真空法检测陶瓷砖吸水率

发布时间：2022-10-05 10:02 热度：

　　依据标准GB/T3810.3-2016，利用真空法测量了陶瓷砖的吸水率。文章对陶瓷砖吸水率测量不确定度的来源进行了分析，利用测量结果及其它与实验相关的资料，对该测量结果的不确定度进行了评定。

　　关键词：陶瓷砖;真空法;吸水率;测量不确定度

　　1概述

　　测量的可能误差范围称为不确定度，它是对测量质量的重要表征，用于判断测量结果的可靠程度。不确定度越小，测量结果可信度就越高。不确定度决定了测量结果的可用性，测量结果附有不确定度说明才是完整且有意义的。吸水率是陶瓷砖检测中常见且重要的指标，能够直接反映出陶瓷砖的质量好坏，吸水率还是干压陶瓷砖的分类依据。陶瓷砖吸水率检测的方法有真空法和煮沸法，真空法较为简单且效率，因此吸水率检测多用真空法。本文着重对真空法测量陶瓷砖吸水率的不确定度进行了分析，来考察本实验室在该项目检测结果上的准确度与可信度。

　　2测量方法

　　2.1原理

　　将干燥砖置于水中吸水至饱和，用砖的干燥质量和吸水饱和后质量计算相关的特性参数。

　　2.2测量仪器

　　热风循环干燥箱、电子天平(Ⅲ级，1000g/0.01g)、密封玻璃干燥缸、陶瓷砖真空吸水率装置、手动切割机、麂皮。

　　2.3试样

　　根据本实验室备样留存情况，采用规格为250mm×330mm×7.0mm的陶质砖进行测量，由于砖的表面积大于0.04m2，根据标准要求，只需采用5块整砖进行测量。5块整砖质量均匀，由于边长大于200mm，考虑到吸水率装置的容量及电子天平的量程，已按标准所述切割成若干小块，切割下的小块均计入测量值内。

　　2.4方法

　　将试样砖放在(110±5)℃的热风循环干燥箱中干燥至恒重，即每隔24h的两次连续质量之差小于0.1%。砖放在密封玻璃干燥缸内冷却至室温，不能使用酸性干燥剂，每块砖进行称量和记录(m1)。将砖竖直放入陶瓷砖真空吸水率装置中，使砖互不接触，抽真空至(10±1)kPa，并保持30min后停止抽真空，加入足够的去离子水将砖覆盖并高出5cm，让砖浸泡15min后取出。将一块浸湿过的麂皮用手拧干。将麂皮放在试验平台上依次轻轻擦干每块砖的表面，对于凹凸或有浮雕的表面应用麂皮轻快地擦去表面水分，然后立即称重并记录(m2)，与干转的称量精度相同。

　　2.5数学模型

　　计算每一块砖的吸水率E，用干砖的质量分数(%)表示，计算公式如下：E=m2-m1m1×100m1-干砖的质量，单位为克(g);m2-湿砖的质量，单位为克(g);E-吸水率，%。

　　3不确定度的来源

　　在计算不确定度时，将各种不确定度的来源分为A类和B类。重复性测量是A类评定中常用的统计方法，通过观测列数据求得标准偏差，继而算出标准不确定度分量uA。B类一般是由系统效应导致，来源较多，完整、准确地评定B类不确定度是一项复杂的工作。本次实验较为简单，实验过程中使用到的测量仪器为电子天平(Ⅲ级，1000g/0.01g)，电子天平的最大允许误差是B类的主要来源，通过查看检定证书，可得知电子天平的最大允许误差，进而可以求出电子天平称量引入的不确定度分量uB。

　　3.1测量重复性引入的不确定度分量uA(%)

　　依据标准要求操作测量所得的陶瓷砖吸水率结果如表1所示。根据贝塞尔公式可以求出吸水率的标准偏差S：按标准规定的方法重复进行了5次实验，则测量重复性引入的不确定度分量uA(%)为：

　　3.2电子天平称量引入的不确定度分量uB(%)

　　本实验使用的电子天平(Ⅲ级，1000g/0.01g)已经过检定，在有效期内使用。本次实验采用的样品边长大于200mm且质量相对较大，考虑到吸水率装置的容量及电子天平的量程，根据标准所述已对砖进行切割，切割下的小块均计入测量值内，切割的小块测量范围为200g~1000g，表1给出的干砖、湿砖质量是切割的小块累加后的质量。通过查看检定证书可知最大允许误差为0.15g，考虑为均匀分布，则可求出1次称量引起的不确定度u(天)：本次实验对干砖和湿砖都进行了测量，结果以质量百分数计算，干砖和湿砖测量时电子天平引入的不确定度都应考虑在内。通过表1可以计算得出干砖的平均值m5结论通过对陶瓷砖吸水率的测量不确定度的评定可以看出，测量重复性是陶瓷砖吸水率的测量不确定度的主要来源，因此为保证检测结果的准确性和可靠性，实验室要在测量重复性环节严格把控，测量过程严格按照标准执行。

　　参考文献：

　　[1]GB/T3810.3-2016.陶瓷砖试验方法第3部分：吸水率、显气孔率、表观相对密度和容重的测定[S].

　　[2]JJF1059.1-2012.测量不确定度评定与表示[S].

　　[3]林雪茵，陈永生.真空法检测日用瓷器吸水率的不确定度评定[J].陶瓷，2011(03)：31-32.

　　作者：朱砚儒 宋谊 单位：玉溪市质量技术监督综合检测中心