气区域,减少操作试样盘时水接触试样的危险,这是必须的,对某些材料如纸,木材或其他吸湿材料,这种接触会使试验无效)。水的深度应不少于3 mm,以保证在整个试验中水能盖满盘底,如是玻璃盘,只要能看到所有时间里水都盖满盘底则不需规定水深度。为减少水的涌动,可在盘中放置一个轻质且耐腐蚀材料制作的网架,以隔开水面,其位置至少应比试样的下表面低6 mm,且对水表面的减少应不大于10%。

8.3.2为便于在盘中注水,建议在试样盘壁上打一小孔,其位置在水位线上方。烘干空盘,用密封剂将试样封到上,通过小孔向盘中注水,然后将小孔封闭。

8.3.3称量试样盘组件并将其水平地放入工作室内,其后的步骤同8.2.3。如果试样不能经受表面上的凝聚水的影响,试样盘组件与控制气氛的温差不应超过3℃,以防止试样受凝聚水的影响。

8.3.4在进行倒置水法的试验时,除了是颠倒着放置盘子外,操作过程就象8.2.3那样。盘子必须放得水平,水才能均匀地覆盖在试样的内表面,尽管由于水的重量,试样仍会有些变形。透湿率高的试样,试样盘的放置位置必须保证循环空气能以规定的速度经过其暴露面。称量时试样盘可面朝上地放置到天

平上,但试样的潮湿面将不被水覆盖,这时,称量的时间必须尽可能短。

8.4模拟样的使用

当样品如7.7所述必须使用模拟样时,应增加一试样,并同样封装到试样盘上,但盘中不放干燥剂或水,即为模拟样盘组件。试样本身的质量变化,温度变化和因大气压影响导致浮力变化等环境因素可从模拟样盘的质量变化中得以反映,从正式试样盘质量变化值中扣除模拟样盘质量变化值后即可得到修正后的试样的水蒸气透过量,从而提高测试精度,加快试验进程。