橡塑保溫材料的真空吸水率檢測技術研究

任柏春 劉曉慶

（貴州省建材產品質量監督檢驗院 貴州貴陽 550000）

橡塑保溫材料的真空吸水率檢測技術研究

任柏春 劉曉慶

（貴州省建材產品質量監督檢驗院 貴州貴陽 550000）

本文主要研究橡塑保溫材料的真空吸水率檢測方法和檢測裝置。通過分析真空吸水率檢測試驗的原理，在總結現有技術的基礎上，改進檢測裝置，最終實現降低成本，在提高效率的同時保證被測樣品真空吸水率檢測的穩定和準確性。

橡塑保溫材料；真空吸水率；檢測方法

隨著國家“十二五”計劃的出臺及實施，能源問題已經成為各方關注的重點，與此同時建筑行業領域中保溫性也被得以關注，橡塑保溫等建筑材料作為建筑保溫的重要部分更得以廣泛應用，而此類材料的真空吸水率（吸水率）作為決定保溫效果的關鍵性指標之一，成為此類材料的檢測核心項目之一。故，對真空吸水率的檢測方法和檢測裝置的研究具有重要的意義。

1 國內外同類研究現狀分析及存在的問題

目前國內外關于真空吸水率的試驗裝置/系統的研究，主要集中在瀝青混合料或陶瓷磚以及石膏保水率等領域，關于建筑保溫材料真空吸水率的研究較少，而在橡塑保溫材料的真空吸水率的研究方面目前尚處于空白階段。

目前，建筑保溫材料的真空吸水率檢測主要借用瀝青混合料等材料的真空吸水率測定裝置檢測，但在檢測過程中因橡塑保溫材料在吸水后會發生膨脹，故利用上述設備進行檢測時會出現諸多問題，主要表現在：

（1）被測樣品在進行真空吸水率檢測過程中會出現浮出水面現象。

（2）被測樣品在進行真空吸水率檢測時，真空罐中水會出現倒流入真空泵內的現象。

（3）被測樣品在進行真空吸水率檢測過程中會出現抽真空管道及連接口堵塞的現象。

這些問題的出現都會使得檢測工作必須終止，無形中增加了不必要的重復檢測次數，尤其是當真空罐中水倒流入真空泵內時真空泵則無法繼續工作，必須放出真空泵內水和油的混合物，這必然使得檢測成本增加并存在減少設備壽命的隱患。

2 檢測過程中出現問題的原因分析

2.1 樣品浮出水面現象的原因

在借用瀝青混合料等材料的真空吸水率測定裝置對橡塑保溫材料的真空吸水率進行檢測過程中，由于被測樣品固有特性，其在吸水后體積會膨脹變大，而瀝青混合料真空吸水率試驗裝置僅僅利用鐵絲網與真空罐的卡緊力保證被測樣品浸入水中，當體積膨脹到一定程度時，這勢必會打破原有的力學平衡狀態，出現被測樣品浮出水面的現象，造成實際檢測中被測樣品的真空吸水率檢測值出現嚴重偏差。

2.2 真空罐內水倒流入真空泵內的原因

在借用瀝青混合料等材料的真空吸水率測定裝置對橡塑保溫材料的真空吸水率進行檢測時，由于被測樣品浸水后體積膨脹，且在檢測過程中真空罐內一直處于真空狀態，當體積膨脹到一定程度時，會造成真空罐內水沿著管道倒流，且因現有檢測設備中真空罐與真空泵僅僅通過導管連接，這勢必會造成在水倒流時直接出現水倒流如真空泵內的現象，而當真空泵內出現水油混合物時，真空泵則因無法正常工作難以保證真空罐內真空度滿足標準要求。

2.3 真空管道及連接口堵塞的原因

在對橡塑保溫材料的真空吸水率進行檢測時，因真空泵的工作，被測樣品表面存在毛邊碎屑會隨著連接管進入真空管道，這勢必會出現真空管道及連接口堵塞的潛在危害。

3 檢測過程中出現問題的解決方法

為了提高檢測效率，降低不必要的重復檢測成本，同時因橡塑保溫材料的真空吸水率的重要性，為保證該檢測值的準確、可靠，有必要針對檢測過程中出現的問題逐一進行解決。

3.1 樣品浮出水面現象解決方案

針對被測樣品浮出水面的現狀，可在真空吸水率試驗裝置中設置能將被測樣品浸入水中的試驗樣品擋板。該試驗樣品擋板通過試驗樣品擋板緊固螺桿和螺母固定，并連接于真空瓶密封蓋板上，這樣可以保證被測樣品在整個試驗過程中一直浸入水中。

3.2 真空罐內水倒流入真空泵內解決方案

針對檢測裝置工作時真空罐中水倒流入真空泵內的問題，如果單純地增大真空罐體積，則會出現如下不利因素，如：使得在小樣品檢測時成本增加；真空泵功率不足和在加壓至規定狀態時的震動效果不理想等。故應在真空吸水率試驗裝置中加設緩存瓶，且真空瓶、緩存瓶和真空泵之間通過連接管連接，方便拆卸維護。因緩存瓶的存在，當真空瓶中倒流時則會優先進入緩存瓶中，可以有效防止真空瓶中水倒流入真空泵中，這在保證試驗結果可靠性的同時，降低重復試驗次數，并延長真空泵的使用壽命。

3.3 真空管道及連接口堵塞解決方案

針對真空管道及連接口堵塞的現狀，應在真空吸水率試驗裝置中加設鐵絲網，該鐵絲網固定在試驗樣品擋板上，這可有效避免碎屑進入管道及真空泵中，且該鐵絲網可根據試驗的需要更換不同孔隙度，以保證檢測試驗的高效進行。

4 改進后的真空吸水率試驗裝置

為了提高檢測效率，降低不必要的重復檢測成本，同時為解決原有真空吸水率檢測過程中出現的問題，現設計出一種可檢測橡塑保溫材料真空吸水率的試驗裝置，改進后的真空吸水率試驗裝置可順利解決上述問題，其結構如圖1所示。

圖1 橡塑保溫材料真空吸水率檢測試驗裝置

結合圖1對橡塑保溫材料真空吸水率檢測試驗裝置的實施進行詳細描述。如圖1所示，改進后的檢測裝置由真空泵23、真空瓶6、緩存瓶17和震動電機8構成。真空瓶6和緩存瓶17上分別設有真空瓶密封蓋板19和緩存瓶密封蓋板18，且在接口處設有密封圈以使瓶與密封蓋板結合緊密形成良好的密封空間；真空瓶6和真空瓶密封蓋板19之間的緊固是通過緊固螺桿7和真空瓶固定擋板25實現的，同時此方法可用于緩存瓶17和緩存瓶密封蓋板18之間的緊固。此外，真空瓶氣孔2、緩存瓶排氣口Ⅰ1和緩存瓶排氣孔Ⅱ16均采用快速接口型式，方便拆卸進行注水和排水動作。

真空泵23先與緩存瓶17相連接，之后在與真空瓶6相連，且在該檢測試驗裝置中設有真空表24和放氣閥20，以達到分別實現對真空系統進行真空度顯示和排氣降壓處理。此外，因上述部件間的相互制約，可以使得真空瓶內維持一定壓力，并可利用計時器11進行保壓時間記錄。

震動電機8處于真空瓶6下方，通過設定合適的振幅，使得震動平板進行有規律的震動，最終使得處于一定壓力的真空瓶6內的被測樣品表面充分吸水。且震動電機8受震開、震動按鈕10控制，可根據檢測需要進行控制。

真空瓶6內有試驗樣品擋板3，其上開有試驗樣品擋板氣孔5以方便抽真空時氣體和液體通過；試驗樣品擋板3下配有鐵絲網4，利用試驗樣品擋板緊固螺桿15和試驗樣品擋板緊固螺母13固定于真空瓶密封蓋板上，且可利用試驗樣品擋板緊固螺桿15和試驗樣品擋板緊固螺母13調節試驗樣品擋板3在檢測工程中處于合理位置，有效保證被測樣品在整個試驗過程中一直浸入水中；此外，利用不同孔隙率的鐵絲網可以有效阻擋漂浮物等顆粒狀雜質進入管道，有效改善檢測裝置堵塞問題。

本檢測試驗裝置中設有兩組真空瓶和緩存瓶，且兩組緩存瓶均經過三通接口21和電磁閥22連接于真空泵23上。由于電磁閥22的使用，使得本檢測試驗裝置可同時進行兩組樣品的檢測，如若在檢測過程中一組真空瓶由于密封不嚴等原因造成容器內的壓力泄漏，則真空泵23會繼續工作，且不會影響另一組樣品的檢測，在提高檢測效率的同時亦可保證檢測結果的穩定性。

檢測時，首先將被測樣品編號并分別記錄檢測前樣品重量m1；在真空瓶內注入一定量的水，調節試驗樣品擋板高度，確保在整個檢測過程中被測樣品可一直浸入水中，同時在注入水量時要考慮在抽真空過程中不至于使得過量的水被吸入至緩存瓶內；分別將真空瓶和緩存瓶密封，連接好各個管道，并確保放氣閥處于關閉狀態；接通電源，按下抽真空開關使得真空泵開始工作，待真空瓶內壓力達到所需壓力時，據需要開啟震開、震停按鈕，利用計時器記錄保壓時間至規定壓力停止裝置，并對真空瓶進行放氣處理；打開真空瓶取出被測樣品，據標準要求測試被測樣品表面后稱取重量m2；最終據兩次質量可計算真空吸水率。

綜上所述，改進后的橡塑保溫材料的真空吸水率檢測試驗裝置，可有效解決現有試驗中所遇的難題，并可大大提高檢測效率，減低檢測成本，延長設備的使用壽命。除此之外，改進后的真空吸水率的試驗裝置，同樣適用于其他膨脹性較大材料的真空吸水率檢測。

TQ317

A

1673-0038（2015）35-0149-02

2015-6-23

任柏春（1986-），男，工程師，碩士，主要從事建筑材料質量檢測工作。