外墻涂料二氧化碳滲透率的測定方法及分級

JG/Txxxx—201XJG/Txxxx—201XPAGEPAGE1201X-××-××實施201X-××-××發(fā)布外墻涂料201X-××-××實施201X-××-××發(fā)布外墻涂料二氧化碳滲透率的測定方法及分級Determinationandclassificationofcarbondioxidepermeabilityforcoatingmatetial（征求意見稿）2014.5在提交反饋意見時，請將您知道的相關專利連同支持性文件一并付上JG/TXXX—201xJG中華人民共和國家建筑工業(yè)行業(yè)標準ICSXxx備案號：xxxx-xxxxIⅡ前言本標準按照GB/T1.1-2009給出的規(guī)則起草。本標準的附錄A為規(guī)范性附錄，附錄B為資料性附錄。本標準由住房和城鄉(xiāng)建設部標準定額研究所提出。本標準由住房和城鄉(xiāng)建設部建筑制品與構配件產(chǎn)品標準化技術委員會歸口。本標準負責起草單位：上海市建筑科學研究院（集團）有限公司。本標準參加起草單位：蘇州市東華試驗儀器有限公司、立邦涂料（中國）有限公司、上海優(yōu)漫新材料科技有限公司、安徽省質(zhì)檢院。本標準主要起草人：本標準為首次發(fā)布。PAGE6PAGE7外墻涂料二氧化碳滲透率的測定方法及分級范圍本標準規(guī)定了建筑物外墻涂層或外墻涂層系統(tǒng)二氧化碳滲透率試驗方法的術語和定義、原理、儀器和材料、試驗環(huán)境、試驗方法、步驟、結(jié)果表述、精確度、分級和試驗報告。本標準適用于砂漿、混凝土、磚石、石膏等基材上使用的外墻涂層或外墻涂層系統(tǒng)。規(guī)范性引用文件下列文件對于本文件的應用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。GB/T528-2008硫化橡膠或熱塑性橡膠拉伸應力應變性能的測定GB/T3186色漆、清漆和色漆與清漆用原料取樣GB/T6682分析實驗室用水規(guī)格和試驗方法GB/T13452.2-2008色漆和清漆漆膜厚度的測定JG/T309-2011外墻涂料水蒸氣透過率的測定及分級術語和定義下列術語和定義適用于本文件。3.1二氧化碳滲透率icarbondioxidepermeability二氧化碳在一定的溫度、恒定的濃度差或分壓差的條件下，1d內(nèi)透過單位面積涂層或涂層系統(tǒng)的質(zhì)量，其單位為克每平方米天[g/(m2·d)]。3.2當量空氣層厚度SDdiffusion-equivalentairlayerthickness在相同條件下，與外墻涂層或外墻涂層系統(tǒng)具有相等二氧化碳滲透率的靜態(tài)空氣層的厚度為當量空氣層厚度，其單位為米（m）。3.3二氧化碳滲透阻因子μdiffusionresistancenumber在相同條件下，與外墻涂層或外墻涂層系統(tǒng)具有相同厚度的靜態(tài)空氣層的二氧化碳滲透率和涂層的二氧化碳滲透率的比值。原理在試驗杯中放入定量的二氧化碳吸收劑，使用膜狀待測樣品或者涂覆有待測樣品的多孔結(jié)構的底材來封閉試驗杯。試驗杯放置于溫度、二氧化碳濃度、濕度受控的試驗箱中，并定期稱量。由于試驗杯中和試驗箱中二氧化碳濃度不同，二氧化碳會流經(jīng)試件，被杯中二氧化碳吸收劑吸收。當質(zhì)量變化與時間間隔的變化成正比例關系時，就可測定出二氧化碳滲透率。儀器和材料5.1二氧化碳滲透率試驗箱試驗箱內(nèi)要求溫度（23±2）℃，相對濕度不大于5%，二氧化碳濃度（10±1）%（V/V）,具有氣密性，并帶有控制箱體內(nèi)氣體流動的裝置。5.2測厚儀5.2.1符合GB/T528要求。5.2.2符合GB/T13452.2-2008中5.5.8要求。5.3電熱鼓風干燥箱精度為±2℃。5.4電子天平精度為0.001g。5.5試驗杯符合附錄A規(guī)定。5.6密封材料符合附錄B規(guī)定。5.7二氧化碳氣體純度≥99.9%。5.8二氧化碳吸收劑氫氧化鈉（分析純，顆粒狀）。試驗環(huán)境溫度（23±2）℃，相對濕度（50±5）%。試驗方法7.1取樣產(chǎn)品按GB/T3186的規(guī)定進行取樣。取樣量根據(jù)檢驗需要而定。7.2試件底材7.2.1自支撐涂層（涂膜）的底材制備涂膜所選用的底材，應采用高密度聚乙烯、聚四氟乙烯或聚對苯二甲酸乙二醇酯(簡稱PET)塑料膜等，表面應無缺陷。涂膜干燥后，應與底材分離，試驗面積不應小于50cm2。7.2.2非自支撐涂層的底材若涂膜強度太低或太脆，無法自支撐時，采用具有高水蒸氣透過率的多孔底材輔助試驗。對于不與底材發(fā)生反應的涂層，水蒸氣透過率大于240g/(m2·d)的底材都適合使用，如多孔PE板、無釉陶瓷磚，試驗面積應不小于50cm2。7.2.3參照底材非磁性金屬底材，如不銹鋼、鋁板等。7.3試件制備7.3.1制備要求除另有規(guī)定外，試件的制備按表1進行。表1試件的制備涂料類型底材類型涂布厚度制備方法養(yǎng)護時間（d）試件數(shù)量a（個）試件尺寸試驗底材參照底材薄型溶劑型涂料非自支撐涂層底材非磁性金屬底材a干膜厚度≥80μm刷涂，至少涂布2道，每道間隔24h143不小于50cm2水性涂料非彈性涂料刷涂，至少涂布2道，每道間隔6h彈性涂料自支撐涂層（涂膜）干膜厚度≥150μm刷涂或刮涂，至少涂布2道，每道間隔6h28厚型（水性）彈性涂料非彈性涂料非自支撐涂層底材非磁性金屬底材a濕膜厚度＜3mm刮涂注a：非磁性金屬底材數(shù)量為1個7.3.2制備步驟7.3.2.1底材應清潔干燥。7.3.2.2試樣攪拌均勻后制樣。產(chǎn)品明示稀釋比例時，按明示稀釋比例加水或稀釋劑攪拌均勻后制樣。明示稀釋比例為某一范圍時，取其中間值。若產(chǎn)品注明涂布量，則選擇適宜的涂布器按注明的涂布厚度分兩道或多道進行制樣。7.3.2.3按表1的規(guī)定，對于彈性涂料，在標準養(yǎng)護條件下，每隔7d將試樣翻轉(zhuǎn)180°養(yǎng)護。若產(chǎn)品注明涂布量，則選擇適宜的涂布器按注明的涂布量分兩道或多道進行制樣。7.3.2.4對于非彈性涂料，按表1規(guī)定，同時制備試驗底材及參照底材，涂布厚度與相應試件相同。7.3.2.5按表1制備好的試件表面應平整、厚薄均勻，無氣泡、裂紋等缺陷。試驗步驟8.1狀態(tài)調(diào)節(jié)8.1.1將養(yǎng)護好的試件在下述條件下進行三次循環(huán)老化作為狀態(tài)調(diào)節(jié)試驗：在（23±2）°C溫度下，浸于GB/T6682規(guī)定的三級水中24h，對于非自支撐涂層浸水時，涂層面朝下浸入水中直至完全浸沒，對于自支撐涂層，應完全浸入水中。然后將試件放入（50±2）°C烘箱中，干燥24h。對于非自支撐涂層，放入烘箱干燥時，應將涂層面向上。8.1.2將8.1.1狀態(tài)調(diào)節(jié)后的試件在6條件下至少放置24h，但不超過72h。8.1.3試件狀態(tài)調(diào)節(jié)后如涂層出現(xiàn)起鼓、開裂等異?，F(xiàn)象，應重新制樣。8.2干膜厚度的測定8.2.1按8.1.1狀態(tài)調(diào)節(jié)后，對于非自支撐涂層，按GB/T13452.2-2008中5.5.8的方法進行干膜厚度的測定。8.2.2按8.1.1狀態(tài)調(diào)節(jié)后，對于自支撐涂層，按GB/T528-2008中5.2.4的方法進行干膜厚度的測定。8.2.3每個試件的干膜厚度應在每個象限的中心位置進行測量，取四個測量值的算術平均值作為每個試件的干膜厚度。8.3二氧化碳滲透率的測定8.3.1在每個試驗杯中裝入足夠數(shù)量的二氧化碳吸收劑（5.8），確保試驗過程能順利完成。吸收劑與試件之間應至少有10mm的距離（便于搖晃翻動吸收劑）。試件涂層面朝上安裝在試驗杯（5.5）上，在試件和杯口之間用附錄A中規(guī)定方法進行密封。8.3.2將密封好的試驗杯放入5.1規(guī)定的試驗箱內(nèi)。8.3.3以24h的時間間隔稱量試驗杯的質(zhì)量。稱量過程不應超過10min，以減少試件和試驗箱狀態(tài)的變化對檢測數(shù)據(jù)的影響。若兩次連續(xù)稱量的重量變化值小于10mg,可延長稱量的時間間隔。8.3.4連續(xù)稱量試驗杯的質(zhì)量，直至連續(xù)三次稱量，試驗杯質(zhì)量變化差值的絕對值小于試驗杯質(zhì)量變化值的10%。結(jié)果表述9.1采用下列方法計算二氧化碳滲透率按式（1）計算每個試件的二氧化碳滲透量…………(1)式中：Δm——二氧化碳滲透量，單位為克每小時（g/h）；t1、t2——試驗杯連續(xù)兩次稱量對應的稱量時間，單位為小時（h）m1、m2——試驗杯分別在時間t1、t2的質(zhì)量，單位為克（g）按式（2）計算每個試件的二氧化碳滲透率：…………(2)式中：——在一個大氣壓下、二氧化碳濃度為10%（V/V）時的二氧化碳滲透率，單位為克每平方米天[g/(m2·d)]；——試驗達到穩(wěn)定狀態(tài)后的二氧化碳滲透量（Δm）值，單位為克每小時（g/h）；——時間單位由小時換算為天的系數(shù)，單位為小時每天（h/d），=24；——換算成一個大氣壓下、二氧化碳濃度為10%（V/V）的換算系數(shù)，=10；——試件的表面積，單位為平方米（m2）；——試驗用氣體中二氧化碳濃度，單位%（V/V）；——試驗環(huán)境大氣壓力，單位為千帕（kPa）；——取100kPa.因此，二氧化碳滲透率，的計算公式可簡化為式（3）…………(3)9.2采用下列方法計算當量空氣層厚度按式（4）計算當量空氣層厚度SD：…………（4）式中：SD——當量空氣層厚度，單位米（m）；——二氧化碳在空氣中的擴散系數(shù)，單位平方米每天(m2/d)（在23℃空氣中=1.38m——在23℃、一個大氣壓下，體積濃度為10%（V/V）的二氧化碳所對應的質(zhì)量濃度，單位為克每立方米（g/m3），=180g/m3）；因此，23℃時當量空氣層厚度SD…………（5）9.3采用下列方法計算二氧化碳滲透阻因子按式（6）計算抗?jié)B透系數(shù)μ：…………（6）式中：——二氧化碳滲透阻因子——等量空氣層厚度，單位米（m）；——涂層厚度，單位米(m)。精確度10.1重復性（r）同一實驗室同一試驗人員，對同一樣品進行試驗，在短時間間隔內(nèi)得到兩個單一試驗結(jié)果，即每個重復三次操作所得數(shù)值的平均值，兩個結(jié)果差值（相對于兩次次結(jié)果的平均值）在30%以內(nèi)，置信度是95%。10.2再現(xiàn)性（R）由不同的試驗人員在不同的實驗室中，對同一樣品進行試驗，得到的兩個單一試驗結(jié)果，即每個重復三次操作所得數(shù)值的平均值，兩個結(jié)果差值（相對于兩次結(jié)果的平均值）在33%以內(nèi)，置信度是95%。分級按第9章計算所得的外墻涂料二氧化碳滲透率和當量空氣層厚度進行分級，詳見表2。表2外墻涂料二氧化碳滲透率的分級分級二氧化碳滲透率/[g/(m2·d)]等量空氣層厚度/m二氧化碳滲透阻因子μⅠ（高）＞100＜2.48實測數(shù)據(jù)Ⅱ（中）20～1002.48～12.4Ⅲ（低）＜20＞12.4試驗報告試驗報告應包括下列信息：a)與所檢測產(chǎn)品相關的所有必需的細節(jié)；b)采用的狀態(tài)調(diào)節(jié)；c)所使用的操作步驟（自支撐涂層或非支撐涂層）；d)涂層的涂覆方式、涂布量和涂層數(shù)以及干燥時間；e)涂層的干膜厚度，單位微米（μm），涂層系統(tǒng)（單層或復合層）f)當使用專用底材時，記錄底材的材質(zhì)種類和厚度，單位毫米(mm)；g)按第9章計算二氧化碳滲透率、當量空氣層厚度SD和抗?jié)B透阻因子μ；h)按第11章的分級。i)試驗日期。PAGE8PAGE9附錄A（規(guī)范性附錄）試驗杯A.1試驗杯應選用在試驗條件下耐腐蝕的材料，如玻璃、聚乙烯、鋁等，并且要有足夠的強度，以免在試驗過程中發(fā)生變形。A.2試驗面積至少為50cm2，試驗面積應精確到1%。A.3試驗杯應確保杯口與試驗片有效密封，最常見的設計是帶有環(huán)形蓋的機械夾緊裝置或螺口裝置，同時配合合適的密封環(huán)，如圖A.1所示。另外也可選用熔融蠟作為密封劑。A.4每一個試驗杯應能清楚地識別，每一個試驗杯組件應配備相應的蓋子。單位：毫米（mm）說明：1－試驗杯和試驗蓋；2—密封墊圈；3—試件；4—支撐架；5—試驗杯與蓋螺紋連接注1：制作試驗杯的鋁板需化學保護或陽極氧化，建議采用厚度為1mm的鋁板。注2：機械密封裝置較容易使用。但如果試驗材料表面粗糙或容易破碎，則不適合使用。在該情況下熔融蠟更適合使用，但必須確保封蠟密封，如果熔融蠟流到試驗面上會減少試驗面積而影響試驗結(jié)果的準確性。圖A.1試驗杯附錄B（資料性附錄）密封用混合蠟密封材料由蠟混合物等不易揮發(fā)的材料組成，能牢固地將試驗杯和試驗片粘合在一