GB/T 20312-2006 建筑材料及制品的湿热性能 吸湿性能的测定 | 梦能涂料每日解读标准
前言：多孔建筑材料吸湿行为的“标准量尺”
在建筑材料科学与湿热工程领域，多孔材料的吸湿性能是决定建筑围护结构热工性能、耐久性和室内舒适度的核心参数之一。无论是保温材料（如岩棉、玻璃棉）、砌块（如加气混凝土、陶粒混凝土），还是木质基材，其在不同相对湿度环境下的水分吸附和解吸行为，直接影响着建筑构件的热传递效率、霉变风险和冻融耐久性。一条准确的吸湿曲线，不仅是理论计算的基础，更是工程选材与设计的关键依据。
GB/T 20312-2006/ISO 12571:2000《建筑材料及制品的湿热性能 吸湿性能的测定》 正是为此而制定的国家标准。它由中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局和中国国家标准化管理委员会于2006年7月19日发布，2006年12月1日正式实施。该标准等同采用国际标准ISO 12571:2000，系统规定了利用“干燥器法”和“气候箱法”测定多孔建筑材料及制品吸湿性能的两种可选方法。本标准是多孔材料吸湿特性检测领域最权威、引用最广泛的基础测试方法标准。
梦能涂料解读： 这份标准于2006年12月1日实施，是多孔材料吸湿性能测定的“标准量尺”。对于建筑材料研发人员、质量检验员和建筑热工工程师而言，本标准的核心价值在于：它建立了两种可选的标准化测试路径——基准法的“干燥器法”和便捷性的“气候箱法”，并通过严格规定温度控制（基准吸附曲线在23±0.5℃）、相对湿度环境（通过饱和盐溶液或气候箱实现）、平衡判定（间隔24h三次称量变化<0.1%）和含湿率计算等关键参数，确保了吸湿曲线的精确性和可复现性。理解并掌握本标准，是准确表征材料吸湿特性、指导建筑湿热性能设计的“必修课”。
一、 标准基本信息
| 项目 | 内容 |
|---|---|
| 标准全称 | 建筑材料及制品的湿热性能 吸湿性能的测定 |
| 英文名称 | Hygrothermal performance of building materials and products—Determination of hygroscopic sorption properties |
| 标准编号 | GB/T 20312-2006/ISO 12571:2000 |
| ICS | 91.120.10 Q 25 |
| 发布机构 | 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局、中国国家标准化管理委员会 |
| 发布日期 | 2006-07-19 |
| 施行日期 | 2006-12-01 |
| 标准类型 | 推荐性国家标准（GB/T） |
| 采标情况 | 等同采用 ISO 12571:2000（IDT） |
| 归口单位 | 全国绝热材料标准化技术委员会(SAC/TC 191) |
| 起草单位 | 南京玻璃纤维研究设计院 |
| 主要起草人 | 成钢、陈彤、陈尚、王玉梅、曾乃全、张游 |
| 适用范围 | 规定了利用干燥器法和气候箱法测定多孔建筑材料及制品吸湿性能的两种可选方法。可测定试样在规定温湿度下达到湿平衡时的含湿率。 |
梦能涂料解读： 标准编号“GB/T”代表“推荐性国家标准”。本标准由全国绝热材料标准化技术委员会归口，由南京玻璃纤维研究设计院负责起草——该院是中国绝热材料领域最权威的科研机构之一。标准的适用范围明确界定了两大核心要素：一是两种可选方法（干燥器法和气候箱法）；二是核心测量——通过在不同相对湿度环境中使试样达湿平衡并称量计算含湿率，绘制吸附曲线和解吸曲线以表征吸湿特性。
二、 范围（第1章）——标准的“应用边界”
规范的第1章（范围）是标准的纲领性章节，明确了本标准的适用对象和核心内容。
1： 本标准规定了测定多孔建筑材料及制品吸湿性能的两种可供选择的方法。——干燥器法,用于干燥器和称量杯；——气候箱法，用气候箱。干燥器法是基准提示的方法。本标准没有规定抽样的方法。本标准规定的方法也可以用来测定试样在规定温度和湿度下达到湿平衡时的含湿率。
梦能涂料解读： 范围章节明确指出了本标准的四个核心信息：一是适用对象——多孔建筑材料及制品；二是两种方法——干燥器法（基准法）和气候箱法；三是无抽样规定——标准本身不规定抽样方法；四是扩展用途——可用来测定试样在“规定温度和湿度”下达湿平衡时的含湿率。特别是“干燥器法是基准提示的方法”这一表述，明确了干燥器法具有更高的精度和权威性，是仲裁或校验的首选方法。
三、 术语和定义（第3章）——标准的“核心概念”
规范的第3章（术语和定义）精确界定了吸湿性能测试涉及的关键术语，这是理解整个测试方法框架的语言基础。
| 编号 | 术语 | 定义 | 工程释义 |
|---|---|---|---|
| 3.1.1 | 吸湿作用 hygroscopic sorption | 达到平衡前多孔材料和周围空气之间的水蒸气交换 | 材料与空气之间的水分交换过程，分为吸附和解吸 |
| 3.1.2 | 质量含湿率 moisture content mass by mass | 可蒸发水的质量与干燥材料的质量之比 | 即质量的含水量百分比，核心计算指标 |
| 3.1.3 | 体积含湿率 moisture content volume by volume | 可蒸发水的体积与干燥材料的体积之比 | 以体积为基础的含湿量表示方法 |
| 3.1.4 | 体积含湿量 moisture content mass by volume | 单位体积干燥材料中包含的可蒸发水的质量 | 常用单位为 kg/m3 |
| 3.1.5 | 吸湿曲线 sorption curve | 在规定的温度下,试样与环境达到湿平衡时的含湿率和环境相对湿度的关系曲线 | 吸湿性能的完整图形化描述 |
| 3.1.6 | 吸附曲线 adsorption curve | 在一组递增相对湿度条件下试样的吸湿作用曲线 | 材料从干到湿的吸湿过程 |
| 3.1.7 | 解吸曲线 desorption curve | 在一组递减相对湿度条件下试样的吸湿作用曲线 | 材料从湿到干的放湿过程 |
梦能涂料解读： 第3章是“概念框架”。这些术语构成了吸湿性能测试的语言基础。特别值得注意的是：
① 吸湿曲线 vs 吸附/解吸曲线： 吸湿曲线是总称，包括吸附曲线（增湿路径）和解吸曲线（减湿路径）——两者之间通常存在“滞后效应”（同一相对湿度下，解吸曲线上的含湿率高于吸附曲线）；
② 质量含湿率 vs 体积含湿量： u（质量含湿率，%）是基础测定值，Ψ（体积含湿率，%）和w（体积含湿量，kg/m3）可通过干密度换算得到；
③ 可蒸发水： 被定义为“在一定温度下烘干至恒重所能去除的水分”，排除了材料化学结合水。
四、 原理（第4章）——标准的“科学基础”
规范的第4章（原理）是标准的科学原理部分，简洁但系统地阐述了吸附曲线和解吸曲线的测定逻辑。
4.1 吸附曲线
4.1： 干燥试样至恒重。在恒定的温度下,将试样依次放入相对湿度逐级增加的环境中。当试样和环境达到湿平衡时测定其含湿率。称量试样,当其达到恒重时,即为试样和环境达到了平衡。选择至少四个相对湿度环境。得到各相对湿度下试样的含湿率,即可绘制吸附曲线。
4.2 解吸曲线
4.2： 解吸曲线的起始点相对湿度至少为95%。这可以是吸附曲线的最后一点也是通过干燥试样的吸湿得到的。在恒定的温度下,将试样依次放入相对湿度逐级降低的环境中。当试样和环境达到湿平衡时测定其含湿率。称量试样,当其达到恒重时,即为试样和环境达到了平衡。选择至少四个相对湿度环境。最后,试样被烘干至恒重。得到各相对湿度下试样的含湿率,即可绘制解吸曲线。
梦能涂料解读： 第4章是“科学基础”。本章揭示了吸附曲线和解吸曲线测定路径的两个核心特征：
① 路径对称性： 吸附曲线从干到湿（相对湿度逐级增加），解吸曲线从湿到干（逐级降低），两者构成“完整循环”；
② 数据点要求： 无论吸附还是解吸，都需要“至少四个相对湿度环境”——这是绘制完整曲线的最低数据点要求，通常在30%~95%区间内以大致相等间隔选择。
五、 仪器（第5章）——标准的“硬件保障”
规范的第5章（仪器）是标准的硬件基础部分，详细规定了两种测试方法所需的仪器设备。
5.1 干燥器法
测试仪器应包括：a) 称量杯,不吸水且杯盖严实; b) 天平，精度为称量总质量的 0.01%；c) 烘箱,符合GB/T 20313要求; d) 干燥器,能维持内部空气相对湿度 ±2%; e) 恒温箱,在规定的试验温度下,温度波动不超过0.5℃。
5.2 气候箱法
测试仪器应包括：a) 称量杯,不吸水; b) 天平,精度为称量总质量的0.01%; c)烘箱,符合GB/T 20313标准要求; d)气候箱,在整个测试区域内,温度波动不超过 ±2℃,相对湿度波动不超过 ±5%。
| 项目 | 干燥器法要求 | 气候箱法要求 |
|---|---|---|
| 核心设备 | 干燥器 + 恒温箱 | 气候箱（一体式） |
| 湿度控制 | 饱和盐溶液，±2% | 气候箱自身，±5% |
| 温度控制 | 恒温箱，波动≤0.5℃ | 气候箱，波动≤±2℃ |
| 天平精度 | 称量总质量的0.01% | 称量总质量的0.01% |
| 称量杯 | 不吸水，杯盖严实 | 不吸水 |
梦能涂料解读： 第5章是“硬件保障清单”。两种方法的硬件配置差异直接反映了各自的适用范围：
① 干燥器法： 通过饱和盐溶液控制湿度（精度±2%），通过恒温箱控制温度（波动≤0.5℃），精度更高但操作复杂，适合“基准法”定位；
② 气候箱法： 一体式气候箱同时控制温度和湿度，温度波动≤±2℃，湿度波动≤±5%，精度略低但操作便捷，适合批量测试；
③ 天平精度统一： 两种方法对天平的精度要求一致——“称量总质量的0.01%”，确保含湿率计算的准确性。
六、 试样（第6章）——标准的“测试对象”
规范的第6章（试样）是标准对试样规格和数量的规定，这是确保测试结果具有代表性的基础。
6.1 试样的规定： 试样应具有代表性,质量至少是10g。对密度小于300kg/m3的材料试样尺寸应至少为100 mm×100 mm。
6.2 试样数量： 应至少测试3个试样。应按第7章的规定对每个试样分别进行测试。
梦能涂料解读： 第6章是“测试对象”。本章规定了三个核心要求：
① 试样代表性： “应具有代表性”——这是所有测试工作的前提；
② 尺寸/质量底线： 质量至少10 g，低密度材料（<300 kg/m3）尺寸至少100 mm×100 mm——这是为了保证试样量足够，使称量误差在可接受范围内；
③ 最低样本量： “至少测试3个试样”——这是确保结果统计学意义的最低要求。
七、 试验步骤（第7章）——标准的“核心操作流程”
规范的第7章（试验步骤）是标准中操作性最强的部分，分干燥器法和气候箱法详细规定了从干燥到平衡的完整操作流程。
7.1 试验条件
7.1： 基准吸附曲线应在(23±0.5)℃的条件下试验得到。如果双方同意,吸附曲线也可在特殊应用的其他温度下试验得到。
7.2 干燥器法
7.2.1 概述： 在干燥器内盛入合适的饱和盐溶液,使干燥器内维持所需的湿度。将干燥器放入恒温箱中。
7.2.2 吸附曲线：
① 称量经干燥处理的称量杯和杯盖的质量。
② 将试样放入称量杯中,不盖杯盖,放入烘箱,按GB/T 20313标准中规定的温度干燥至恒重。若间隔至少24h的连续三次称量试样质量的变化小于总质量的0.1%，即可认为达到恒重。
③ 试样放入称量杯中,不盖杯盖,将称量杯和杯盖一同放入盛有能提供合适相对湿度的饱和盐溶液的干燥器中。
④ 定期称量试样,直至试样达到湿平衡(恒重)。称量时,打开干燥器,立即盖好杯盖并移至天平上称量。称量后,将其放回干燥器,打开杯盖。
⑤ 逐级增加湿度,重复上述操作。在相对湿度从30%~95%的区间内,以大致相等的间隔选择至少4个相对湿度环境。
梦能涂料解读： 第7章是“核心操作规范”。操作流程中有六个关键质量控制点：
① 基准温度：(23±0.5)℃——只有在这一条件下得到的曲线才称为“基准吸附曲线”；
② 干燥终点：“间隔24h的三次称量变化<0.1%”—这是判定“恒定干燥状态”的收敛标准；
③ 湿平衡判定：“间隔24h的三次称量变化<0.1%”—与干燥终点相同的判定标准，表明试样与环境达到湿平衡；
④ 称量操作：“打开干燥器,立即盖好杯盖”—这是防止称量杯在称量过程中与环境发生水分交换的关键操作；
⑤ 相对湿度区间：“30%~95%”—这是吸湿性能测定的标准湿度范围；
⑥ 最低数据点：“至少4个”—覆盖从低湿到高湿的完整范围。
八、 计算和结果表示（第8章）——标准的“数据输出”
规范的第8章（计算和结果表示）是标准中关于如何计算含湿率和绘制吸湿曲线的核心章节。
8： 每一个试样的含湿率按式(1)计算：
u=（m-m0)/m0
为得到吸附曲线或解吸曲线,计算每一相对湿度条件下各试样含湿率的平均值。求得不同相对湿度条件下试样的平均含湿率，用直线连接数据点即得到吸附曲线或解吸曲线。
符号说明：
| 符号 | 物理量 | 单位 | 说明 |
|---|---|---|---|
| u | 质量含湿率 | % | 核心输出参数 |
| m | 湿平衡时的试样质量 | g | 在给定相对湿度下达到平衡后称得的质量 |
| m0 | 干燥试样质量 | g | 经烘干至恒重后的质量 |
梦能涂料解读： 第8章是“数据输出”。核心公式 u=（m-m0)/m0将湿平衡时的质量与干燥质量的差值转化为百分比质量含湿率。标准还提供了从质量含湿率u计算体积含湿率Ψ和体积含湿量w的路径（通过GB/T 20313中给出的换算方法）。绘制曲线时，“用直线连接数据点”——即采用线性插值方法连接相邻数据点，形成完整的吸附或解吸曲线。
九、 附录A——饱和溶液的“温度-湿度数据库”
规范的附录A（资料性附录）是标准中数据量最庞大的部分，提供了在0℃~60℃温度区间内28种饱和盐溶液上方空气的相对湿度精确数据。
附录A的核心价值在于给出了每一种饱和溶液在不同温度下的相对湿度值和误差范围（±值），例如：
| 饱和溶液 | 23℃时RH | 适用湿度范围 | 工程作用 |
|---|---|---|---|
| 氯化锂 LiCl | 11.30%±0.28% | 约3%~15% | 低湿环境，用于建立吸附曲线起点 |
| 氯化镁 MgCl2 | 32.78%±0.16% | 约33% | 标准中湿点 |
| 硝酸镁 Mg(NO3)2 | 53.49%±0.22% | 约53% | 标准中湿点 |
| 氯化钠 NaCl | 75.36%±0.13% | 约75% | 标准高湿点，接近大气中常见湿度 |
| 氯化钾 KCl | 84.65%±0.27% | 约85% | 高湿环境 |
| 硝酸钾 KNO3 | 94.00%±0.60% | 约94% | 极高湿环境（基准曲线上限） |
| 硫酸钾 K2SO4 | 97.42%±0.47% | 约97% | 解吸曲线起点（>95%） |
梦能涂料解读： 附录A是整个标准最庞大的“数据库”。它为干燥器法提供了精确的湿度控制依据——通过选择不同的饱和盐溶液，可以在干燥器内获得从约3%到约98%范围内的特定相对湿度环境。同时，附录A还提供了温度对相对湿度的影响数据（从0℃到60℃每5度一档），使测试人员能够根据实际试验温度（如23℃）精确选取对应的RH值。
十、 标准在行业中的应用——多孔材料吸湿性能的“标准量尺”
GB/T 20312-2006是多孔材料吸湿性能检测领域引用频率最高的基础方法标准，在您提供的知识库中随处可见其身影：
● 在GB/T 35166-2017《建筑材料及制品的湿热性能 吸湿/放湿速率的测定》中的引用：
在您知识库的GB/T 35166-2017 第2章“规范性引用文件”中，明确引用了“GB/T 20312-2006 建筑材料及制品的湿热性能 吸湿性能的测定(ISO 12571:2000,IDT)”。附录A.7“饱和盐及相对湿度”更明确要求：“若使用盐饱和水溶液,按照内容依据GB/T 20312-2006的表B.3进行选择。”
● 作为“吸湿性能测定”的通用基础标准：
在您的知识库中，GB/T 20312-2006作为多项建筑材料湿热性能标准的基础引用文件，其附录A的饱和盐溶液相对湿度数据库被广泛引用，其他标准无需重复建立湿度控制方法，直接引用本标准即可。
梦能涂料解读： GB/T 20312-2006的引用范围之广，充分体现了其在建筑材料吸湿性能检测领域的“基础量尺”地位。从GB/T 35166-2017（吸湿/放湿速率）到其他涉及饱和盐溶液湿度控制的标准（如部分水蒸气透过率测定标准），都依赖于GB/T 20312-2006提供的标准化湿度控制方法。其附录A的饱和盐溶液数据库，更是整个建筑湿热标准体系中最常被引用的数据资料。
十一、 总结与梦能金句
GB/T 20312-2006告诉我们：多孔建筑材料的吸湿性能测定，不是一句简单的“放到潮湿环境里称一称”，而是一个从“两种方法选择（干燥器法/气候箱法）→试样制备（至少10g或100mm×100mm，至少3个）→干燥至恒重（间隔24h三次称量变化<0.1%）→在至少4个相对湿度环境（30%~95%区间等间隔）中逐级增湿/降湿→定期称量至湿平衡（同样间隔24h三次变化<0.1%）→计算含湿率u=（m-m0)/m0→绘制吸附曲线或解吸曲线”的标准化、系统化测试流程。它用附录A中28种饱和盐溶液从0℃到60℃的完整温度-湿度数据库，为干燥器法提供了精确的湿度控制依据；它用(23±0.5)℃的基准试验温度要求，为吸附曲线提供了“温标”；它用“间隔至少24h的连续三次称量变化小于总质量的0.1%”的平衡判定标准，在“时间”与“精度”之间划出了科学的平衡线。
一个核心定位： 中国多孔建筑材料及制品吸湿性能测定领域最权威、引用最广泛的基础方法标准（2006版），等同采用ISO 12571:2000。
两大测试方法： ① 干燥器法——基准法，采用饱和盐溶液控制湿度（精度±2%），恒温箱控制温度（波动≤0.5℃）；② 气候箱法——一体化控制（温度±2℃，湿度±5%），操作便捷。
四大关键步骤： ① 试样准备（代表性，≥10g或100mm×100mm，≥3个）→ ② 干燥至恒重（间隔24h三次称量变化<0.1%）→ ③ 逐级增湿/降湿至湿平衡（同样≤0.1%）→ ④ 计算含湿率并绘制曲线。
一个核心公式： u=（m-m0)/m0——质量含湿率的定义公式。
一个根本性认知： 多孔材料的吸湿曲线是建筑材料湿热性能分析的基础数据。GB/T 20312-2006正是提供这种基础数据测定方法的标准工具。它既通过对吸附曲线和解吸曲线的分别测定，揭示了材料的“吸湿滞后”现象；又通过基准温度(23±0.5)℃和标准湿度区间30%~95%的规范，确保了不同材料、不同实验室之间的测试结果具有可比性。从绝热材料到砌块，从木质基材到复合板材，本标准为一切需要表征吸湿行为的建筑材料，提供了统一的测试语言。
梦能金句： “GB/T 20312-2006是多孔建筑材料吸湿行为的‘标准量尺’——它用从30%到95%以大致相等间隔选择的至少4个相对湿度环境，勾勒出吸附过程和解吸过程在材料微孔道中的完整轨迹；它用氯化锂在23℃时11.30%的精准低湿和硫酸钾在23℃时97.42%的极高湿，为干燥器法提供了从近干到近饱和的湿度控制全链；它用u=（m-m0)/m0这一简洁公式，将达湿平衡时质量的每一次增加或减少，转化为以百分数表达的含湿率数据点；它用“线性连接数据点”的绘制规则，将离散的实验数据点连缀成一条完整的吸附曲线或解吸曲线。在这套由干燥器、气候箱和饱和盐溶液共同编织的‘吸湿量尺’上，每一次湿平衡的到达都是材料微孔结构对水分的最真实回应，每一条吸附曲线的绘制都是对建筑围护结构热湿耦合计算最底层的数据支撑。”