混凝土含水量測試方法的比較
 
1引言
樹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脂類地面。樹脂類地面的應(yīng)用經(jīng)驗證明，在施工安裝以及使用過程中混凝土中過高水分會對樹脂類面層產(chǎn)生嚴(yán)重影響，甚至是破壞；混凝土含水率過高時，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，無論是國際標(biāo)準(zhǔn)還是中國標(biāo)準(zhǔn)，都對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及其控制技術(shù)對樹脂類地面的安裝和使用非常重要。本文就混凝土含水率測試方法做些探討，通過本研究以期找到快速易行、準(zhǔn)確的測試方法。
 
2混凝土中水分的來源
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，一般在養(yǎng)護完成后會形成較為穩(wěn)定的狀態(tài)。
2)混凝土養(yǎng)護完成后外部水進(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)在相對濕度較高的地區(qū)或時段，空氣中的水會在地面結(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)有多種檢測方法可以測試混凝土中的含水率，對混凝土基面來講，分破壞性和非破壞性兩大類。
 
 
3.1破壞性檢測方法
 
 
3.1.1碳化鈣氣壓測定法
碳化鈣氣壓含水率測定方法是在一個密閉耐壓的容器中，碳化鈣粉末和被測試樣品中的水發(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)被測試樣品的質(zhì)量和氣壓值的變化來確定試樣含水率。
此方法能測得相對準(zhǔn)確的混凝土含水率，但現(xiàn)場取樣會對地面造成破壞，取樣測試比較麻煩，同時對于大面積的混凝土地面測試工作量太大，測試成本太高；因此，在國內(nèi)實際應(yīng)用中基本沒有采用。
 
3.1.2烘烤法
烘烤法是物理學(xué)的方法，現(xiàn)場取混凝土樣塊，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。
烘烤法測得的含水率數(shù)據(jù)準(zhǔn)確可靠，但操作相對繁瑣，需要的儀器設(shè)備較多，一般適用于實驗室研究，極少用在工程現(xiàn)場的檢測。
 
 
3.2非破壞類檢測
 
3.2.1塑料薄膜法
是ASTM4263規(guī)定的含水率測定方法。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，說明混凝土基層過濕，不宜施工。
此方法能明確判斷混凝土是否潮濕，但測試時間較長，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)缺乏對應(yīng)，因此較少采用，在一些缺乏其他測試方法的狀況下可以使用。
 
3.2.2含水率儀器測定法
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，通過測得的介電常數(shù)值來測量其含水量。
2)紅外法又稱紅外線吸收法，理論基礎(chǔ)是比爾定律，水分對特定波長的紅外輻射有強烈的吸收帶，根據(jù)通過被測樣品后光強的變化可得被測物水分含量。
3)微波法是指水分測定儀微波檢測系統(tǒng)用來傳感和采集被測信號，由于水的介電常數(shù)比其他物質(zhì)大很多，經(jīng)過含水物質(zhì)后的微波能量衰減主要由水分子引起，通過測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濕的原理。
本研究實驗所選用的含水率測試儀器都是目前地坪實際工程中被廣泛應(yīng)用的，方便攜帶，數(shù)據(jù)當(dāng)場可得；工作原理為電容法和微波法兩種。
4含水率測試儀
以上所述多種檢測方法中，只有含水率測試儀是目前地坪行業(yè)中需求量最多的，因為含水率測試儀一般都比較小巧，方便攜帶，方便使用，對混凝  土非破壞或輕微破壞，數(shù)據(jù)可直接讀數(shù)，可以直接  對應(yīng)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。本次實驗對隨機選取4款市面常用的儀器進(jìn)行實驗測試。  4.1蘭泰MC-7825S多功能水分儀(微波式)
 
該儀器具有兩種測量模式，即針式測量模式和感應(yīng)式測量模式。通過在兩種模式間的切換，有助于用戶更好地了解濕度的情況，通過選擇不同的測量代碼，可使得測量結(jié)果更加準(zhǔn)確。無論是針式測量還是感應(yīng)式測量，都設(shè)有多種測量代碼供用戶選擇，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。通過兩種顯示的結(jié)合，可幫助用戶對水分可能導(dǎo)致的問題程度作出準(zhǔn)確而又可靠的判斷。
儀器只能探測深度50mm。傳感器下方50mm以內(nèi)，不得有金屬等物，注意測試者手指不要放在儀器底部，否則會造成測量誤差。
 
該儀器采用高周波原理，液晶數(shù)字顯示，探頭與主機合為一體。測定墻體、地面等的水分含量時，無需在墻面、地面等被測量物體上打孔打洞，只需將儀器探頭輕輕靠在被測量物表面即可測定出其含水率，測定快速，一秒即可完成。性能穩(wěn)定、測定準(zhǔn)確，且對被測量物表面無任何破壞作用；其體積小、重量輕，可隨身攜帶于現(xiàn)場進(jìn)行快速檢測。
該儀器運用了電磁波感應(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，所以其每次測量的是接觸點處的水分值。
 
CME4混凝土含水率測試儀標(biāo)定后用來測量干凈、無塵混凝土地板的含水率。因此，在混凝土厚板上透過油漆、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、簡單、干凈和無損的方式進(jìn)行測試。產(chǎn)品設(shè)計：混凝土濕度儀CME4混凝土含水率測試儀為手持式電子濕度儀，其操作基于無損阻抗測量。儀器底部裝有平行同面電極，在操作過程中用于傳輸?shù)皖l信號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。運行時，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上。操作步驟：進(jìn)行濕度測量時，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CME4混凝士含水率測試儀開關(guān)，將其緊壓在測試面_上，完全壓縮信號增強彈簧探頭，從清晰的模擬表盤上讀取含水量。
 
5.1實驗介紹
本次實驗采用烘烤法來測定混凝土試塊的含水率，這種方法行之有效，優(yōu)點是設(shè)備低廉，操作方法簡單，測試結(jié)果可靠
實驗采用了一塊標(biāo)準(zhǔn)制作的混凝土樣塊，一臺電熱恒溫鼓風(fēng)烘干箱，一臺電子秤，四臺不同品牌的含水率測試儀。
 
5.2實驗步驟  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。記錄此時飽和的總質(zhì)量，計算此時含水率。用4款儀器檢測飽和含水率的水泥塊，記錄儀器檢測數(shù)據(jù)。
3)飽和水泥塊，放入100℃烘箱烘烤，每過1小時，拿出烘箱放置五分鐘后記錄此時的質(zhì)量，計算含水率，依次使用4款儀器檢測，記錄數(shù)據(jù)(相同溫濕度環(huán)境下)。見表1(下頁)。
 
 
6.結(jié)論與總結(jié)
1)實驗數(shù)據(jù)表明，對混凝土塊在105度條件下  烘烤9個小時仍能測到約2%的含水率，說明在通常環(huán)境中混凝土的含水率一般不會低于2%
2)所選四款含水率測試儀都能穩(wěn)定測出含水率的數(shù)據(jù)，而且數(shù)據(jù)變化趨勢基本相同。
3)所有儀器測試出的含水率都低于烘烤法測得數(shù)據(jù)，這提醒工程技術(shù)人員，在靠近臨界值的時候需要考慮可能存在的誤差，保守一些會更安全。
4)CME4的最大量程是6%,因此在超過6%的含水率時永遠(yuǎn)顯示在最大值，這時建議換一款儀器驗證測試，在6%對大多數(shù)地坪材料是安全的，但如果高出太多還是會有風(fēng)險。
5)數(shù)據(jù)顯示，TEST0606-2和MC-7825S測得的數(shù)據(jù)與烘烤法測得數(shù)據(jù)之間的誤差更小