CN113109213A - 一种半刚性基层水气扩散系数的检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种半刚性基层水气扩散系数的检测方法，属于道路工程技术领域。该检测方法，包括以下步骤：S1、获取不同厚度和不同温度的半刚性基层样品的水气穿透量；S2、根据第一实验组和第二实验组中的样品的水气穿透量随时间变化的关系，分别得到样品的水气穿透量随时间的变化斜率dWH2O/dt的值；S3、根据变化斜率dWH2O/dt的值结合关系式
得到多个所述半刚性基层样品的水气扩散系数；S4、根据第一实验组的半刚性基层样品的厚度与水气扩散系数D1的关系得到关系式D1＝0.2898·ln(x)‑0.2365；S5、根据半刚性基层待测样的厚度或者温度结合步骤S4中相应的关系式得到该待测样的水气扩散系数。该检测方法可直接得到该待测样的水气扩散系数。
Description
技术领域
本发明涉及道路工程技术领域，具体涉及一种半刚性基层水气扩散系数的检测方法。
背景技术
沥青路面在服役周期内直接暴露于自然环境中，承受着温度、湿度等外界因素的共同作用。水损害是沥青路面早期最主要的病害之一，其本质是水分以气态或液态的形式引发沥青混合料内的黏附开裂和内聚开裂，并在车辆荷载作用下进一步形成网裂、坑洞、唧浆、辙槽等病害，严重影响了沥青路面的服役性能，缩短了沥青路面的服役寿命。现有研究表明，水气在沥青路面中的扩散系数远大于液态水，即水气在沥青路面内部运动的速度更快，在相同时间内携带更多的水分子进入沥青路面内部，说明水气是沥青路面水损害形成更为重要的因素。
在道路工程领域，目前针对于水气扩散的研究主要集中于沥青面层材料中，有部分专家学者通过理论分析与试验验证，提出了适用于描述沥青混合料内部水气运动的理论模型，也同时对沥青混合料内部水气扩散的部分影响因素进行了分析。然而，现有的水气运动研究集中在沥青面层，对于基层内部水气的运动规律和影响因素研究较少。大量研究表明由于路面覆盖效应，土基的相对湿度总是大于97％，故水气将从土基出发通过基层向上运动，为沥青面层提供水分来源。作为我国沥青路面基层的主要形式，半刚性基层在服役时期由于干缩和温缩产生微裂缝，这些微裂缝为半刚性基层中水气运动提供了通道，加剧了水气在半刚性基层中的运动强度。基于以上原因，准确测量半刚性基层内部的水气扩散系数，可以用于分析半刚性基层中微裂缝对水气运动的影响机理，更好地从沥青路面整体角度量化水气扩散对沥青路面水损害的影响程度，目前想要获得半刚性基层的在不同温度或者不同厚度下水气扩散系数的需要经过相应次数的实验并结合关系式才能得到某一温度或某一厚度下的水气扩散系数，耗时长，实验过程复杂。
发明内容
本发明的目的在于克服上述技术不足，提供一种，解决现有技术中获得半刚性基层在不同温度或者不同厚度的水气扩散系数的过程复杂且耗时长的技术问题。
为达到上述技术目的，本发明的技术方案提供一种半刚性基层水气扩散系数的检测方法。
一种半刚性基层水气扩散系数的检测方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、将多个不同厚度的半刚性基层样品在相同温度下进行水气扩散试验，标记为第一实验组；将厚度相同的半刚性基层样品在不同温度下进行水气扩散试验，标记为第二实验组；并检测和记录试验中每隔1-2天的的质量变化，减少的质量为水气通过所述半刚性基层样品散失的质量，即为水气穿透量；
S2、根据第一实验组和第二实验组中的样品的所述水气穿透量随时间变化的关系，分别得到样品的水气穿透量随时间的变化斜率dWH2O/dt的值；
S3、根据变化斜率dWH2O/dt的值结合关系式
得到多个所述半刚性基层样品的水气扩散系数；
其中，Deff表示水气扩散系数，L表示样品厚度，单位cm；C1,C2表示样品两侧的水气浓度，单位％；P1，P2表示样品两侧的水气分压力，单位％；R为通用气体常数，取值为8.314J·mol-1；T为开尔文温度，单位K；MH2O为水的相对分子质量，取值为18.015g·mol-1；
S4、根据第一实验组的半刚性基层样品的厚度与水气扩散系数D1的关系得到关系式D1＝0.2898·ln(x)-0.2365，x表示半刚性基层的厚度，单位mm，根据第二实验组的半刚性基层样品的温度与水气扩散系数D2的关系得到关系式D2＝0.163·e0.0504T，其中，T表示温度，单位℃。
S5、根据半刚性基层待测样的厚度或者温度结合步骤S4中相应的关系式得到该待测样的水气扩散系数。
进一步地，在步骤S1中，进行所述水气扩散试验包括：
将容器内注入水，容器的顶部开口，所述半刚性基层样品固定于容器的顶部开口处，所述半刚性基层样品与所述容器之间的缝隙密封，防止水从缝隙扩散挥发；所述半刚性基层样品的底部与水之间有间距，防止水与半刚性基层样品的底部接触。
进一步地，在步骤S1中，所述多个不同厚度的半刚性基层样品的为厚度在10-50mm之间的不同厚度的半刚性基层样品。
进一步地，在步骤S1中，所述多个不同厚度的半刚性基层样品的厚度分别为10mm、20mm、30mm和40mm。
进一步地，在步骤S1中，在不同温度10-30℃下进行所述水气扩散试验。
进一步地，所述不同温度分别为10℃、20℃和30℃。
本发明考虑到水气扩散系数与水气扩散通量都与变化斜率dWH2O/dt有关，进而通过获得变化斜率dWH2O/dt的值结合关系式
得到多个所述半刚性基层样品的水气扩散通量，进而可得到样品的厚度与其水气扩散通量的关系以及样品的温度与其水气扩散通量的关系，意外发现可进一步根据得到的关系式计算得到不同温度或者不同厚度的待测样的水气扩散通量，具体如下：
进一步地，在步骤S3中，还包括根据所述变化斜率dWH2O/dt的值结合关系式
得到多个所述半刚性基层样品的水气扩散通量；
其中，J表示水气扩散通量，A表示扩散面积，单位m2。
进一步地，在步骤S4中，还包括根据第一实验组的半刚性基层样品的厚度与水气扩散通量J1的关系得到关系式J1＝1.553·e-0.022x。
进一步地，在步骤S4中，还包括根据第二实验组中的半刚性基层样品的温度与水气扩散通量J2的关系得到相应的关系式J2＝0.4167·e0.0505T。
进一步地，根据半刚性基层待测样的厚度或者温度结合步骤S4中相应的关系式得到该待测样的水气扩散通量。
与现有技术相比，本发明的有益效果包括：首先获得第一实验组中不同厚度的各个半刚性基层样品的水气穿透量和不同温度下的第二实验组中的各个半刚性基层样品的水气穿透量，根据水气穿透量得到第一实验组和第二实验组水气穿透量随时间的变化斜率dWH2O/dt的值，进而根据水气扩散系数关系式得到第一实验组和第二实验组中每个半刚性基层样品的水气扩散系数，进一步地，根据水气扩散系数与不同厚度的半刚性基层样品或者不同温度的半刚性基层样品的关系建立相关方程式D1＝0.2898·ln(x)-0.2365和D2＝0.163·e0.0504T，将与样品温度相同厚度不同的待测样代入关系式D1＝0.2898·ln(x)-0.2365即可得到待测样的水气扩散系数，将与样品温度不同厚度相同的待测样代入关系式D2＝0.163·e0.0504T即可得到待测样的水气扩散系数，不需要重新进行相关试验和计算，可直接得到该待测样的水气扩散系数。
附图说明
图1是本发明实施例1半刚性基层样品制备过程示意图。
图2是本发明实施例1组装试验装置的过程示意图。
图3是本发明实施例1不同厚度的半刚性基层样品的水气穿透量随时间的变化图。
图4a是本发明实施例1半刚性基层样品的厚度与扩散通量的关系图。
图4b是本发明实施例1半刚性基层样品的厚度与扩散系数的关系图。
图5是本发明实施例1不同温度的半刚性基层样品的水气穿透量随时间的变化图。
图6a是本发明实施例1半刚性基层样品的温度与扩散通量的关系图。
图6b是本发明实施例1半刚性基层样品的温度与扩散系数的关系图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本具体实施方式提供了一种半刚性基层水气扩散系数的检测方法，包括以下步骤：
S1、将多个不同厚度且厚度在10-50mm之间的半刚性基层样品在相同温度下进行水气扩散试验，标记为第一实验组；将厚度相同的半刚性基层样品在不同温度10-30℃下进行水气扩散试验，标记为第二实验组；并检测和记录试验中每隔1-2天的的质量变化，减少的质量为水气通过所述半刚性基层样品散失的质量，即为水气穿透量；
S2、根据第一实验组和第二实验组中的样品的所述水气穿透量随时间变化的关系，分别得到样品的水气穿透量随时间的变化斜率dWH2O/dt的值；
S3、根据变化斜率dWH2O/dt的值结合关系式
得到多个所述半刚性基层样品的水气扩散系数；
其中，Deff表示水气扩散系数，L表示样品厚度，单位cm；C1,C2表示样品两侧的水气浓度，单位％；P1，P2表示样品两侧的水气分压力，单位％；R为通用气体常数，取值为8.314J·mol-1；T为开尔文温度，单位K；MH2O为水的相对分子质量，取值为18.015g·mol-1；
根据所述变化斜率dWH2O/dt的值结合关系式
得到多个所述半刚性基层样品的水气扩散通量；
其中，J表示水气扩散通量，A表示扩散面积，单位m2；
S4、根据第一实验组的半刚性基层样品的厚度与水气扩散系数D1的关系得到关系式D1＝0.2898·ln(x)-0.2365，x表示半刚性基层样品的厚度，单位mm，根据第二实验组的半刚性基层样品的温度与水气扩散系数D2的关系得到关系式D2＝0.163·e0.0504T，其中，T表示温度，单位℃；
根据第一实验组的半刚性基层样品的厚度与水气扩散通量J1的关系得到关系式J1＝1.553·e-0.022x；根据第二实验组中的半刚性基层样品的温度与水气扩散通量J2的关系得到相应的关系式，J2＝0.4167·e0.0505T；
S5、根据半刚性基层待测样的厚度或者温度结合步骤S4中相应的关系式得到该待测样的水气扩散系数和水气扩散通量。
进一步地，在本具体实施方式中进行所述水气扩散试验包括：
将容器内注入水，容器的顶部开口，所述半刚性基层样品固定于容器的顶部开口处，所述半刚性基层样品与所述容器之间的缝隙密封，防止水从缝隙扩散挥发；所述半刚性基层样品的底部与水之间有间距，防止水与半刚性基层样品的底部接触。
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
本实施例提出的方法首先分析了水气扩散的基本原理和理论，并从京港澳高速公路湖北段钻芯获取实际服役的半刚性基层芯样，设计试验装置及相关试验方案，对不同材料厚度和温度条件下半刚性基层内水气扩散系数进行测量，并对其进行了研究，得到了材料厚度和温度条件对半刚性基层内水气扩散影响的一般规律，为更好地从水气扩散角度评价沥青路面水损害提供了理论依据。
在已有的研究中发现，在沥青路面中穿透型水气扩散系数是积聚型水气扩散系数的1000倍以上，穿透型水气扩散运动占据水气运动的主导作用，同时本实施例的研究对象对长期服役的半刚性基层材料，在本实施例中对半刚性基层的穿透型水气扩散运动进行研究，在实际路面结构中，半刚性基层位于沥青面层和土基层之间。
水气扩散理论研究
由于半刚性基层材料为多孔材料，故可以采用菲克定律对半刚性基层中的水气运动进行研究。依据菲克第一定理，在一维状态下单位时间内通过垂直于扩散方向的单位截面积的扩散通量与该截面处的浓度梯度成正比，此时扩散通量与时间无关，其理论模型可以表示为：
式中：J为水气扩散通量，kg/m2/s；D为有效扩散系数，kg/m2；dC/dy为浓度梯度。
同时由水气扩散通量的定义可知：
式中：A为扩散面积，m2；t为扩散时间，s；dWH2O/dt为水气穿透率，即单位时间内水气穿透过沥青混合料的质量，kg。
联立关系式(1)和(2)可以得到水气扩散系数的关系式下所示：
式中：Deff表示水气扩散系数，L表示样品厚度，单位cm；C1,C2表示样品两侧的水气浓度，单位％；P1，P2表示样品两侧的水气分压力，单位％；R为通用气体常数，取值为8.314J·mol-1；T为开尔文温度，单位K；MH2O为水的相对分子质量，取值为18.015g·mol-1。
在关系式(3)中，水气分压力可以表示为：
P＝HrPsat (4)
式中：Hr为相对湿度，％；Psat为某温度下水的饱和蒸气压，Pa。
由关系式(4)可知，当样品两侧的水气浓度保持稳定时，在测得某种材料的水气穿透率后，即可以依据关系式(4)求出某温度条件下样品的水气扩散系数。
此外，由于半刚性基层材料在实际服役环境中上下两侧存在相对湿度差ΔRH，同时也会存在水蒸气浓度差，通过理想气体状态方程转化建立相对湿度差ΔRH与水气浓度差ΔC的关系如关系式(5)所示：
式中：P0为20℃时水的饱和蒸气压，2338.8Pa；P1为样品下侧水蒸气分压力，Pa；P2为样品上侧水蒸气分压力，Pa；
其中水蒸气分压力可以表示为：
联立关系式(5)和(6)可以得到相对湿度ΔRH有关两侧水气浓度差的表达式为：
根据已有研究表明，水气扩散通量J与相对湿度差ΔRH存在线性关系，则经过理论推导可知水气扩散通量与水气浓度差也呈线性关系：
当材料厚度可以量化时，关系式(1)可转化成关系式(9)：
联立关系式(7)和(9)可得水气扩散系数表达式如关系式(10)所示：
其中，k表示水气扩散通量与相对湿度差的斜率。
从关系式(10)可知，对水气扩散的穿透过程而言，半刚性基层的水气扩散系数与相对湿度差ΔRH无关，即在各相对湿度差下应为常数。
因此，我们发现了材料厚度和温度是半刚性基层内水气扩散的主要影响因素为材料厚度和温度，不需要考虑相对湿度差对半刚性基层内的水气扩散的影响。
水气扩散试验装置设计
半刚性基层试验样品的制备过程如图1所示，试验材料来自于京港澳高速公路湖北段的现场芯样，钻芯得到直径为150mm的现场芯样，经过分层切割及钻芯得到直径为100mm的半刚性基层芯样，采用切割锯对现场芯样进行分层切割，可以得到不同厚度的半刚性基层试验样品。
水气扩散试验装置的制备过程如图2所示，采用聚丙烯材质的塑料容器作为盛水容器，其不吸水，具有良好的密封性能，容积为250ml，高度50mm，开口直径为85mm。首先在塑料容器重倒入足量的蒸馏水，并控制每一个塑料容器内的蒸馏水质量保持一致；在塑料容器边缘涂抹高真空硅脂涂，同时采用足够尺寸的环形硅胶片在容器边缘黏贴保证容器的密封性；其次，将半刚性基层样品黏贴在塑料容器开口处；最后采用熔融状态的蜡对塑料容器接缝处进行涂抹密封，进一步保证容器密封性，尽量保证塑料容器内水气只能通过半刚性基层样品进行散失。
同时，为保证试验装置的密封性能，确保在样品称量过程中水气只能从半刚性基层样品穿透至外界环境，本研究也设置了空白对照组，将半刚性基层样品替换为具有密封性的盖子，同样采用蜡进行密封处理，保证试验结果的准确性和科学性。
待试验开始，称量此时各组试验装置的初始质量，并在24小时后每天对试验装置进行称量，计算得到每天试验装置的质量变化情况，则此时试验装置的变化质量即为试验装置中水气通过半刚性基层样品散失的质量。
水气扩散试验方案设计
为探究半刚性基层的厚度和温度条件对半刚性基层水气扩散的影响，试验方案主要针对这两个影响因素进行设计。为确保试验结果的科学性和客观性，每组试验设置三个平行试验样品作为对照组。
不同半刚性基层厚度水气扩散试验方案
由于实际半刚性基层厚度可达30mm左右，因此采用与实际厚度相近的半刚性基层样品来进行试验，分别为10mm、20mm、30mm和40mm左右的厚度。为了与实际环境相适应，试验中控制相对湿度差ΔRH为50％-100％，温度为20℃。不同材料(半刚性基层)厚度的水气扩散试验方案如下表1所示。
表1不同材料厚度水气扩散试验方案
不同温度条件水气扩散试验方案
在实际服役期的沥青路面结构最高温度可达到50℃，但受限于密封材料蜡熔点不高限制，当温度达到40℃时蜡就会有软化变形的趋势，会对试验装置的密封能造成影响，因此试验温度选取范围为10℃～30℃，选取10℃、20℃、30℃共3个温度进行试验，设置相对湿度差ΔRH为50％-100％。不同温度条件下水气扩散试验方案如下表2所示。
表2不同温度条件水气扩散试验方案
样品厚度对水气扩散的影响分析
以50天作为一个称量周期，计算各组别样品的平均质量变化情况和各组样品质量改变量的平均值，绘制各厚度条件下基层材料的水气穿透量随时间的变化关系，如图3所示。在得到各材料厚度半刚性基层材料的水气穿透量随时间的变化关系后，则可以依据理论关系式(1)计算扩散通量J，依据关系式(3)计算扩散系数Deff。
依据图3的试验结果，可以得到各组基层样品水气穿透量随时间的变化斜率，即dWH2O/dt的值，H1组、H2组、H3组和H4组的变化斜率分别为0.2220×10-3g/d、0.1938×10-3g/d、0.1416×10-3g/d和0.1061×10-3g/d，下述表3中，将水气穿透率的单位转化成了×10-3g/h。基于此，可以计算各组基层材料的扩散通量和扩散系数如表3所示。
表3不同厚度基层样品质量随时间改变量
根据表3的计算结果，绘制不同半刚性基层材料厚度与扩散通量J和扩散系数Deff的关系如图4a和4b所示。由此可知，扩散系数J1和扩散通量D1与基层材料厚度存在着一定的联系，其关系分别如关系式(11)和(12)所示。
J1＝1.553·e-0.022x (11)
D1＝0.2898·ln(x)-0.2365 (12)
式中：x为基层芯样的厚度，mm。
对关系式(11)和关系式(12)的适用性进行验证。采用京珠高速的半刚性基层服役芯样，钻芯切割后，得到一组平行样品，样品的平均厚度为15.23mm，通过关系式得到的扩散通量J1和扩散系数D1为1.1109g/m2·h和0.553mm2/s，实际所测得的扩散通量J和扩散系数Deff为1.0628g/m2·h和0.511mm2/s，误差值分别0.045和0.082，拟合度良好，可以用于计算不同厚度下的扩散通量J1和扩散系数D1。
依据上述关系式可知，扩散通量随着材料厚度增大而减小，二者存在指数函数关系，拟合优度R2为0.9956；扩散系数随着材料厚度增大而增大，二者存在对数函数关系，拟合优度R2为0.9653。针对以上试验结果展开分析，试验结果表明扩散通量随材料厚度的增大而减小，这是由于半刚性材料厚度的增大减小了单位时间内水气穿过量而导致的。而水气在半刚性基层的微裂缝通道内部运动，扩散系数随着材料厚度的增大而增大，但由于扩散通量的限制，其增大幅度逐渐减缓。
环境温度对水气扩散的影响分析
计算各样品的平均质量变化情况和各样品质量改变量的平均值，绘制各温度条件下基层材料的水气穿透量随时间的变化关系，如图5所示。在得到各样品的水气穿透量随时间的变化关系后，则可以依据理论关系式(1)和(3)计算扩散通量J和扩散系数Deff。
依据图5的试验结果，可以得到各组基层样品水气穿透量随时间的变化斜率，T1组、T2组和T3组的变化斜率分别为0.1281×10-3g/d、0.2220×10-3g/d和0.3515×10-3g/d，下述表4中将水气穿透率的单位转化成了×10-3g/h。基于此可以计算各组基层材料的扩散通量J和扩散系数Deff，如表4所示。
表4不同温度基层样品质量随时间改变量
根据表4的计算结果，分别绘制不同温度与扩散通量和扩散系数的关系如图6a和6b所示。扩散系数J2和扩散通量D2与基层材料温度存在着一定的联系，其关系分别如下关系式(13)和(14)所示。
J＝0.4167·e0.0505T (13)
D＝0.163·e0.0504T (14)
式中：T为温度，℃。
对关系式(13)和关系式(14)的适用性进行验证。采用京珠高速的半刚性基层服役芯样，钻芯切割后，得到一组平行样品，样品的平均厚度为12.13m，环境温度为25℃，通过上述关系式计算得到的扩散通量J2和扩散系数D2为1.473g/m2·h和0.575mm2/s，实际所测得的扩散通量J和扩散系数Deff为1.358g/m2·h和0.534mm2/s，误差值分别0.085和0.077，拟合度良好，可以用于计算不同温度下的水气扩散通量J2和水气扩散系数D2。
依据上述关系式可知，水气扩散通量随着温度增大而增大，二者存在对数函数关系，拟合优度R2为0.9973；水气扩散系数随着温度增大而增大，二者存在对数函数关系，拟合优度R2为0.9978。
针对以上试验结果展开分析，试验结果表明水气扩散通量随温度的增大而增大，这是由于温度的增大为水分子提供了能量，提升了水气分子的活跃程度。同时由于水气分子的活跃程度随温度增大而加剧，水气扩散系数也随之增大，且随着温度增大其变化趋势也随之加剧。通过此结论可以分别得到实际温度下半刚性基层的水气扩散通量与水气扩散系数。而本发明开展的材料厚度和温度条件这两个影响因素对水气扩散的影响结果可以为沥青路面湿度场的数值模拟提供设计参数，同时为量化水气对沥青路面的水损害影响提供理论依据，具有一定的理论与工程实际价值。
本方法通过分析水气扩散原理及相关理论，发现穿透型水气扩散运动处于主导地位，采用试验装置对半刚性基层现场芯样进行测量水气扩散系数，并针对不同因素对水气扩散运动的影响规律进行研究总结，这对于分析半刚性基层中微裂缝对水气运动的影响机理，更好地从沥青路面整体角度量化水气扩散对沥青路面水损害的影响程度具有重大意义。
具体如下：
1)可用于测量半刚性基层水气扩散系数
该方法是基于理论关系式推导分析水气扩散系数的关系式，设计了试验装置及方案，以50d为周期，进行称量养生环境箱内试验装置每天的质量损失，整理数据并计算得到不同条件下的半刚性基层水气扩散系数。
2)可用于分析京珠高速半刚性基层水气扩散运动
该方法是针对京珠高速半刚性基层的水气扩散运动进行研究，通过试验装置测量不同厚度及不同环境温度下试样的水气扩散系数，从而建立试样厚度和环境温度与水气扩散系数的关系模型，用于评价京珠高速水气扩散运动规律，为更好地从水气扩散角度评价实际服役状态下的京珠高速沥青路面水损害提供了理论依据。
3)为沥青路面湿度场的数值模拟提供设计参数
所开展的材料厚度和温度条件这两个影响因素对水气扩散的影响结果可以为沥青路面湿度场的数值模拟提供设计参数，同时为量化水气对沥青路面的水损害影响提供理论依据，具有一定的理论与工程实际价值。
以上所述本发明的具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任何根据本发明的技术构思所做出的各种其他相应的改变与变形，均应包含在本发明权利要求的保护范围内。
Claims (10)
1.一种半刚性基层水气扩散系数的检测方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、将多个不同厚度的半刚性基层样品在相同温度下进行水气扩散试验，标记为第一实验组；将厚度相同的半刚性基层样品在不同温度下进行水气扩散试验，标记为第二实验组；并检测和记录试验中每隔1-2天的的质量变化，减少的质量为水气通过所述半刚性基层样品散失的质量，即为水气穿透量；
S2、根据第一实验组和第二实验组中的样品的所述水气穿透量随时间变化的关系，分别得到样品的水气穿透量随时间的变化斜率dWH2O/dt的值；
S3、根据变化斜率dWH2O/dt的值结合关系式
得到多个所述半刚性基层样品的水气扩散系数；
其中，Deff表示水气扩散系数，L表示样品厚度，单位cm；C1,C2表示样品两侧的水气浓度，单位％；P1，P2表示样品两侧的水气分压力，单位％；R为通用气体常数，取值为8.314J·mol-1；T为开尔文温度，单位K；MH2O为水的相对分子质量，取值为18.015g·mol-1；
S4、根据第一实验组的半刚性基层样品的厚度与水气扩散系数D1的关系得到关系式D1＝0.2898·ln(x)-0.2365，x表示半刚性基层的厚度，单位mm，根据第二实验组的半刚性基层样品的温度与水气扩散系数D2的关系得到关系式D2＝0.163·e0.0504T，其中，T表示温度，单位℃；
S5、根据半刚性基层待测样的厚度或者温度结合步骤S4中相应的关系式得到该待测样的水气扩散系数。
2.根据权利要求1所述的检测方法，其特征在于，在步骤S1中，进行所述水气扩散试验包括：
将容器内注入水，容器的顶部开口，所述半刚性基层样品固定于容器的顶部开口处，所述半刚性基层样品与所述容器之间的缝隙密封，防止水从缝隙扩散挥发；所述半刚性基层样品的底部与水之间有间距，防止水与半刚性基层样品的底部接触。
3.根据权利要求1所述的检测方法，其特征在于，在步骤S1中，所述多个不同厚度的半刚性基层样品的为厚度在10-50mm之间的不同厚度的半刚性基层样品。
4.根据权利要求3所述的检测方法，其特征在于，在步骤S1中，所述多个不同厚度的半刚性基层样品的厚度分别为10mm、20mm、30mm和40mm。
5.根据权利要求1所述的检测方法，其特征在于，在步骤S1中，在不同温度10-30℃下进行所述水气扩散试验。
6.根据权利要求5所述的检测方法，其特征在于，所述不同温度分别为10℃、20℃和30℃。
7.根据权利要求1所述的检测方法，其特征在于，在步骤S3中，还包括根据所述变化斜率dWH2O/dt的值结合关系式
得到多个所述半刚性基层样品的水气扩散通量；
其中，J表示水气扩散通量，A表示扩散面积，单位m2。
8.根据权利要求7所述的检测方法，其特征在于，在步骤S4中，还包括根据第一实验组的半刚性基层样品的厚度与水气扩散通量J1的关系得到关系式J1＝1.553·e-0.022x。
9.根据权利要求8所述的检测方法，其特征在于，在步骤S4中，还包括根据第二实验组中的半刚性基层样品的温度与水气扩散通量J2的关系得到相应的关系式J2＝0.4167·e0.0505T。
10.根据权利要求9所述的检测方法，其特征在于，根据半刚性基层待测样的厚度或者温度结合步骤S4中相应的关系式得到该待测样的水气扩散通量。
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