聚合物水泥防水涂料拉伸強度測量不確定度的評定

李 剛

（江蘇省建工建材質量檢測中心有限公司，江蘇 南京 210009）

0 引言

拉伸強度性能是聚合物水泥防水涂料的重要技術指標，直接影響其主要防水功能。 文章通過對Ⅱ型聚合物水泥防水涂料拉伸強度的測量不確定度影響因素的分析與評定， 從而找出影響其拉伸強度的主要因素， 進一步提高實驗室的檢驗檢測水平。

1 試驗

本次試驗依據的檢測標準為GB/T 23445—2009《聚合物水泥防水涂料》[1]，首先對聚合物水泥防水涂料樣品進行試樣制備：共分三次涂覆，每道涂覆的間隔時間為12～24 h，最終使制得的試樣干膜厚度達到（1.5±0.2）mm，于標準條件溫度（23±2）℃，相對濕度（50±10）%下靜置96 h，脫模后反面朝上在（40±2） ℃干燥箱中處理48 h， 于干燥器中冷卻至室溫。按照標準GB/T 16777—2008《建筑防水涂料試驗方法》[2]進行拉伸強度（無處理）試驗。

試驗室標準試驗條件：溫度（23±2） ℃，相對濕度（50±10）%。

試驗設備：WDW-5 微機控制電子萬能試驗機，精度1 級；CH-10-AT 橡膠塑料測厚儀，精度0.01 mm。

試驗過程：將制備并養護好的聚合物水泥防水涂料涂膜裁成GB/T 528—1998《硫化橡膠或熱塑性橡膠拉伸應力應變性能的測定》[3]規定的Ⅰ型啞鈴型試件，并劃好25 mm 的平行標線，用橡膠塑料測厚儀測量標線中間及兩端三點的厚度，以其平均值作為試件的厚度。設置微機控制電子萬能試驗機拉伸速度為200 mm/min，將試件安裝在試驗機上，保持試件中線與試驗機夾具中線一致，拉伸至試件斷裂，記錄斷裂時的最大負荷P，結果取其平均值。

2 測量不確定度分量的確定

聚合物水泥防水涂料拉伸強度計算公式見式（1）。

式中： T—拉伸強度，MPa；P—最大拉力，N；B—試件寬度，mm；D—試件厚度，mm

考慮到試驗是在試驗室標準試驗條件下進行，其溫度和相對濕度的變化比較小，對試驗結果的影響較小，可以忽略不計。

2.1 重復性引起的測量不確定度

本次拉伸試驗準備了一組10 個啞鈴型試件，設置的拉力機拉伸速度為200 mm/min,拉伸試驗檢測結果見表1。

計算10 個試件拉伸強度平均值，結果如下：

2.2 最大拉力P 引起的測量不確定度

最大拉力引起的測量不確定度主要來自以下三個方面：電子萬能試驗機校準證書提供、電子萬能試驗機精度以及示值誤差。

電子萬能試驗機校準證書提供的擴展不確定為0.12%， 當取置信概率95%時包含因子k=2，其標準不確定度為u1，2=0.12%/2=0.06%。

已知電子萬能試驗機的精度為1 級，考慮為均勻分布，其標準不確定度為=0.58%。

電子萬能試驗機示值誤差引起的測量不確定度，最大拉力取值精確到0.1 N， 拉力平均值為19.0 N,考慮為均勻分布, 其標準不確定度為：

2.3 試件厚度D 引起的測量不確定度

橡膠塑料測厚儀的精度為0.01 mm，其最大量程為10 mm, 考慮為均勻分布, 其標準不確定度為=0.06%。

2.4 試件寬度B 引起的測量不確定度

其不確定度由取樣模具的尺寸誤差引起，本次試驗的試件寬度統一取6.0 mm， 允許誤差為0.05 mm，考慮為均勻分布， 其不確定度為=0.48%。

2.5 合成標準不確定度

2.6 擴展不確定度

當置信概率為95%時包含因子一般取k=2,所以其擴展不確定度U=2u=2×1.65%=3.3%。

2.7 測量結果的表示

本次聚合物水泥防水涂料拉伸強度測量結果可以表示為T=2.10 MPa，U=3.7%，k=2， 置信概率為95%。

3 結語

通過本次對聚合物水泥防水涂料拉伸強度測量不確定度的評定，可以得出以下結論：影響聚合物水泥防水涂料拉伸強度測量不確定度的最主要因素是測量的重復性、儀器的校準以及啞鈴型模具的尺寸精度。因此，在平時的檢測試驗過程中，一定要提高操作人員的素質，嚴格按照標準規范進行操作，定期對儀器設備進行校準，并檢查模具的實際尺寸精度，如果模具的實際尺寸偏差較大，應取其實際測量結果， 以減少對測量結果準確性的影響。除此之外，聚合物水泥防水涂料涂膜的制備對拉伸強度的影響也不可忽略，所以需要檢測人員在日常的工作中能夠加強學習、練習，提高試驗操作的熟練水平，制得的涂膜才能夠均勻性好，氣泡少，拉伸試驗時的數據才能比較均勻。