保温材料水蒸气透过性能试验

保温材料水蒸气透过性能试验
随着经济的不断发展和生活水平的不断提高，人们对建筑的舒适度要求也越来越高，如何在不断提高室内舒适度的同时提高能源利用效率，使建筑用能的总水平不断降低，走可持续发展之路，是实现我国国民经济和社会可持续发展的重要内容，同时也是保护资源、减少环境污染的重要举措。

建筑节能工作的开展在我国已有十年的时间，国家和地方都出台了各种保温系统和保温材料的检测标准，对保温材料的性能做出了严格的要求。

其中水蒸气透过性能对建筑物的舒适性和耐久性有很重要的影响，在行标JG158-2004《胶粉聚苯颗粒外墙外保温系统》和JG149-2003《膨胀聚苯板薄抹灰外墙外保温系统》中对水蒸气透过性能都有明确的规定，是通过水蒸气湿流密度的大小来评定保温系统的水蒸气阻隔性能，及在规定的温度和湿度下，单位时间内单位面积试样的水蒸气透过量，单位为：g/（m2·h）。

JG158-2004和JG149-2003中对两种保温系统水蒸气湿流密度测试的试样制备做出了相关的规定，实验方法都是参照GB/T17146-1997《建筑材料水蒸气透过性能试验方法》中湿法的规定进行。

1. 胶粉聚苯颗粒外墙外保温系统
1.1试样的制备
JG158-2004中对试样尺寸的规定为：65mm*200mm*200mm，制备过程为：60mm厚胶粉聚苯颗粒保温层（7d）+4mm抗裂砂浆（复合耐碱网布）（5d）+弹性底涂，养护56d。

根据GB/T17146-1997中对试样盘的要求和实际实验使用方便的考虑，制作有檐口的试样盘，超出部分对水蒸气透过结果会有影响，GB/T17146-1997中明确的规定这一类误差应被控制于约10%～12%，根据这一要求做以下计算：
盘口面积=（200*200）*（100%+12%）=44800mm2
盘口直径=212mm
根据GB/T17146-1997的要求盘口需用拦圈将其遮挡，故在盘檐处设置宽度为6mm 的拦圈，保证实验面积为200*200，满足JG158-2004的要求，同时便于实验操作。

所以在实验中制备的试样大小为65mm*212mm*212mm。

1.2天平的选择和试验周期
GB/T17146-1997中规定：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%，通常称量也应精确到相应水平。

制备的试样的质量根据JG158-2004对保温浆料干表观的要求可算出试样的质量不大于1300g，再加上试样盘和水的重量，总重量小于2000g，故选用量程为2000g，感值为0.1g的电子天平。

根据天平的感值，必须使稳定状态下水蒸气透过量不小于10g使才能判定材料的水蒸气透过系数，按标准中规定的0.85g/（m2·h）做以下计算：
实验最小周期=10/（0.85*0.212*0.212）=261.8h
为了提高实验精确度，适当延长实验时间，确定实验周期为24天。

1.3实验的程序
实验采用GB/T17146-1997中水法执行，水的深度为5mm（为满足标准中不小于3mm的规定），用水量为200mL。

1.4数据处理
水蒸气透过试验结果通过图解法确定。

根据GB/T17146-1997中的规定，图解法的质量变化值-时间图中至少要有六个适当距离的点（其距离超过天平灵敏度20倍），及在使用感值为0.1g的天平时，每个质量变化值必须大于2g，参照1.2中的计算可知，最小测量周期为52.4h，为了便于实验操作和数据处理，确定最小测量时间为3天，在24天的实验周期下可测量出八个数据。

利用质量变化值-时间图可得到材料的湿流量，按照公式（1）：g=（Δm/Δt）/A (1)
式中：Δm——质量变化g；
Δt——时间h；
Δm/Δt——直线的斜率，即湿流量g/h；
A——实验面积m2；
g——湿流密度g/（m2·h）。

2.膨胀聚苯板薄抹灰外墙外保温系统
2.1试样的制备
JG149-2003中试样尺寸的规定为：在表观密度为18kg/m3，厚度为50mm的膨胀聚苯板上刮抹抹面胶浆，压入网格布，再用抹面胶浆刮平，抹面层总厚度为5mm。

在薄抹灰增强防护层表面涂刷涂料，干固后除去膨胀聚苯板，试样厚度（4.0±1.0）mm。

并未对试样的面积进行详细的规定，根据GB/T17146-1997的固定盘口的直径应大于试样厚度的4倍，为了减小实验周期，适当增加盘口面积，故确定盘口直径为50mm的圆柱塑料杯为试样盘。

试样的大小为厚度（4.0±1.0）mm，直径50mm。

2.2天平的选择和实验周期
由于次试样和试样盘的总质量较小，选用量程为500g，感值为0.01g的天平完全可以满足称量的需要。

根据天平的感值，必须使稳定状态下水蒸气透过量不小于1g才能判定材料的水蒸气透过系数，按标准中规定的0.85g/（m2·h）做以下计算：
实验最小周期=1/（0.85*0.05*0.05*3.14）=149.9h
为了提高实验精确度，适当延长实验时间，确定实验周期为16天。

2.3实验的程序
实验采用GB/T17146-1997中水法执行，水的深度为5mm（为满足标准中不小于3mm的规定），用水量为40mL。

2.4数据处理
水蒸气透过试验结果通过图解法确定。

根据GB/T17146-1997中的规定，在使用感值为0.01g的天平时，每个质量变化值必须大于0.2g，参照2.2中的计算可知，最小测量周期为30.0h，为了便于实验操作和数据处理，确定最小测量时间为2天，在16天的实验
周期下可测量出八个数据。

通过质量变化值-时间曲线的斜率得出湿流量，通过公式（1）可减速出湿流密度。

在建筑节能推广应用的过程，胶粉聚苯颗粒保温系统、EPS板薄抹灰外墙外保温系统等都得到广泛的应用，并趋于成熟，同时一些新型的建筑节能材料也澎湃的发展起来。

其中挤塑聚苯板（XPS）优异的导热系数受到用户的青睐。

XPS板保温系统尚未出台相应的国家标准，但XPS板的水蒸气透过性能在GB/T10801.2-2002《绝热用挤塑聚苯乙烯泡沫塑料（XPS）》有明确的规定，通过透湿系数的大小来评定材料的水蒸气阻隔性能，及在规定的温度和湿度差下，单位厚度、单位压力、单位时间内透过的水蒸气的质量，单位为：ng/（m·s·Pa）。

GB/T10801.2-2002中透湿系数的测定方法参照QB/T2411-1998《硬质泡沫塑料水蒸气透过性能的测定》中的规定进行。

1.试样的尺寸
选用市场上可直接购买的容量为300mL，内径为65mm的烧杯作为试验的透湿杯，故样品尺寸为直径65mm，厚度为25mm的XPS板。

2.试验的终止
试验测量的24h质量差决定试验的终止时间，按照透湿系数为3.5ng/（m·s·Pa）为例，通过公式（2）计算水蒸气透过量：
g=δ.ΔP/d (2)
式中：g——水蒸气透过量，μg/（m2·s）
δ——水蒸气透过系数，ng/（m·s·Pa）；
ΔP——试样两表面间水蒸气压力差，kPa；
d——试样厚度，m。

得g=196μg/（m2·s）。

所以24h质量差值（Δm）为0.0562g，则需连续二个24h周期称量变化相对误差在0.0011g以内方能结束试验。

0人| 分享到：
阅读(106)|评论(0)|引用(1)|举报。