李 剛
(江蘇省建工建材質(zhì)量檢測(cè)中心有限公司,江蘇 南京 210009)
拉伸強(qiáng)度性能是聚合物水泥防水涂料的重要技術(shù)指標(biāo),直接影響其主要防水功能。 文章通過(guò)對(duì)Ⅱ型聚合物水泥防水涂料拉伸強(qiáng)度的測(cè)量不確定度影響因素的分析與評(píng)定, 從而找出影響其拉伸強(qiáng)度的主要因素, 進(jìn)一步提高實(shí)驗(yàn)室的檢驗(yàn)檢測(cè)水平。
本次試驗(yàn)依據(jù)的檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)為GB/T 23445—2009《聚合物水泥防水涂料》[1],首先對(duì)聚合物水泥防水涂料樣品進(jìn)行試樣制備:共分三次涂覆,每道涂覆的間隔時(shí)間為12~24 h,最終使制得的試樣干膜厚度達(dá)到(1.5±0.2)mm,于標(biāo)準(zhǔn)條件溫度(23±2)℃,相對(duì)濕度(50±10)%下靜置96 h,脫模后反面朝上在(40±2) ℃干燥箱中處理48 h, 于干燥器中冷卻至室溫。按照標(biāo)準(zhǔn)GB/T 16777—2008《建筑防水涂料試驗(yàn)方法》[2]進(jìn)行拉伸強(qiáng)度(無(wú)處理)試驗(yàn)。
試驗(yàn)室標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)條件:溫度(23±2) ℃,相對(duì)濕度(50±10)%。
試驗(yàn)設(shè)備:WDW-5 微機(jī)控制電子萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī),精度1 級(jí);CH-10-AT 橡膠塑料測(cè)厚儀,精度0.01 mm。
試驗(yàn)過(guò)程:將制備并養(yǎng)護(hù)好的聚合物水泥防水涂料涂膜裁成GB/T 528—1998《硫化橡膠或熱塑性橡膠拉伸應(yīng)力應(yīng)變性能的測(cè)定》[3]規(guī)定的Ⅰ型啞鈴型試件,并劃好25 mm 的平行標(biāo)線,用橡膠塑料測(cè)厚儀測(cè)量標(biāo)線中間及兩端三點(diǎn)的厚度,以其平均值作為試件的厚度。設(shè)置微機(jī)控制電子萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)拉伸速度為200 mm/min,將試件安裝在試驗(yàn)機(jī)上,保持試件中線與試驗(yàn)機(jī)夾具中線一致,拉伸至試件斷裂,記錄斷裂時(shí)的最大負(fù)荷P,結(jié)果取其平均值。
聚合物水泥防水涂料拉伸強(qiáng)度計(jì)算公式見(jiàn)式(1)。
式中: T—拉伸強(qiáng)度,MPa;P—最大拉力,N;B—試件寬度,mm;D—試件厚度,mm
考慮到試驗(yàn)是在試驗(yàn)室標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)條件下進(jìn)行,其溫度和相對(duì)濕度的變化比較小,對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的影響較小,可以忽略不計(jì)。
本次拉伸試驗(yàn)準(zhǔn)備了一組10 個(gè)啞鈴型試件,設(shè)置的拉力機(jī)拉伸速度為200 mm/min,拉伸試驗(yàn)檢測(cè)結(jié)果見(jiàn)表1。
計(jì)算10 個(gè)試件拉伸強(qiáng)度平均值,結(jié)果如下:
最大拉力引起的測(cè)量不確定度主要來(lái)自以下三個(gè)方面:電子萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)校準(zhǔn)證書(shū)提供、電子萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)精度以及示值誤差。
電子萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)校準(zhǔn)證書(shū)提供的擴(kuò)展不確定為0.12%, 當(dāng)取置信概率95%時(shí)包含因子k=2,其標(biāo)準(zhǔn)不確定度為u1,2=0.12%/2=0.06%。
已知電子萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)的精度為1 級(jí),考慮為均勻分布,其標(biāo)準(zhǔn)不確定度為=0.58%。
電子萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)示值誤差引起的測(cè)量不確定度,最大拉力取值精確到0.1 N, 拉力平均值為19.0 N,考慮為均勻分布, 其標(biāo)準(zhǔn)不確定度為:
橡膠塑料測(cè)厚儀的精度為0.01 mm,其最大量程為10 mm, 考慮為均勻分布, 其標(biāo)準(zhǔn)不確定度為=0.06%。
其不確定度由取樣模具的尺寸誤差引起,本次試驗(yàn)的試件寬度統(tǒng)一取6.0 mm, 允許誤差為0.05 mm,考慮為均勻分布, 其不確定度為=0.48%。
當(dāng)置信概率為95%時(shí)包含因子一般取k=2,所以其擴(kuò)展不確定度U=2u=2×1.65%=3.3%。
本次聚合物水泥防水涂料拉伸強(qiáng)度測(cè)量結(jié)果可以表示為T(mén)=2.10 MPa,U=3.7%,k=2, 置信概率為95%。
通過(guò)本次對(duì)聚合物水泥防水涂料拉伸強(qiáng)度測(cè)量不確定度的評(píng)定,可以得出以下結(jié)論:影響聚合物水泥防水涂料拉伸強(qiáng)度測(cè)量不確定度的最主要因素是測(cè)量的重復(fù)性、儀器的校準(zhǔn)以及啞鈴型模具的尺寸精度。因此,在平時(shí)的檢測(cè)試驗(yàn)過(guò)程中,一定要提高操作人員的素質(zhì),嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范進(jìn)行操作,定期對(duì)儀器設(shè)備進(jìn)行校準(zhǔn),并檢查模具的實(shí)際尺寸精度,如果模具的實(shí)際尺寸偏差較大,應(yīng)取其實(shí)際測(cè)量結(jié)果, 以減少對(duì)測(cè)量結(jié)果準(zhǔn)確性的影響。除此之外,聚合物水泥防水涂料涂膜的制備對(duì)拉伸強(qiáng)度的影響也不可忽略,所以需要檢測(cè)人員在日常的工作中能夠加強(qiáng)學(xué)習(xí)、練習(xí),提高試驗(yàn)操作的熟練水平,制得的涂膜才能夠均勻性好,氣泡少,拉伸試驗(yàn)時(shí)的數(shù)據(jù)才能比較均勻。