本實(shí)用新型涉及砌墻磚吸濕膨脹變形動(dòng)態(tài)測(cè)試，特別是涉及一種砌墻磚吸濕膨脹變形動(dòng)態(tài)測(cè)試的裝置；屬于建筑材料濕漲干縮檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

吸濕膨脹實(shí)驗(yàn)作為研究建筑材料膨脹變形與含濕率關(guān)系的重要手段，目前國(guó)內(nèi)未有吸濕膨脹的相關(guān)實(shí)驗(yàn)方法。歐盟有關(guān)建筑材料濕脹收縮的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范了建筑材料的濕膨脹系數(shù)定義和測(cè)定方法，采用低相對(duì)濕度到高相對(duì)濕度分段測(cè)量的方式分別測(cè)量各段濕度階段內(nèi)穩(wěn)態(tài)下的膨脹值和含濕率，因數(shù)據(jù)量有限，膨脹值與含濕率間關(guān)系易受測(cè)量誤差的影響。

國(guó)內(nèi)研究建筑材料吸濕膨脹多參考相關(guān)的干燥收縮實(shí)驗(yàn)方法，是在某一恒定溫度和相對(duì)濕度下手動(dòng)測(cè)試膨脹值和含濕率。這種方法試件內(nèi)部與表面的濕度梯度相差較大，無法準(zhǔn)確反映膨脹值和含濕率的關(guān)系；且因數(shù)據(jù)量少、易受人為測(cè)量誤差影響，如采用階段吸濕的辦法測(cè)量，因每階段相對(duì)濕度變化小，建筑材料相應(yīng)膨脹變形也較小，會(huì)放大相對(duì)測(cè)量誤差，影響整個(gè)吸濕膨脹過程測(cè)量的準(zhǔn)確性。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型提供了一種砌墻磚吸濕膨脹變形動(dòng)態(tài)測(cè)試的裝置。該方法利用建筑材料處于準(zhǔn)靜態(tài)膨脹條件下膨脹值與含濕率變化相適應(yīng)的特點(diǎn)，用動(dòng)態(tài)方式依次測(cè)量由低到高小范圍變化相對(duì)濕度區(qū)間內(nèi)的瞬時(shí)膨脹量和吸濕量。測(cè)量結(jié)果不受數(shù)據(jù)量和單個(gè)數(shù)據(jù)測(cè)量失誤的影響，可直接獲得等溫狀態(tài)下膨脹值與含濕率曲線，實(shí)現(xiàn)了砌墻磚吸濕膨脹過程的動(dòng)態(tài)測(cè)量，并可計(jì)算砌墻磚的濕膨脹系數(shù)。

本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是：

一種砌墻磚吸濕膨脹變形動(dòng)態(tài)測(cè)試的裝置，其特征在于：包括千分表、電子天平、玻璃千分表底座、石英管、第一螺紋桿、玻璃試件底座、轉(zhuǎn)換梁、橫梁、恒濕箱蓋板、恒濕箱箱體、天平罩和電腦；恒濕箱箱體內(nèi)設(shè)有玻璃千分表底座和玻璃試件底座；在試件的兩側(cè)，玻璃千分表底座和玻璃試件底座分別開孔，兩石英管端頭分別設(shè)置在兩側(cè)的開孔位置；每個(gè)石英管內(nèi)分別設(shè)有第一螺紋桿，兩根第一螺紋桿上均設(shè)第一螺母和第一彈簧墊圈以及第二螺母和第二彈簧墊圈，將第一螺紋桿連接在玻璃千分表底座和玻璃試件底座上；第一螺紋桿與第一螺母和第二螺母固定連接，第一彈簧墊圈、第二彈簧墊圈、石英管以及玻璃千分表底座和和玻璃試件底座之間均為活動(dòng)連接；千分表固定在玻璃千分表底座中心位置上，千分表為凹錐型測(cè)頭，玻璃試件底座中心設(shè)有凹錐型支點(diǎn)，試件的上端面和下端面中心分別預(yù)埋上收縮頭和下收縮頭，試件通過上收縮頭和下收縮頭與千分表凹錐型測(cè)頭和玻璃試件底座凹錐型支點(diǎn)接觸；玻璃千分表底座上端設(shè)有轉(zhuǎn)換梁，第一螺紋桿穿過玻璃千分表底座與轉(zhuǎn)換梁連接；

在恒濕箱蓋板上放置電子天平，電子天平上方罩有天平罩，在電子天平托盤上放置橫梁，橫梁和轉(zhuǎn)換梁通過穿過水箱蓋板的第二螺紋桿連接，第三螺母與第二螺紋桿連接；

所述電子天平采用數(shù)據(jù)線連接電腦，所述千分表采用無線傳輸方式連接電腦；恒濕箱前面板底部設(shè)有小門，結(jié)晶皿內(nèi)盛有飽和鹽溶液。

為進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型目的，優(yōu)選地，玻璃千分表底座的材質(zhì)為玻璃，選用8mm普通玻璃。

優(yōu)選地，所述玻璃千分表底座和玻璃試件底座截面尺寸為12mm×12mm，于型心和距兩對(duì)邊向內(nèi)1cm處，分別設(shè)有φ8孔。

優(yōu)選地，所述玻璃千分表底座中心開有通孔，并粘結(jié)千分表夾具，夾具固定千分表。

優(yōu)選地，所述千分表選用電子千分表，量程10mm以上，精度0.001mm。

優(yōu)選地，所述電子天平的量程6000g以上，天平精度0.01g。

優(yōu)選地，橫梁為扁平狀不銹鋼結(jié)構(gòu)，寬度不小于30mm，厚度5mm。

優(yōu)選地，試件的上端面和下端面分別通過環(huán)氧樹脂膠固定上收縮頭和下收縮頭，收縮頭選用標(biāo)準(zhǔn)黃銅收縮頭。

應(yīng)用所述測(cè)試儀的砌墻磚吸濕膨脹變形動(dòng)態(tài)測(cè)試方法，包括如下步驟：

1)在20‐25℃恒溫條件下，配制LiCl飽和鹽溶液，把試件放入底部置有LiCl飽和鹽溶液的恒濕箱箱體內(nèi)，待試件在LiCl飽和鹽溶液上方吸放濕至平衡含濕率，測(cè)量試件初始平衡質(zhì)量m_eq和長(zhǎng)度l_eq；

2)配制CH₃COOK飽和鹽溶液，把試件裝入測(cè)量框架，試件的上端面收縮頭和下端面收縮頭與千分表凹錐型測(cè)頭和玻璃試件底座凹錐型支點(diǎn)接觸；電子千分表和電子天平連接電腦，歸零，設(shè)置膨脹量和吸濕量記錄間隔，實(shí)驗(yàn)初始階段采用5‐10min/次的記錄間隔，1d之后記錄間隔改為30min‐1h/次，開啟自動(dòng)記錄，全程自動(dòng)記錄膨脹量l_t,i和吸濕量m_t,i，i＝1，等待試件在相對(duì)濕度(23.1±0.3)％的恒溫環(huán)境中平衡，待試件平衡后，停止記錄，膨脹量l_t,i和吸濕量m_t,i自動(dòng)保存到文檔；

3)配制MgCl₂飽和鹽溶液，從恒濕箱底部小門取出CH₃COOK飽和鹽溶液，換入MgCl₂飽和鹽溶液，設(shè)置膨脹量和吸濕量記錄間隔，實(shí)驗(yàn)初始階段采用5‐10min/次的記錄間隔，1d之后記錄間隔改為30min‐1h/次，開啟自動(dòng)記錄，全程自動(dòng)記錄膨脹量l_t,i和吸濕量m_t,i，i＝2，試件再次平衡后，停止記錄，膨脹量l_t,i和吸濕量m_t,i自動(dòng)保存到文檔；

4)依次配制并換置K₂CO₃、Mg(NO₃)₂、KI、NaCl、KCl和K₂SO₄飽和鹽溶液，重復(fù)3)操作步驟，記錄到膨脹量l_t,i和吸濕量m_t,i；i分別為3，4，5，6，7和8；

5)完成所有階段測(cè)量后，把試件從儀器上取下并放入烘干箱內(nèi)烘干至恒重，測(cè)量試件絕干質(zhì)量m₀；

6)電子千分表和電子天平分別采集的瞬時(shí)讀數(shù)自動(dòng)輸出至電腦，把輸出的四個(gè)階段的全部膨脹量l_t,i和吸濕量m_t,i數(shù)據(jù)帶入公式(1)和(2)分別計(jì)算試件空氣吸濕膨脹過程中的膨脹值ε_t,i和含濕率σ_t,i，生成膨脹值ε_t,i和含濕率σ_t,i散點(diǎn)圖，形成吸濕膨脹特征曲線；

式中，σ_t,i為試件的含濕率，％；

和m_t,i分別為t₀和t時(shí)刻吸濕量，是實(shí)驗(yàn)開始時(shí)刻t₀和實(shí)驗(yàn)第i階段中t時(shí)刻試件、橫梁和測(cè)量框架的整體質(zhì)量的電子天平瞬時(shí)讀數(shù)，g；i＝1,2,3,4，5，6，7，8，分別代表試件從LiCl至CH₃COOK，CH₃COOK至MgCl₂，MgCl₂至K₂CO₃，K₂CO₃至Mg(NO₃)₂，Mg(NO₃)₂至KI，KI至NaCl，NaCl至KCl，KCl至K₂SO₄的8個(gè)階段；電子千分表歸零后，

m₀為試件絕干質(zhì)量，g；

m_eq為試件初始平衡質(zhì)量，g；

ε_t為試件膨脹值，mm/m；

l_eq為實(shí)驗(yàn)前測(cè)量的試件長(zhǎng)度，mm；

l₀和l_t,i分別為t₀和t時(shí)刻膨脹量，是電子千分表測(cè)試時(shí)t時(shí)刻讀數(shù)和初始讀數(shù)，mm；電子千分表歸零后，l₀＝0；

l'和l”分別為試件兩收縮頭埋入試件長(zhǎng)度，mm。

在每個(gè)吸濕階段中，采用繪制膨脹量l_t,i‐時(shí)間t曲線判斷該階段吸濕膨脹過程是否結(jié)束，當(dāng)膨脹量l_t,i‐時(shí)間t曲線達(dá)到其漸近線值時(shí)，判定該階段的吸濕膨脹過程結(jié)束，即試件平衡。

測(cè)量框架由千分表、凹錐型測(cè)頭、第一螺母、第二螺母、第一彈簧墊圈、第二彈簧墊圈、玻璃千分表底座、石英管、第一螺紋桿、玻璃試件底座、支點(diǎn)固定螺母、凹錐型支點(diǎn)組成。

結(jié)晶皿內(nèi)盛有飽和鹽溶液，飽和鹽溶液用于控制恒濕箱內(nèi)相對(duì)濕度，試件吸濕膨脹測(cè)量階段需大體均分，如果無特殊要求，本實(shí)用新型采用LiCl，CH₃COOK，MgCl₂，K₂CO₃、Mg(NO₃)₂、KI、NaCl、KCl和K₂SO₄飽和鹽溶液組成8個(gè)吸濕膨脹階段，20℃時(shí)，9種飽和溶液對(duì)應(yīng)相對(duì)濕度分別為(11.3±0.3)％，(23.1±0.3)％，(33.1±0.2)％，(43.2±0.4)％，(55.9±0.3)％，(69.9±0.3)％，(75.5±0.2)％，(85.1±0.3)％，(97.6±0.6)％；25℃時(shí)，9種飽和溶液對(duì)應(yīng)相對(duì)濕度分別為(11.3±0.3)％，(22.5±0.4)％，(32.8±0.2)％，(43.2±0.4)％，(54.4±0.3)％，(68.9±0.3)％，(75.3±0.2)％，(84.3±0.3)％，(96.3±0.5)％；每種飽和鹽溶液在換入恒濕箱前配制，飽和鹽溶液應(yīng)該保持有30％‐90％的鹽未溶解于水，在給定溫度下鹽的重量應(yīng)該比完全溶解的量大30％；

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是：

1)本實(shí)用新型以石英管抗溫度變形特性為基礎(chǔ)，建立標(biāo)距定位系統(tǒng)，解決了膨脹發(fā)展過程連續(xù)動(dòng)態(tài)測(cè)量中標(biāo)距定位的關(guān)鍵問題，測(cè)量全程無需拆卸試件，實(shí)現(xiàn)了動(dòng)態(tài)測(cè)量。

2)本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)合理，操作方便，通過營(yíng)造準(zhǔn)靜態(tài)膨脹條件，用動(dòng)態(tài)方式依次測(cè)量由低到高小范圍變化相對(duì)濕度區(qū)間內(nèi)的瞬時(shí)膨脹量和吸濕量。測(cè)量精度高，連續(xù)性好，測(cè)量結(jié)果不受數(shù)據(jù)量和單個(gè)數(shù)據(jù)測(cè)量失誤的影響，生成的膨脹值和含濕率散點(diǎn)圖即為等溫狀態(tài)下吸濕膨脹曲線，測(cè)量結(jié)果更為準(zhǔn)確、直觀。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型砌墻磚吸濕膨脹變形動(dòng)態(tài)測(cè)試的裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為圖1中的轉(zhuǎn)換梁和橫梁與第二螺紋桿連接示意圖。

圖3為圖1中的測(cè)量框架連接示意圖。

圖4為圖1中的試件示意圖。

圖中示出：千分表1、凹錐型測(cè)頭1‐1、電子天平2、第一螺母3‐1、第二螺母3‐2、第一彈簧墊圈4‐1、第二彈簧墊圈4‐2、玻璃千分表底座5、石英管6、第一螺紋桿7、玻璃試件底座8、下收縮頭9、支點(diǎn)固定螺母10、凹錐型支點(diǎn)11、上玻璃片12、轉(zhuǎn)換梁13、橫梁14、第二螺紋桿14‐1、第三螺母14‐2、恒濕箱蓋板15、恒濕箱箱體16、天平罩17、小門18、結(jié)晶皿19、飽和鹽溶液20、試件21、電腦22。

具體實(shí)施方式

為更好地理解本實(shí)用新型，下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說明，但本實(shí)用新型的實(shí)施方式不限如此。

如圖1‐4所示，一種砌墻磚吸濕膨脹變形動(dòng)態(tài)測(cè)試的裝置，包括千分表1、電子天平2、玻璃千分表底座5、石英管6、第一螺紋桿7、第二螺紋桿14‐1、玻璃試件底座8、轉(zhuǎn)換梁13、橫梁14、恒濕箱蓋板15、恒濕箱箱體16、天平罩17、結(jié)晶皿19和電腦22；恒濕箱箱體16內(nèi)設(shè)有玻璃千分表底座5和玻璃試件底座8；試件21的兩側(cè)分別設(shè)有玻璃千分表底座5和玻璃試件底座8，玻璃千分表底座5和玻璃試件底座8分別開孔，兩石英管6端頭分別設(shè)置在兩側(cè)的開孔位置；每個(gè)石英管6內(nèi)分別設(shè)有第一螺紋桿7，兩根第一螺紋桿7上均設(shè)第一螺母3‐1和第一彈簧墊圈4‐1以及第二螺母3‐2和第二彈簧墊圈4‐2，將第一螺紋桿7連接在玻璃千分表底座5和玻璃試件底座8上；第一彈簧墊圈4‐1、第二彈簧墊圈4‐2、石英管6、玻璃千分表底座5和玻璃試件底座8活動(dòng)連接；千分表1固定在玻璃千分表底座5中心位置上，千分表下端設(shè)有凹錐型測(cè)頭1‐1，玻璃試件底座中心設(shè)有凹錐型支點(diǎn)11，試件的上端面和下端面中心分別預(yù)埋上收縮頭12和下收縮頭9，試件通過上收縮頭12和下收縮頭9與千分表凹錐型測(cè)頭1‐1和玻璃試件底座凹錐型支點(diǎn)11接觸；玻璃千分表底座5上端設(shè)有轉(zhuǎn)換梁13，第一螺紋桿7穿過玻璃千分表底座5與轉(zhuǎn)換梁13連接。

在恒濕箱蓋板15上放置電子天平2，在電子天平2上放置橫梁14，橫梁14和轉(zhuǎn)換梁13通過穿過水箱蓋板15的第二螺紋桿14‐1連接，采用第三螺母14‐2與第二螺紋桿14‐1連接。橫梁14上方罩有天平罩17，減少箱體內(nèi)部空氣與箱體外環(huán)境空氣濕度交換。

電子天平2采用數(shù)據(jù)線連接電腦22，千分表1采用無線傳輸方式連接電腦22；恒濕箱箱體16底部設(shè)有結(jié)晶皿19，結(jié)晶皿19內(nèi)盛有飽和鹽溶液20；恒濕箱箱體16下端設(shè)有小門18，用于更換結(jié)晶皿19。

測(cè)量框架由千分表1、凹錐型測(cè)頭1‐1、第一螺母3‐1、第二螺母3‐2、第一彈簧墊圈4‐1、第二彈簧墊圈4‐2、玻璃千分表底座5、石英管6、第一螺紋桿7、玻璃試件底座8、支點(diǎn)固定螺母10和凹錐型支點(diǎn)11組成。

本實(shí)用新型中，千分表1選用電子千分表，優(yōu)選量程10mm以上，精度0.001mm；采用無線傳輸數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)記錄；以防止數(shù)據(jù)線對(duì)吸濕量測(cè)試產(chǎn)生影響。電子天平2的量程6000g以上，天平精度0.01g，具備數(shù)據(jù)傳輸功能。

玻璃千分表底座5的材質(zhì)為玻璃，選用8mm普通玻璃，具有不吸水、常溫下受彎不變形的特點(diǎn)，可有效減輕質(zhì)量，玻璃千分表底座5用于固定千分表1。玻璃千分表底座5和玻璃試件底座8截面尺寸優(yōu)選12mm×12mm，于型心和距兩對(duì)邊向內(nèi)1cm處，分別設(shè)有φ8孔。

橫梁14為扁平狀不銹鋼結(jié)構(gòu)，寬度不小于30mm，厚度5mm，可避免長(zhǎng)時(shí)間受力彎曲，保證橫梁14與天平托盤有效接觸，并在外界環(huán)境震動(dòng)時(shí)有效防止測(cè)量框架擺動(dòng)而造成的測(cè)量誤差。

電子天平2尺寸較大，橫梁14兩端兩第二螺紋桿14‐1間距較大，連接玻璃千分表底座5和玻璃試件底座8的兩第一螺紋桿7的間距較小，兩根第一螺紋桿7和兩根第二螺紋桿14‐1無法直接連接，因此在中間加一道轉(zhuǎn)換梁13。

試件21為標(biāo)準(zhǔn)尺寸的砌墻磚，尺寸為240mm*115mm*53mm，或長(zhǎng)度為240mm的空心磚。

測(cè)量時(shí)為防止溫度波動(dòng)影響測(cè)量結(jié)果，玻璃千分表底座5和玻璃試件底座8間的距離必須恒定不變，石英管6具有極小的溫度線膨脹系數(shù)，可實(shí)現(xiàn)該功能，以減小測(cè)量誤差。

第一螺紋桿7與第一螺母3‐1和第二螺母3‐2固定連接，第一彈簧墊圈4‐1、第二彈簧墊圈4‐2、石英管6以及玻璃千分表底座5和和玻璃試件底座8之間均為活動(dòng)連接，構(gòu)成彈性標(biāo)距定位系統(tǒng)，能夠有效消除第一螺紋桿7的蠕變和溫變影響：玻璃千分表底座5和玻璃試件底座8外側(cè)的第一彈簧墊圈4‐1、第二彈簧墊圈4‐2始終能夠保持對(duì)內(nèi)側(cè)石英管的軸向壓力，當(dāng)?shù)谝宦菁y桿7產(chǎn)生蠕變欲增大玻璃千分表底座5和玻璃試件底座8之間間距時(shí)，第一彈簧墊圈4‐1、第二彈簧墊圈4‐2會(huì)釋放其內(nèi)部彈性勢(shì)能，維持石英管6處于受壓狀態(tài)，從而穩(wěn)定玻璃千分表底座5和玻璃試件底座8之間距離不會(huì)改變。當(dāng)環(huán)境溫度升高，第一螺紋桿7伸長(zhǎng)，第一彈簧墊圈4‐1、第二彈簧墊圈4‐2就會(huì)釋放彈性勢(shì)能，作用于玻璃千分表底座5和玻璃試件底座8外側(cè)，保持石英管6兩端的壓力，穩(wěn)定標(biāo)距距離；而當(dāng)環(huán)境溫度下降，第一螺紋桿7收縮，第一彈簧墊圈4‐1、第二彈簧墊圈4‐2受壓，彈性勢(shì)能增加，玻璃千分表底座5和玻璃試件底座8依然對(duì)石英管6兩端施壓，維持測(cè)量標(biāo)距穩(wěn)定。本實(shí)用新型石英管6實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)自校準(zhǔn)，取代了傳統(tǒng)干縮膨脹儀每次測(cè)量數(shù)據(jù)均需用標(biāo)準(zhǔn)桿手動(dòng)校準(zhǔn)的過程。

本實(shí)用新型的測(cè)試過程如下：

試件制作：如圖4所示，在待測(cè)的試件21長(zhǎng)軸方向的兩端面中心位置用電鉆鉆直徑6‐10mm、深約13mm的孔；清除孔內(nèi)粉末，內(nèi)灌環(huán)氧樹脂膠，在試件長(zhǎng)軸方向埋置下收縮頭9和上收縮頭12，下收縮頭9和上收縮頭12中心線應(yīng)與試件21中心線重合，否則重裝。

結(jié)晶皿內(nèi)盛有飽和鹽溶液，飽和鹽溶液用于控制恒濕箱內(nèi)相對(duì)濕度，試件吸濕膨脹測(cè)量階段需大體均分，如果無特殊要求，本實(shí)用新型采用LiCl，CH₃COOK，MgCl₂，K₂CO₃、Mg(NO₃)₂、KI、NaCl、KCl和K₂SO₄飽和鹽溶液組成8個(gè)吸濕膨脹階段，20℃時(shí)，上述9種飽和溶液對(duì)應(yīng)相對(duì)濕度分別為(11.3±0.3)％，(23.1±0.3)％，(33.1±0.2)％，(43.2±0.4)％，(55.9±0.3)％，(69.9±0.3)％，(75.5±0.2)％，(85.1±0.3)％，(97.6±0.6)％；每種飽和鹽溶液在換入恒濕箱前配制，飽和鹽溶液應(yīng)該保持有30％‐90％的鹽未溶解于水，在給定溫度下鹽的重量應(yīng)該比完全溶解的量大30％；

配制LiCl飽和鹽溶液20，把試件21放入底部置有LiCl飽和鹽溶液20的恒濕箱內(nèi)，待試件在LiCl飽和鹽溶液20上方吸放濕至平衡含濕率，拿出試件21測(cè)量初始平衡質(zhì)量m_eq和長(zhǎng)度l_eq；

配制CH₃COOK飽和鹽溶液20，把試件21(已換入CH₃COOK飽和鹽溶液20)裝入測(cè)量框架，試件21上收縮頭12和下收縮頭9與千分表凹錐型測(cè)頭1‐1和玻璃試件底座凹錐型支點(diǎn)11接觸；電子千分表1和電子天平2連接電腦22，設(shè)置膨脹量和吸濕量記錄間隔，實(shí)驗(yàn)初始階段采用5‐10min/次的記錄間隔，1d之后記錄間隔改為30min‐1h/次，開啟自動(dòng)記錄，全程自動(dòng)記錄膨脹量l_t,i和吸濕量m_t,i，i＝1；等待試件21在相對(duì)濕度(23.1±0.3)％的恒溫環(huán)境中平衡，當(dāng)膨脹量l_t,1‐時(shí)間t曲線達(dá)到其漸近線值時(shí)，判定該階段的吸濕膨脹過程結(jié)束，停止記錄，膨脹量l_t,1和吸濕量m_t,1自動(dòng)保存到文檔；配制MgCl₂飽和鹽溶液20，從恒濕箱16底部小門18取出CH₃COOK飽和鹽溶液，換入MgCl₂飽和鹽溶液，設(shè)置膨脹量和吸濕量記錄間隔，實(shí)驗(yàn)初始階段采用5‐10min/次的記錄間隔，1d之后記錄間隔改為30min‐1h/次，開啟自動(dòng)記錄，全程自動(dòng)記錄膨脹量l_t,i和吸濕量m_t,i，i＝2；當(dāng)膨脹量l_t,2‐時(shí)間t曲線達(dá)到其漸近線值時(shí)，判定該階段的吸濕膨脹過程結(jié)束，停止記錄，膨脹量l_t,2和吸濕量m_t,2自動(dòng)保存到文檔；依次配制并換置K₂CO₃、Mg(NO₃)₂、KI、NaCl、KCl和K₂SO₄飽和鹽溶液，無需取下試件，重復(fù)MgCl₂飽和鹽溶液環(huán)境下的測(cè)量步驟，膨脹量l_t,i和吸濕量m_t,i，i分別為3，4，5，6，7和8；完成所有階段測(cè)量后，把試件21從儀器上取下并放入烘干箱內(nèi)烘干至恒重，測(cè)量試件絕干質(zhì)量m₀；

在每個(gè)吸濕階段中，采用繪制膨脹量l_t,i‐時(shí)間t曲線判斷該階段吸濕膨脹過程是否結(jié)束，當(dāng)膨脹量l_t,i‐時(shí)間t曲線達(dá)到其漸近線值時(shí)，判定該階段的吸濕膨脹過程結(jié)束。

電子千分表1和電子天平2分別采集的瞬時(shí)讀數(shù)自動(dòng)輸出至電腦22，把輸出的四個(gè)階段的膨脹量l_t,i和吸濕量m_t,i數(shù)據(jù)帶入公式(1)和(2)分別計(jì)算試件空氣吸濕膨脹過程中的膨脹值ε_t,i和含濕率σ_t,i，生成膨脹值ε_t,i和含濕率σ_t,i散點(diǎn)圖，形成吸濕膨脹特征曲線。

試件21的含濕率σ_t由公式表示：

式中，σ_t,i為試件的含濕率，％；分別為t₀和t時(shí)刻吸濕量，是實(shí)驗(yàn)開始時(shí)刻t₀和實(shí)驗(yàn)第i階段中t時(shí)刻試件、橫梁和測(cè)量框架的整體質(zhì)量的電子天平瞬時(shí)讀數(shù)，g；i＝1,2,3,4，5，6，7，8，分別代表試件從LiCl至CH₃COOK，CH₃COOK至MgCl₂，MgCl₂至K₂CO₃，K₂CO₃至Mg(NO₃)₂，Mg(NO₃)₂至KI，KI至NaCl，NaCl至KCl，KCl至K₂SO₄的8個(gè)階段；電子千分表歸零后，m₀為試件絕干質(zhì)量，g；m_eq為試件初始平衡質(zhì)量，g；

千分表變化值即為試件21的吸濕膨脹量，公式如下：

式中，ε_t,i為試件膨脹值，mm/m；l_eq為實(shí)驗(yàn)前測(cè)量的試件長(zhǎng)度，mm；l₀和l_t,i分別為t₀和t時(shí)刻膨脹量，是電子千分表測(cè)試時(shí)t時(shí)刻讀數(shù)和初始讀數(shù)，mm；電子千分表歸零后，l₀＝0；

把試件放在水中通過電子千分表1和電子天平2自動(dòng)測(cè)量試件的吸水量和膨脹量，干燥后要測(cè)量的是干燥的質(zhì)量；數(shù)據(jù)測(cè)量間隔最小可設(shè)置為1s/次。

目前國(guó)內(nèi)未有吸濕膨脹的相關(guān)實(shí)驗(yàn)方法，建筑材料吸濕膨脹特性研究多是在某一恒定溫度和相對(duì)濕度下手動(dòng)測(cè)試膨脹值和含濕率。這種測(cè)試方法試件內(nèi)部與表面的濕度梯度相差較大，無法準(zhǔn)確反映膨脹值和含濕率的關(guān)系；如采用多相對(duì)濕度階段連續(xù)吸濕的方法測(cè)量，因每階段相對(duì)濕度變化小，建筑材料相應(yīng)膨脹變形也較小，放大了相對(duì)測(cè)量誤差，影響整個(gè)吸濕膨脹過程測(cè)量的準(zhǔn)確性。

歐盟有關(guān)建筑材料濕脹收縮的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范了建筑材料的濕膨脹系數(shù)定義和測(cè)定方法，采用低相對(duì)濕度到高相對(duì)濕度分階段測(cè)量的方式測(cè)量各濕度區(qū)間內(nèi)穩(wěn)態(tài)下的膨脹值和含濕率，因數(shù)據(jù)量有限，膨脹值與含濕率間關(guān)系易受測(cè)量誤差的影響。

本實(shí)用新型裝置和方法利用建筑材料在準(zhǔn)靜態(tài)膨脹條件下膨脹值與含濕率變化相適應(yīng)的特點(diǎn)，用動(dòng)態(tài)方式依次、同步測(cè)量由低到高小范圍變化相對(duì)濕度區(qū)間內(nèi)的瞬時(shí)膨脹量和吸濕量。測(cè)量結(jié)果不受數(shù)據(jù)量和單個(gè)數(shù)據(jù)測(cè)量失誤的影響，可直接獲得等溫狀態(tài)下膨脹值與含濕率曲線，實(shí)現(xiàn)了砌墻磚吸濕膨脹過程的動(dòng)態(tài)測(cè)量。