CN101603937A - 水泥基材料内部相对湿度测试装置及其测试方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及水泥基材料(如水泥砂浆、混凝土等)水化过程中内部相对湿度测试装置及其测试方法。本发明内部相对湿度测试装置由温湿度传感器、套管、滤膜、密封胶和导线构成。其中数字温湿度传感器与导线连接后套入套管内，温湿度传感器与套管顶端齐平，密封胶自套管底端灌入至温湿度传感器感应芯片底部，防水透气疏水性滤膜覆盖于套管顶端，用密封胶粘结于套管侧。其测试方法为：将本发明装置预埋于水泥基材料中部，导线引到测试对象外部，然后浇筑混凝土，导线与测试模块相连，然后直接读数或接入计算机自动监测。本装置体积小、精确高，测试方法简单，不仅可以适用于水泥基材料(如水泥砂浆、混凝土等)各龄期内部相对湿度的测量，还适用于各种不同空间和环境下相对湿度的测量。

Description

水泥基材料内部相对湿度测试装置及其测试方法

技术领域

本发明涉及相对湿度测试装置及其测试方法，特别是涉及水泥基材料(如水泥砂浆、混凝土等)水化过程中内部相对湿度测试装置及其测试方法。属于工程材料检测领域。

背景技术

水泥基材料(如水泥砂浆、混凝土等)力学特性与其内部相对湿度条件密不可分。准确测试混凝土内部相对湿度，对水泥基材料(如水泥砂浆、混凝土等)内部水分迁移、收缩、徐变、应力变化和裂缝形成机理等的研究有着非常重要的价值，尤其对于水化过程中内部相对湿度测试更为具有科学意义。

目前，常见的测试方法为，在水泥基材料浇筑时预埋管道，待其具有强度时将数字温湿度传感器置于管底，然后再与外界进行隔离密封。这种做法存在如下缺点：(1)不能测试水泥基材料(如水泥砂浆、混凝土等)浇筑早期水化过程内部相对湿度；(2)预埋管道法的数字温湿度传感器与内部混凝土间的空隙太大，导致混凝土内部和测试空间的相对湿度同步难，差异大；(3)预埋管道端部常用织物或牛皮纸等封堵防止水泥基材料(如水泥砂浆、混凝土等)漏出，此封堵材料常聚集水化过程中的泌水，因而测试的相对湿度绝非水泥基材料(如水泥砂浆、混凝土等)内部真实的相对湿度；(4)密封难度大，因数字温湿度传感器进入水泥基材料(如水泥砂浆、混凝土等)内部较深，常用的橡胶密封圈既无法保证内部气压与水泥基材料(如水泥砂浆、混凝土等)内部气压一致，又难以保证测试空间与外部完全隔绝。

水泥基材料(如水泥砂浆、混凝土等)水化过程中内部相对湿度测试技术发展滞后，使得此类相关研究缺乏试验数据支持，制约了研究的深入。因此研究开发出一种能够准确测试水泥基材料(如水泥砂浆、混凝土等)水化过程中内部的相对湿度测试装置及其测试方法，具有非常重要的实用价值和科学意义。

发明内容

本发明的目的在于研究相对湿度测试装置及其测试方法，特别是提供一种水泥基材料(如水泥砂浆、混凝土等)水化过程中内部相对湿度测试装置及其测试方法。

为了实现上述目的，本发明内部相对湿度测试装置由数字温湿度传感器、套管、滤膜、密封胶和导线构成。

数字温湿度传感器选用体积小、数字输出的传感器。套管采用内径仅大于数字温湿度传感器金属或工程塑料管，应满足强度和刚度要求。滤膜采用防水透气疏水性薄膜滤料。密封胶可以采用树脂或硅酮密封胶。导线用于连接数字湿度传感器与外部设备，应满足绝缘要求。

一种水泥基材料内部相对湿度测试装置，其特征在于该测试装置由数字温湿度传感器1、套管3、防止透气疏水性滤膜2、密封胶4和四芯导线5所构成，其中数字温湿度传感器1与四芯导线5连接后套入套管3内，数字温湿度传感器1顶端与套管3顶端齐平，密封胶4自套管3底端灌入至数字温湿度传感器1感应芯片底部，防水透气疏水性滤膜2覆盖于套管3的顶端，并用密封胶粘结于套管3的底侧。

上述滤膜由聚四氟乙烯制成，具有防水透气功能，液态水分子不能通过滤膜，但气态水分子能通过滤膜，且为疏水性材料，因此避免了泌水的影响，当预埋在水泥基材料内时，可以测试出其早期水化过程内部相对湿度。同时，本装置体积小、测试空间小、密封状态好，因此测试准确、精度高。克服了目前常用水泥基材料(如水泥砂浆、混凝土等)内部相对湿度测试装置的缺点。

上述的密封胶为树脂或硅酮密封胶。

水泥基材料内部相对湿度的测试方法，其特征在于测试步骤如下：(A)在水泥基材料浇筑前先将相对湿度测试装置8固定于测试对象内部设计位置，导线引到测试对象外部；(B)然后浇筑水泥基材料6；(C)导线与湿度监测系统7的测试模块相连，然后直接读数或接入计算机自动监测。

本发明依托先进的微型数字温湿度传感器和防水透气疏水性滤膜材料，充分考虑水泥基材料(如水泥砂浆、混凝土等)内部相对湿度测试的关键技术难题，研制了水泥基材料内部相对湿度测试装置，并研究得出了相应的测试方法。本发明装置体积小、精确高，测试方法简单，不仅可以适用于水泥基材料(如水泥砂浆、混凝土等)各龄期内部相对湿度的测量，还适用于各种不同空间和环境下相对湿度的测量。

附图说明

图1水泥基材料内部相对湿度测试装置结构示意图

图2水泥基材料内部相对湿度测试方法示意图

附图标记：1.数字温湿度传感器；2.防水透气疏水性滤膜；3.套管；4.密封胶；5.四芯导线；6.水泥基材料(如水泥砂浆、混凝土等)；7.湿度监测系统；8.相对湿度测试装置。

具体实施方式

本发明实施例采用的测湿元件为SHT75数字温湿度传感器，传感器包括一个电容式聚合体测湿元件和一个能隙式测温元件。该传感器主要特点有：25℃时湿度测量精度为±1.8％RH，温度测量精度为±0.3℃；湿度测量范围为0～100％RH，温度测量范围为-40～+123.8℃；响应时间为＜8s；体积小等。

结合附图说明、附图及实施例对本发明实施方式进行介绍：

本发明装置制作方法：先将SHT75温湿度传感器1与四芯导线5连接，套入不锈钢制成的套管3，套管外径9.5mm，内径为8.9mm，壁厚0.6mm，套管长32mm，使得温湿度传感器1与套管3顶端相齐平，自套管3底端灌入环氧树脂4至温湿度传感器1感应芯片底部，待环氧树脂4固化后，将由聚四氟乙烯制成的防水透气疏水性滤膜2(采用型号为EN07.01.826)覆盖于套管3顶端，用环氧树脂4将其粘结于套管3侧，待环氧树脂4固化后，即完成本发明装置8制作。检查装置8测湿性能，合格品放置于通风干燥环境保管备用。

测湿混凝土内部相对湿度时，将测试装置8固定在水泥混凝土模板中部，然后浇筑混凝土，再将四芯导线5与相对湿度测试系统7连接，可以直接读数，也可以接入计算机自动监测。本测试方法可以自混凝土浇筑起即可量测其内部相对湿度。

本发明不局限于上述实施例中所采用的温湿度传感器、滤膜、密封胶以及管材等，根据监测精度需要，可以选择其他相应的测湿传感器、滤膜、密封胶以及管材等。

Claims (4)

1.一种水泥基材料内部相对湿度测试装置，具特征在于该测试装置由数字温湿度传感器(1)、套管(3)、防止透气疏水性滤膜(2)、密封胶(4)和四芯导线(5)所构成，其中数字温湿度传感器(1)与四芯导线(5)连接后套入套管(3)内，数字温湿度传感器(1)顶端与套管(3)顶端齐平，密封胶(4)自套管(3)底端灌入至数字温湿度传感器(1)感应芯片底部，防水透气疏水性滤膜(2)覆盖于套管(3)的顶端，并用密封胶粘结于套管(3)的底侧。

2.根据权利要求1所述的测试装置，其特征在于所述的防水透气疏水性滤膜(2)是由聚四氟乙烯制成。

3.根据权利要求1所述的测试装置，其特征在于所述的密封胶为树脂或硅酮密封胶。

4.一种水泥基材料内部相对湿度的测试方法，其特征在于测试步骤如下：(A)在水泥基材料浇筑前先将相对湿度测试装置(8)固定在测试对象内部设计位置，导线引到测试对象外部；(B)然后浇筑水泥基材料(6)；(C)导线与湿度监测系统(7)的测试模块相连，然后直接读数或接入计算机自动监测。

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