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混凝土含水量測(cè)試方法的比較
 
1引言
樹(shù)脂類地面材料以其美觀、耐磨、潔凈以及眾多特殊功能在工業(yè)和商業(yè)建筑中獲得了非常廣泛的  應(yīng)用，成功覆蓋了絕大部分混凝土地面；樹(shù)脂類地面包含橡膠、PVC等預(yù)制型地板和環(huán)氧、聚氨酯的制造的整體樹(shù)脂類地面。樹(shù)脂類地面的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)證明，在施工安裝以及使用過(guò)程中混凝土中過(guò)高水分會(huì)對(duì)樹(shù)脂類面層產(chǎn)生嚴(yán)重影響，甚至是破壞；混凝土含水率過(guò)高時(shí)，影響涂層的附著力，引起起泡，脫層等?；炷梁筷P(guān)系到地坪的工程質(zhì)量和涂層使用壽命。因此，無(wú)論是國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)還是中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)，都對(duì)混凝土的含水率做了上限規(guī)定，如GB50212-2002(建筑防腐工程施工及驗(yàn)收規(guī)范)3.13條，基層必須干燥，在深度為20mm的厚度內(nèi)，含水率不應(yīng)大于6%。因此，混凝土中的水分檢測(cè)及其控制技術(shù)對(duì)樹(shù)脂類地面的安裝和使用非常重要。本文就混凝土含水率測(cè)試方法做些探討，通過(guò)本研究以期找到快速易行、準(zhǔn)確的測(cè)試方法。
 
2混凝土中水分的來(lái)源
1)混凝土自身中的水，水是混凝土中的必要成分，水既參與混凝土硬化，同時(shí)又提供混凝土合適的施工性能；加入的水量根據(jù)混凝土的設(shè)計(jì)要求而定；這些水一部分參與水泥的硬化反應(yīng)永久留在混凝土中，另一部分作為自由水存在于混凝土中或揮發(fā)出來(lái)，一般在養(yǎng)護(hù)完成后會(huì)形成較為穩(wěn)定的狀態(tài)。
2)混凝土養(yǎng)護(hù)完成后外部水進(jìn)入到混凝土中，如雨水、消防水、清潔水、自來(lái)水等，除清潔水外，其他大多是意外或建筑原因?qū)е隆?br /> 3)底層混凝土因未做防水層或防水層失效導(dǎo)致地下水滲透至混凝土中。
4)生產(chǎn)用水。
5)在相對(duì)濕度較高的地區(qū)或時(shí)段，空氣中的水會(huì)在地面結(jié)露滲透至混凝土中，使其含水率增高。
 
3混凝土含水率檢測(cè)方法
混凝土含水率是指水分在混凝中的重量百分比?，F(xiàn)有多種檢測(cè)方法可以測(cè)試混凝土中的含水率，對(duì)混凝土基面來(lái)講，分破壞性和非破壞性兩大類。
 
 
3.1破壞性檢測(cè)方法
 
 
3.1.1碳化鈣氣壓測(cè)定法
碳化鈣氣壓含水率測(cè)定方法是在一個(gè)密閉耐壓的容器中，碳化鈣粉末和被測(cè)試樣品中的水發(fā)生反應(yīng)，產(chǎn)生乙炔氣體；使密閉容器中的氣壓升高，根據(jù)被測(cè)試樣品的質(zhì)量和氣壓值的變化來(lái)確定試樣含水率。
此方法能測(cè)得相對(duì)準(zhǔn)確的混凝土含水率，但現(xiàn)場(chǎng)取樣會(huì)對(duì)地面造成破壞，取樣測(cè)試比較麻煩，同時(shí)對(duì)于大面積的混凝土地面測(cè)試工作量太大，測(cè)試成本太高；因此，在國(guó)內(nèi)實(shí)際應(yīng)用中基本沒(méi)有采用。
 
3.1.2烘烤法
烘烤法是物理學(xué)的方法，現(xiàn)場(chǎng)取混凝土樣塊，進(jìn)行即刻稱重，隨后把樣塊放入105攝氏度的烘箱中加熱，使混凝土樣塊中自由水分揮發(fā)，烘烤過(guò)程中，多次取出稱重，直至重量不再變化為止，被稱為干重，算出重量差，得出此混凝土的含水率。
烘烤法測(cè)得的含水率數(shù)據(jù)準(zhǔn)確可靠，但操作相對(duì)繁瑣，需要的儀器設(shè)備較多，一般適用于實(shí)驗(yàn)室研究，極少用在工程現(xiàn)場(chǎng)的檢測(cè)。
 
 
3.2非破壞類檢測(cè)
 
3.2.1塑料薄膜法
是ASTM4263規(guī)定的含水率測(cè)定方法。取45cmx45cm的塑料薄膜放在混凝土表面，用膠帶紙密封四周邊。16h后，薄膜下出現(xiàn)水珠或混凝土表面變黑，說(shuō)明混凝土基層過(guò)濕，不宜施工。
此方法能明確判斷混凝土是否潮濕，但測(cè)試時(shí)間較長(zhǎng)，只能肉眼觀察，不能得到量化數(shù)據(jù)，與目前有效標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的含水率數(shù)據(jù)缺乏對(duì)應(yīng)，因此較少采用，在一些缺乏其他測(cè)試方法的狀況下可以使用。
 
3.2.2含水率儀器測(cè)定法
儀器工作原理中有電容法，紅外法，微波法三種。
1)電容法是把物料作為電介質(zhì)，水分含量的高低將顯著影響其介電常數(shù)的變化，通過(guò)測(cè)得的介電常數(shù)值來(lái)測(cè)量其含水量。
2)紅外法又稱紅外線吸收法，理論基礎(chǔ)是比爾定律，水分對(duì)特定波長(zhǎng)的紅外輻射有強(qiáng)烈的吸收帶，根據(jù)通過(guò)被測(cè)樣品后光強(qiáng)的變化可得被測(cè)物水分含量。
3)微波法是指水分測(cè)定儀微波檢測(cè)系統(tǒng)用來(lái)傳感和采集被測(cè)信號(hào)，由于水的介電常數(shù)比其他物質(zhì)大很多，經(jīng)過(guò)含水物質(zhì)后的微波能量衰減主要由水分子引起，通過(guò)測(cè)量衰減后的微波能量可以得出物質(zhì)的含水率，這是微波透射衰減法測(cè)濕的原理。
本研究實(shí)驗(yàn)所選用的含水率測(cè)試儀器都是目前地坪實(shí)際工程中被廣泛應(yīng)用的，方便攜帶，數(shù)據(jù)當(dāng)場(chǎng)可得；工作原理為電容法和微波法兩種。
4含水率測(cè)試儀
以上所述多種檢測(cè)方法中，只有含水率測(cè)試儀是目前地坪行業(yè)中需求量最多的，因?yàn)楹蕼y(cè)試儀一般都比較小巧，方便攜帶，方便使用，對(duì)混凝  土非破壞或輕微破壞，數(shù)據(jù)可直接讀數(shù)，可以直接  對(duì)應(yīng)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。本次實(shí)驗(yàn)對(duì)隨機(jī)選取4款市面常用的儀器進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測(cè)試。  4.1蘭泰MC-7825S多功能水分儀(微波式)
 
該儀器具有兩種測(cè)量模式，即針式測(cè)量模式和感應(yīng)式測(cè)量模式。通過(guò)在兩種模式間的切換，有助于用戶更好地了解濕度的情況，通過(guò)選擇不同的測(cè)量代碼，可使得測(cè)量結(jié)果更加準(zhǔn)確。無(wú)論是針式測(cè)量還是感應(yīng)式測(cè)量，都設(shè)有多種測(cè)量代碼供用戶選擇，具有兩種顯示方式，即在LCD上的數(shù)字顯示和LED發(fā)光管的狀態(tài)指示。通過(guò)兩種顯示的結(jié)合，可幫助用戶對(duì)水分可能導(dǎo)致的問(wèn)題程度作出準(zhǔn)確而又可靠的判斷。
儀器只能探測(cè)深度50mm。傳感器下方50mm以內(nèi)，不得有金屬等物，注意測(cè)試者手指不要放在儀器底部，否則會(huì)造成測(cè)量誤差。
 
該儀器采用高周波原理，液晶數(shù)字顯示，探頭與主機(jī)合為一體。測(cè)定墻體、地面等的水分含量時(shí)，無(wú)需在墻面、地面等被測(cè)量物體上打孔打洞，只需將儀器探頭輕輕靠在被測(cè)量物表面即可測(cè)定出其含水率，測(cè)定快速，一秒即可完成。性能穩(wěn)定、測(cè)定準(zhǔn)確，且對(duì)被測(cè)量物表面無(wú)任何破壞作用；其體積小、重量輕，可隨身攜帶于現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行快速檢測(cè)。
該儀器運(yùn)用了電磁波感應(yīng)技術(shù)進(jìn)行工作，其探頭處電磁波掃描深度可達(dá)50毫米深，所以其每次測(cè)量的是接觸點(diǎn)處的水分值。
 
CME4混凝土含水率測(cè)試儀標(biāo)定后用來(lái)測(cè)量干凈、無(wú)塵混凝土地板的含水率。因此，在混凝土厚板上透過(guò)油漆、涂層、粘合劑或其他表面物質(zhì)讀取的數(shù)據(jù)只能作為定性分析或比較分析而不能定量分析。您可以以快速、簡(jiǎn)單、干凈和無(wú)損的方式進(jìn)行測(cè)試。產(chǎn)品設(shè)計(jì)：混凝土濕度儀CME4混凝土含水率測(cè)試儀為手持式電子濕度儀，其操作基于無(wú)損阻抗測(cè)量。儀器底部裝有平行同面電極，在操作過(guò)程中用于傳輸?shù)皖l信號(hào)至混凝土地板砂漿層，深度達(dá)到接近12.5mm(0.5英寸)。由于混凝土在通常條件下不能完全干燥，本儀器已根據(jù)可接受干燥的材料進(jìn)行標(biāo)定過(guò)。運(yùn)行時(shí)，儀器比較由潮濕程度導(dǎo)致的阻抗的變化并將其顯示在清晰、容易讀取的模擬表盤(pán)上。操作步驟：進(jìn)行濕度測(cè)量時(shí)，只需清掃混凝土光滑區(qū)域的灰塵以及電極上的灰塵，然后打開(kāi)CME4混凝士含水率測(cè)試儀開(kāi)關(guān)，將其緊壓在測(cè)試面_上，完全壓縮信號(hào)增強(qiáng)彈簧探頭，從清晰的模擬表盤(pán)上讀取含水量。
 
5.1實(shí)驗(yàn)介紹
本次實(shí)驗(yàn)采用烘烤法來(lái)測(cè)定混凝土試塊的含水率，這種方法行之有效，優(yōu)點(diǎn)是設(shè)備低廉，操作方法簡(jiǎn)單，測(cè)試結(jié)果可靠
實(shí)驗(yàn)采用了一塊標(biāo)準(zhǔn)制作的混凝土樣塊，一臺(tái)電熱恒溫鼓風(fēng)烘干箱，一臺(tái)電子秤，四臺(tái)不同品牌的含水率測(cè)試儀。
 
5.2實(shí)驗(yàn)步驟  1)把水泥塊放入烘箱烘烤至水泥塊質(zhì)量不再變化(±0.1),視為完全干燥，記錄此時(shí)的質(zhì)量。
2)然后把水泥塊放入水中浸泡，直到完全飽和，質(zhì)量不再變化。記錄此時(shí)飽和的總質(zhì)量，計(jì)算此時(shí)含水率。用4款儀器檢測(cè)飽和含水率的水泥塊，記錄儀器檢測(cè)數(shù)據(jù)。
3)飽和水泥塊，放入100℃烘箱烘烤，每過(guò)1小時(shí)，拿出烘箱放置五分鐘后記錄此時(shí)的質(zhì)量，計(jì)算含水率，依次使用4款儀器檢測(cè)，記錄數(shù)據(jù)(相同溫濕度環(huán)境下)。見(jiàn)表1(下頁(yè))。
 
 
6.結(jié)論與總結(jié)
1)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，對(duì)混凝土塊在105度條件下  烘烤9個(gè)小時(shí)仍能測(cè)到約2%的含水率，說(shuō)明在通常環(huán)境中混凝土的含水率一般不會(huì)低于2%
2)所選四款含水率測(cè)試儀都能穩(wěn)定測(cè)出含水率的數(shù)據(jù)，而且數(shù)據(jù)變化趨勢(shì)基本相同。
3)所有儀器測(cè)試出的含水率都低于烘烤法測(cè)得數(shù)據(jù)，這提醒工程技術(shù)人員，在靠近臨界值的時(shí)候需要考慮可能存在的誤差，保守一些會(huì)更安全。
4)CME4的最大量程是6%,因此在超過(guò)6%的含水率時(shí)永遠(yuǎn)顯示在最大值，這時(shí)建議換一款儀器驗(yàn)證測(cè)試，在6%對(duì)大多數(shù)地坪材料是安全的，但如果高出太多還是會(huì)有風(fēng)險(xiǎn)。
5)數(shù)據(jù)顯示，TEST0606-2和MC-7825S測(cè)得的數(shù)據(jù)與烘烤法測(cè)得數(shù)據(jù)之間的誤差更小