淺析建筑節能材料檢測存在的問題

周永奮

廣州市質量監督檢測研究院 廣東 廣州 510000

一、試樣的制備對檢測結果的影響

建筑節能材料的檢測,大部分試樣是由檢測單位的試驗員制作和養護的。試件制作的好壞,包括均勻性、一致性以及養護條件,對檢測結果和對建筑節能材料的性能評定有直接的影響。

1.膠粉聚苯顆粒保溫漿料

膠粉聚苯顆粒保溫漿料由膠粉料和聚苯顆粒等組成,施工時加水攪拌均勻,抹或噴在基層墻面上形成保溫層,其保溫性能和力學性能都與干密度密切相關。只要控制好了干密度,就可基本上控制住它的保溫性能和力學性能。膠粉聚苯顆粒保溫漿料干密度試件尺寸為300mm×300mm×30mm、抗壓強度試件的尺寸為100mm×100mm×100mm,其制作質量均掌握在制樣人員的手中。由于試件制作不好使其性能達不到要求的情況并不鮮見,如制樣時搗插不實,則力學性能無法滿足;壓得過實,干密度過大,則保溫性能就下降。因此控制膠粉聚苯顆粒保溫漿料試件的制作十分必要。

制備膠粉聚苯顆粒保溫漿料標準試件,應按產品說明書中規定的比例和方法,將水、膠粉料和聚苯顆粒攪拌至均勻,用油灰刀將標準漿料逐層加滿并略高出試模,用油灰刀沿模壁插數次,然后用抹子抹平;試樣成型后用聚乙烯薄膜覆蓋,并按要求進行養護。此外,膠粉聚苯顆粒保溫漿料抗拉強度不合格也是常見問題。這除了材料本身和制樣手法外,試模尺寸不合理也是影響檢測結果的重要因素。

2.膠粘劑、抹面膠漿

在國家建筑工程行業標準《膨脹聚苯板薄抹灰外墻外保溫系統》JG149-2003中,對膠粘劑、抹面膠漿的浸水拉伸粘結強度試驗是引用標準《陶瓷墻地磚膠粘劑》JG/T547-1994的養護條件和《建筑室內用膩子》JG/T3049-1998的試驗方法。其做法是:將填涂膠粘劑、抹面膠漿的水泥砂漿塊試樣的膠粘劑、抹面膠漿層向上,水平置于標準砂漿上面,然后注水到水面距離砂漿塊表面約5mm處(見圖1),靜置7d后將試件取出并側面放置,在50℃±3℃恒溫干燥箱內干燥24h,然后于試驗條件下放置24h后進行試驗。筆者認為這種方法是正確的。

JG/T3049-1998的浸水試驗方法示意圖

圖1

而國家建材行業標準《外墻外保溫用膨脹聚苯乙烯板抹面膠漿》和《墻體保溫用膨脹聚苯乙烯板膠粘劑》則要求將填涂膠粘劑、抹面膠漿的水泥砂漿塊試樣在23℃±2℃的水中浸泡7d,試樣膠粘劑、抹面膠漿層向下,浸入水中的深度為2～10mm,到期試樣從水中取出并擦拭表面水分,然后進行試驗。

兩種標準方法的不同,使得不同的檢測單位采用的試驗方法不同,導致試驗結果存在較大差異。對于完全浸沒在水中的試樣,從水中取出后立即試驗,多數檢測結果不滿足限量要求;但試樣放置數小時后的檢測結果合格率會升高,若第二天檢測多數不合格試樣都會滿足限量要求。這就使得檢測結果的不確定性大大增加。

二.現場錨栓拉拔檢測結果的評定

廣東工程建設規范《住宅建筑節能工程施工質量驗收規程》DGJ08-113-2005規定,錨栓拉拔強度應每種基層做一組,每組3只,測試條件應與工程中墻體材料相同,試驗方法按《膨脹聚苯板薄抹灰外墻外保溫系統》JG149-2003附錄F進行,但沒有規定限量值。而《膨脹聚苯板薄抹灰外墻外保溫系統》JG149-2003附錄F中僅列出了測試數量為5、10、15個時的單個錨栓抗拉承載力標準值的計算方法,但當測一組(3個)試件時,則無法計算。限量標準也只是基層為C25混凝土時的限量標準,并規定其他種類的基層墻體中的抗拉承載力應通過現場試驗確定。這樣,現場測試錨栓抗拉強度的結果評定很不明確。

由于現場錨栓施工是由數個錨栓共同作用在一張聚苯板上,當有一個錨栓抗拉強度太低而破壞時,分配在其他錨栓上的抗拉強度會更大,即使其它錨栓滿足要求,也有可能因為某個錨栓不滿足要求使得整體不滿足要求,所以當按《住宅建筑節能工程施工質量驗收規程》DGJ08-113-2005的要求進行現場錨栓拉拔強度測試時,測得的三個數據應為三個檢測結果均滿足要求。錨栓抗拉強度的判定依據,應由設計單位根據錨栓數量等設計參數確定。

三、導熱系數檢測的影響因素

導熱系數是評價保溫材料絕熱性能的主要技術依據,其物理意義為:在穩態傳熱條件下,當其兩側溫差為1℃時,在單位時間內通過單位面積的熱量。測量材料導熱系數的方法主要分為穩態法和非穩態法,依據國家標準《絕熱材料穩態熱阻及有關特性的測定防護熱板法》GB 10294-88(以下簡稱《標準》),我們采用基于穩態法的平板導熱系數測定儀測定材料的導熱系數。試驗過程中我們發現如下幾個影響試驗結果的因素。

1.冷熱板夾緊力和試件厚度

《標準》指出,平板導熱儀應配備可施加恒定壓緊力的裝置,以改善試件與板的熱接觸或在板間保持一個準確的間距。測定絕熱材料時,施加的壓力一般不大于2.5kPa。但實際情況是,目前多數儀器均不配備可顯示恒定壓緊力的裝置,試驗者無從判斷夾緊力大小。夾緊力不同,則導致試件尤其是可壓縮試件測定狀態的厚度不同,給試驗結果帶來誤差。

依據《標準》,由于熱膨脹和冷、熱板的夾緊力,試件的厚度可能在變化,因此,建議在實際的試驗溫度和壓力下測量試件厚度;或在裝置之外,重現試驗條件下試件所受壓力,測量其厚度。

對于可壓縮試件(如半硬質玻璃棉板或礦棉板),為了減少誤差,我們采用厚度反控制夾緊力的方法,即先將樣品置于壓力機上,施加規范規定的夾緊力,記錄該夾緊力時試件的厚度;然后將試件置于平板導熱儀中,通過夾緊后厚度調節,反推知夾緊力基本達到要求,然后進行試驗。

對儀器進行定期校核檢查時所使用的標準板為中堿玻璃,它是通過離心噴咀工藝制成5～7μm的纖維,然后通過改性酚醛樹脂處理而成。它也容易被壓縮。儀器進行標定時,標準板所受夾緊力大小與其厚度同樣影響試驗結果,使得校正系數的不確定度增加,這樣就給樣品測定結果再一次帶來誤差。所以,建議儀器標定時對標準板的夾緊力應通過較多的試驗取得,最好同時與其它單位進行相互比對試驗。

2.冷、熱板設定溫度的選擇

傳熱過程與冷、熱板的溫度差有關,溫差不同,試驗結果不同。溫差的選擇應按照被測材料產品標準選擇,若產品標準中無具體說明,則按照被測試件的使用條件來選擇。另外,還需綜合考慮試驗環境溫濕度以及所采用儀器的性能要求。對于冷板不配備制冷裝置的儀器,要求冷板設定溫度要高于室溫;對于冷板配備既可加熱亦可制冷裝置的導熱儀,其冷板設定溫度也不宜與環境溫度溫差太大,若溫差太大,加之上海地區環境濕度較大,夾板頂部容易出現結露現象。而對于熱板只能加熱不能制冷的儀器,試驗時熱板溫度設定不可低于環境溫度。因此,試驗時,我們只能在滿足規范要求的前提下,結合試驗環境和儀器的實際情況,來選擇合適的冷、熱板溫度進行試驗。

結束語：綜上所述，膠粉聚苯顆粒保溫漿料試樣的制作掌握在制樣人員的手中,由于試樣制作不好使其性能達不到要求的情況并不鮮見,因此控制制樣十分必要。膠粘劑、抹面膠漿的浸水拉伸粘結強度引用標準《陶瓷墻地磚膠粘劑》JG/T547-1994的養護條件和《建筑室內用膩子》JG/T3049-1998的試驗方法,與實際情況較為符合,也更為合理。錨栓抗拉強度試驗前,由委托方提供設計要求的抗拉強度設計值;一組錨栓中三個試樣檢測結果均應大于其設計值或設計值與安全系數的乘積。導熱系數試驗結果受冷、熱板夾緊力和試件厚度影響,尤其對于易壓縮試件的影響較大;夾緊力和厚度除影響樣品本身的導熱系數外,還影響到儀器校正系數的準確度,給試驗帶來雙重誤差。

[1]施川燕.淺談建筑節能材料檢測應注意的問題[J].中國建設信息，2008，24.

[2]郭偉.關于建筑節能材料檢測的幾個問題的探討[J].江西建材，2007，04.