聚合物水泥防水涂料拉伸強(qiáng)度測(cè)量不確定度的評(píng)定

李 剛

（江蘇省建工建材質(zhì)量檢測(cè)中心有限公司，江蘇 南京 210009）

0 引言

拉伸強(qiáng)度性能是聚合物水泥防水涂料的重要技術(shù)指標(biāo)，直接影響其主要防水功能。 文章通過(guò)對(duì)Ⅱ型聚合物水泥防水涂料拉伸強(qiáng)度的測(cè)量不確定度影響因素的分析與評(píng)定， 從而找出影響其拉伸強(qiáng)度的主要因素， 進(jìn)一步提高實(shí)驗(yàn)室的檢驗(yàn)檢測(cè)水平。

1 試驗(yàn)

本次試驗(yàn)依據(jù)的檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)為GB/T 23445—2009《聚合物水泥防水涂料》[1]，首先對(duì)聚合物水泥防水涂料樣品進(jìn)行試樣制備：共分三次涂覆，每道涂覆的間隔時(shí)間為12～24 h，最終使制得的試樣干膜厚度達(dá)到（1.5±0.2）mm，于標(biāo)準(zhǔn)條件溫度（23±2）℃，相對(duì)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(biāo)準(zhǔn)GB/T 16777—2008《建筑防水涂料試驗(yàn)方法》[2]進(jìn)行拉伸強(qiáng)度（無(wú)處理）試驗(yàn)。

試驗(yàn)室標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)條件：溫度（23±2） ℃，相對(duì)濕度（50±10）%。

試驗(yàn)設(shè)備：WDW-5 微機(jī)控制電子萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)，精度1 級(jí)；CH-10-AT 橡膠塑料測(cè)厚儀，精度0.01 mm。

試驗(yàn)過(guò)程：將制備并養(yǎng)護(hù)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(yīng)力應(yīng)變性能的測(cè)定》[3]規(guī)定的Ⅰ型啞鈴型試件，并劃好25 mm 的平行標(biāo)線，用橡膠塑料測(cè)厚儀測(cè)量標(biāo)線中間及兩端三點(diǎn)的厚度，以其平均值作為試件的厚度。設(shè)置微機(jī)控制電子萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)拉伸速度為200 mm/min，將試件安裝在試驗(yàn)機(jī)上，保持試件中線與試驗(yàn)機(jī)夾具中線一致，拉伸至試件斷裂，記錄斷裂時(shí)的最大負(fù)荷P，結(jié)果取其平均值。

2 測(cè)量不確定度分量的確定

聚合物水泥防水涂料拉伸強(qiáng)度計(jì)算公式見(jiàn)式（1）。

式中： T—拉伸強(qiáng)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(yàn)是在試驗(yàn)室標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)條件下進(jìn)行，其溫度和相對(duì)濕度的變化比較小，對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的影響較小，可以忽略不計(jì)。

2.1 重復(fù)性引起的測(cè)量不確定度

本次拉伸試驗(yàn)準(zhǔn)備了一組10 個(gè)啞鈴型試件，設(shè)置的拉力機(jī)拉伸速度為200 mm/min,拉伸試驗(yàn)檢測(cè)結(jié)果見(jiàn)表1。

計(jì)算10 個(gè)試件拉伸強(qiáng)度平均值，結(jié)果如下：

2.2 最大拉力P 引起的測(cè)量不確定度

最大拉力引起的測(cè)量不確定度主要來(lái)自以下三個(gè)方面：電子萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)校準(zhǔn)證書(shū)提供、電子萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)精度以及示值誤差。

電子萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)校準(zhǔn)證書(shū)提供的擴(kuò)展不確定為0.12%， 當(dāng)取置信概率95%時(shí)包含因子k=2，其標(biāo)準(zhǔn)不確定度為u1，2=0.12%/2=0.06%。

已知電子萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)的精度為1 級(jí)，考慮為均勻分布，其標(biāo)準(zhǔn)不確定度為=0.58%。

電子萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)示值誤差引起的測(cè)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(biāo)準(zhǔn)不確定度為：

2.3 試件厚度D 引起的測(cè)量不確定度

橡膠塑料測(cè)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(biāo)準(zhǔn)不確定度為=0.06%。

2.4 試件寬度B 引起的測(cè)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(yàn)的試件寬度統(tǒng)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(biāo)準(zhǔn)不確定度

2.6 擴(kuò)展不確定度

當(dāng)置信概率為95%時(shí)包含因子一般取k=2,所以其擴(kuò)展不確定度U=2u=2×1.65%=3.3%。

2.7 測(cè)量結(jié)果的表示

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

3 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)本次對(duì)聚合物水泥防水涂料拉伸強(qiáng)度測(cè)量不確定度的評(píng)定，可以得出以下結(jié)論：影響聚合物水泥防水涂料拉伸強(qiáng)度測(cè)量不確定度的最主要因素是測(cè)量的重復(fù)性、儀器的校準(zhǔn)以及啞鈴型模具的尺寸精度。因此，在平時(shí)的檢測(cè)試驗(yàn)過(guò)程中，一定要提高操作人員的素質(zhì)，嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范進(jìn)行操作，定期對(duì)儀器設(shè)備進(jìn)行校準(zhǔn)，并檢查模具的實(shí)際尺寸精度，如果模具的實(shí)際尺寸偏差較大，應(yīng)取其實(shí)際測(cè)量結(jié)果， 以減少對(duì)測(cè)量結(jié)果準(zhǔn)確性的影響。除此之外，聚合物水泥防水涂料涂膜的制備對(duì)拉伸強(qiáng)度的影響也不可忽略，所以需要檢測(cè)人員在日常的工作中能夠加強(qiáng)學(xué)習(xí)、練習(xí)，提高試驗(yàn)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(yàn)時(shí)的數(shù)據(jù)才能比較均勻。