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吸水率要求檢測

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發(fā)布時間：2025-08-10 10:54:01 更新時間：2025-08-09 10:54:02

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作者：中科光析科學技術(shù)研究所檢測中心

吸水率要求檢測

吸水率是衡量材料在特定條件下吸收水分能力的重要物理性能指標，廣泛應用于建筑材料（如陶瓷磚、混凝土、木材）、包裝材料（如紙張、紙板）、高分子聚合物（如塑料、橡膠）、紡織品及日用陶瓷制品等領(lǐng)域。吸水率的高低直接影響到材料的強度、耐久性、尺寸穩(wěn)定性、保溫隔熱性能、耐凍融性以及防潮防霉能力。因此，準確檢測材料的吸水率，對于產(chǎn)品的質(zhì)量控制、性能評估、工程設計選材、行業(yè)準入認證（如CE、ETL、GB國標）以及相關(guān)科研開發(fā)都具有至關(guān)重要的意義。例如，在建筑外墻磚中，過高的吸水率可能導致其在寒冷地區(qū)因水分結(jié)冰膨脹而破裂；在包裝材料中，吸水率過高會影響其承重能力和對內(nèi)容物的保護效果。明確吸水率的要求并進行嚴格的檢測，是確保材料符合使用標準和滿足預期功能的基礎(chǔ)。

檢測項目

吸水率檢測的核心項目通常包括：

質(zhì)量吸水率 (Water Absorption by Mass, %)：指材料吸收水的質(zhì)量占其干燥質(zhì)量（或原始質(zhì)量）的百分比。這是最常用的表示方法。
體積吸水率 (Water Absorption by Volume, %)：指材料吸收水的體積占其總體積的百分比。對于需要考慮體積變化的材料更為重要。
飽和吸水率 (Saturation Water Absorption, %)：指材料在規(guī)定條件下（如煮沸或真空飽水）達到吸水飽和狀態(tài)時的吸水率。
毛細吸水系數(shù) (Capillary Water Absorption Coefficient)：用于表征多孔材料（如混凝土）在毛細作用下單位時間、單位面積上吸水量的大小。

具體的檢測項目需根據(jù)材料的類型、應用場景和相關(guān)產(chǎn)品標準的要求來確定。

檢測儀器

進行吸水率檢測通常需要以下主要儀器設備：

精密電子天平 (Precision Electronic Balance)：用于精確稱量材料的干質(zhì)量、濕質(zhì)量（或飽和面干質(zhì)量）。要求精度至少達到0.01g或更高，視樣品大小而定。
干燥箱 (Drying Oven)：用于將樣品烘干至恒重（干燥質(zhì)量）。通常溫度可控，如設定在 (105 ± 5)°C 或標準規(guī)定的溫度。
恒溫水浴鍋 (Constant Temperature Water Bath) 或 煮沸裝置 (Boiling Apparatus)：用于在規(guī)定的溫度（通常接近沸點）和時間內(nèi)對樣品進行水煮飽水處理。
真空飽水裝置 (Vacuum Saturation Apparatus)：包含真空泵、真空干燥器（或真空箱）、真空表等。用于在負壓下加速排除樣品孔隙中的空氣，使其充分吸水飽和。適用于難以煮沸或不耐高溫的樣品。
盛水容器 (Water Container)：用于盛放浸泡樣品的水。
軟布或吸水紙 (Soft Cloth or Blotting Paper)：用于輕輕擦去或吸干樣品表面附著的水分，達到飽和面干狀態(tài)。
干燥器 (Desiccator)：內(nèi)裝干燥劑（如硅膠），用于冷卻干燥后的樣品，防止其再次吸濕。
計時器 (Timer)：用于精確控制浸泡、煮沸、干燥等操作的時間。

對于毛細吸水系數(shù)測試，則需要專用的毛細吸水測試裝置，通常包括支撐架、水源容器、接觸樣品的濾紙或海綿塊，以及精確測量上升高度的設備。

檢測方法

吸水率的檢測方法需嚴格依據(jù)相關(guān)標準執(zhí)行，常見的主要方法有：

煮沸法 (Boiling Method)：
- 將干燥恒重的樣品稱重 (M1)。
- 放入蒸餾水中加熱至沸騰，并保持規(guī)定時間（如2小時或5小時）。
- 停止加熱后，在原水中浸泡規(guī)定時間（如24小時）使其冷卻至室溫。
- 取出樣品，用濕布擦干或吸干表面水分至飽和面干狀態(tài)，迅速稱重 (M2)。
- 計算：質(zhì)量吸水率 (%) = [(M2 - M1) / M1] × 100%
真空飽水法 (Vacuum Saturation Method)：
- 將干燥恒重的樣品 (M1) 放入真空容器中。
- 抽真空至規(guī)定真空度（如絕對壓力≤ 20 hPa）并保持規(guī)定時間（如1-3小時），以排除孔隙中空氣。
- 在維持真空狀態(tài)下，緩慢注入蒸餾水至完全浸沒樣品。
- 繼續(xù)在真空下保持規(guī)定時間（如0.5-1小時）。
- 緩慢恢復常壓，樣品在水中繼續(xù)浸泡規(guī)定時間（如24小時）。
- 取出樣品，擦干至飽和面干狀態(tài)，稱重 (M2)。
- 計算同上。
常溫水浸法 (Cold Water Immersion Method)：
- 適用于某些特定材料或標準要求。將干燥樣品 (M1) 浸入室溫（如20±5°C）蒸餾水中規(guī)定時間（如24小時或48小時）。
- 取出，擦干至飽和面干狀態(tài)，稱重 (M2)。
- 計算同上。此方法得到的吸水率通常低于煮沸或真空法。
毛細吸水系數(shù)測試 (Capillary Absorption Coefficient Test)：
- 將樣品一側(cè)（底面）與水面接觸（通常通過濾紙或海綿），保持固定水頭高度。
- 測量在規(guī)定時間間隔（如1min, 5min, 10min, 20min, 30min, 1h, 2h, 3h, 6h, 24h）內(nèi)，單位面積吸入的水量（或測量毛細水上升高度）。
- 通常以24小時或更長時間的吸水量（或根據(jù)吸水量對時間平方根作圖）來計算毛細吸水系數(shù)。

無論哪種方法，樣品的預處理（如切割尺寸、表面處理）、干燥條件、水溫、浸泡時間、飽和方法（煮沸/真空）、擦干方式以及稱重要求都必須嚴格按照所依據(jù)的標準執(zhí)行，以保證結(jié)果的準確性和可比性。

檢測標準

吸水率檢測通常遵循國家、國際或行業(yè)制定的標準規(guī)范。以下是一些廣泛應用的檢測標準示例：

國際標準 (ISO)：
- ISO 10545-3: Ceramic tiles - Part 3: Determination of water absorption, apparent porosity, apparent relative density and bulk density. (陶瓷磚)
- ISO 2896: Rigid cellular plastics - Determination of water absorption. (硬質(zhì)泡沫塑料)
- ISO 62: Plastics - Determination of water absorption. (塑料)
美國材料與試驗協(xié)會標準 (ASTM)：
- ASTM C97/C97M: Standard Test Methods for Absorption and Bulk Specific Gravity of Dimension Stone. (石材)
- ASTM D570: Standard Test Method for Water Absorption of Plastics. (塑料)
- ASTM C642: Standard Test Method for Density, Absorption, and Voids in Hardened Concrete. (硬化混凝土)
- ASTM E96/E96M: Standard Test Methods for Water Vapor Transmission of Materials. (雖為透濕性，但測試原理相關(guān))
中國國家標準 (GB)：
- GB/T 3810.3: 陶瓷磚試驗方法第3部分：吸水率、顯氣孔率、表觀相對密度和容重的測定。 (等同采用ISO 10545-3)
- GB/T 8810: 硬質(zhì)泡沫塑料吸水率的測定。 (參照ISO 2896)
- GB/T 1034: 塑料吸水性的測定。 (等同采用ISO 62)