保溫裝飾一體板實(shí)驗(yàn)室檢測的典型質(zhì)量問題分析

曲軍輝，江威，趙矗，李振宇，徐長春，于躍洋

（1.中國建筑科學(xué)研究院有限公司，北京 100013；2.建科環(huán)能科技有限公司，北京 100013；3.建筑安全與環(huán)境國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100013；4.武漢匯科質(zhì)量檢測有限責(zé)任公司，湖北 武漢 430050）

0 引言

保溫裝飾一體板是以保溫材料、面層為主，可采用復(fù)合膠、底襯和錨固構(gòu)造，在工廠復(fù)合而成具有保溫和裝飾功能的建筑外墻用板狀制品。保溫裝飾一體板技術(shù)相對于傳統(tǒng)做法集合了工廠一體化生產(chǎn)、現(xiàn)場安裝速度快及多種飾面可選取的優(yōu)勢，成為大量工程的首選做法。保溫裝飾一體板的出現(xiàn)，改變了目前保溫、涂料領(lǐng)域的形態(tài)，將半成品的保溫、涂料產(chǎn)品直接在流水線上實(shí)現(xiàn)了成品化，將不可控制的手工施工變成了機(jī)械化、自動(dòng)化生產(chǎn)，將復(fù)雜的手工現(xiàn)場施工改變?yōu)楹唵蔚默F(xiàn)場安裝。隨著國家產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整升級，許多建筑外墻保溫及裝飾生產(chǎn)型企業(yè)逐步將發(fā)展重心偏向保溫裝飾一體板。然而伴隨著保溫裝飾一體板技術(shù)和產(chǎn)品的快速發(fā)展，行業(yè)也產(chǎn)生了很多問題。

在產(chǎn)品行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化方面，目前產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)數(shù)量繁多，經(jīng)常出現(xiàn)檢測項(xiàng)目不統(tǒng)一的情況，甚至項(xiàng)目指標(biāo)要求之間存在矛盾，給行業(yè)發(fā)展帶來了困擾；而在產(chǎn)品生產(chǎn)方面，部分保溫裝飾一體板生產(chǎn)企業(yè)對處于上游供應(yīng)鏈的廠家沒有進(jìn)行很好的質(zhì)控，對原材料的采購把控不嚴(yán)，往往只關(guān)注利潤和產(chǎn)品成本，使得保溫裝飾一體板飾面層頻繁出現(xiàn)開裂、褪色、剝離、翹曲等問題。同時(shí)在工程施工方面，施工整體水平較低、監(jiān)管不到位，三方檢測走過場，導(dǎo)致保溫裝飾一體板脫落等現(xiàn)象頻發(fā)。

1 標(biāo)準(zhǔn)體系現(xiàn)狀分析

目前保溫裝飾一體板的國家標(biāo)準(zhǔn)是空白的，涉及保溫裝飾一體板的行業(yè)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)為JG/T 287—2013《保溫裝飾外墻板外保溫系統(tǒng)材料》，該標(biāo)準(zhǔn)主要是針對無機(jī)面板類的保溫裝飾板產(chǎn)品的自身性能。暫無涉及保溫裝飾一體板的行業(yè)工程標(biāo)準(zhǔn)，導(dǎo)致了保溫裝飾一體板在工程驗(yàn)收時(shí)暫無標(biāo)準(zhǔn)可依。部分地區(qū)出臺(tái)了保溫裝飾板的工程應(yīng)用地方標(biāo)準(zhǔn)，如：上海市DG/TJ 08-2122—2013《保溫裝飾復(fù)合板墻體保溫系統(tǒng)應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》，福建省DB35/T 1329—2013《保溫裝飾板外墻外保溫應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》，湖北省DB42/T 1107—2015《保溫裝飾板外墻外保溫系統(tǒng)工程技術(shù)規(guī)程》，天津市DB/T 29-240—2016《天津市保溫裝飾板外墻外保溫系統(tǒng)技術(shù)規(guī)程》，江蘇省DGJ32/TJ 86—2013《保溫裝飾板外墻外保溫系統(tǒng)技術(shù)規(guī)程》，山東省DB37/T 1992—2011《保溫裝飾板外墻外保溫系統(tǒng)》和DBJ/T 14-072—2010《保溫裝飾板外墻外保溫系統(tǒng)應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》等。各地區(qū)都根據(jù)當(dāng)?shù)氐奶攸c(diǎn)進(jìn)行了建筑外墻保溫裝飾一體板領(lǐng)域的工程應(yīng)用規(guī)定。JG/T 287—2013 與RISN-TG 028—2017《保溫裝飾板外墻外保溫工程技術(shù)導(dǎo)則》涉及保溫裝飾一體板分類的方法不一致。JG/T 287—2013 以保溫裝飾一體板整板的單位面積質(zhì)量進(jìn)行劃分，分為Ⅰ型和Ⅱ型。RISN-TG 028—2017 以保溫裝飾一體板中面板的單位面積質(zhì)量進(jìn)行劃分，分為Ⅰ型和Ⅱ型。在保溫裝飾一體板檢測領(lǐng)域的標(biāo)準(zhǔn)存在雜、亂、指標(biāo)不一致的問題。由于標(biāo)準(zhǔn)中保溫裝飾一體板產(chǎn)品的技術(shù)參數(shù)和系統(tǒng)測試試驗(yàn)方法，很多是完全借鑒其它產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的方法，必然會(huì)產(chǎn)生以下問題：（1）項(xiàng)目參數(shù)的不適應(yīng)性。如保護(hù)層水蒸汽透過性能檢驗(yàn)項(xiàng)目對保溫裝飾一體板是不適合的。（2）部分項(xiàng)目參數(shù)的指標(biāo)不適合現(xiàn)有保溫裝飾一體板產(chǎn)品。如巖棉條保溫裝飾板一般帶有穿孔背板或者大理石飾面的保溫裝飾一體板，單位面積質(zhì)量經(jīng)常超過30 kg/m2，與JG/T 287—2013 的要求不相符。（3）實(shí)驗(yàn)方法不可操作性或不正確性。如單點(diǎn)錨固力試驗(yàn)方法的不正確性。

2 試驗(yàn)方法

相對而言，指標(biāo)和試驗(yàn)方法目前帶給行業(yè)的困擾較大，根據(jù)JG/T 287—2013，保溫裝飾一體板的型式檢驗(yàn)包含保溫裝飾一體板外墻外保溫系統(tǒng)、保溫裝飾一體板、粘結(jié)砂漿、錨固件中要求的所有項(xiàng)目。其中保溫裝飾一體板外墻外保溫系統(tǒng)、保溫裝飾一體板是重點(diǎn)，常出現(xiàn)問題的檢驗(yàn)項(xiàng)目有耐候性、單點(diǎn)錨固力、單位面積質(zhì)量、拉伸粘結(jié)強(qiáng)度、保溫材料燃燒性能等級等。本文就其中的典型問題——耐候性和抗風(fēng)壓對于保溫裝飾一體板的重要性進(jìn)行探討。

2.1 耐候性試驗(yàn)

耐候性試驗(yàn)?zāi)M夏季墻面經(jīng)高溫日曬后突降暴雨和冬季晝夜溫度的反復(fù)作用，是對大尺寸外保溫墻體進(jìn)行的加速氣候老化試驗(yàn)。根據(jù)JG/T 287—2013，Ⅰ型（單位面積質(zhì)量＜20 kg/m2）保溫裝飾一體板耐候性試驗(yàn)包含80 次熱雨（高溫-淋水）循環(huán)和5 次熱冷（加熱-冷凍）循環(huán)。整個(gè)試驗(yàn)過程持續(xù)時(shí)間為34 d：80 次熱雨循環(huán)20 d+狀態(tài)調(diào)節(jié)2 d+5 次熱冷循環(huán)5 d+狀態(tài)調(diào)節(jié)7 d。Ⅱ型（20～30 kg/m2）保溫裝飾一體板耐候性試驗(yàn)包含80 次熱雨（高溫-淋水）循環(huán)、5 次熱冷（加熱-冷凍）循環(huán)和25 次凍融循環(huán)。整個(gè)試驗(yàn)過程持續(xù)時(shí)間為45 d：80 次熱雨循環(huán)20 d+狀態(tài)調(diào)節(jié)2 d+5 次熱冷循環(huán)5 d+狀態(tài)調(diào)節(jié)2 d+25 次凍融循環(huán)9 d+狀態(tài)調(diào)節(jié)7 d。耐候性檢測裝置見圖1，耐候性試樣示意見圖2，耐候性試樣見圖3，耐候性試樣安裝示意見圖4。

圖1 耐候性檢測裝置

圖2 耐候性試樣示意

圖3 耐候性試樣

圖4 耐候性試樣安裝示意

2.2 抗風(fēng)壓試驗(yàn)

抗風(fēng)壓試驗(yàn)是處于風(fēng)場中的高層建筑外墻外保溫系統(tǒng)在風(fēng)荷載的作用下承受著靜力荷載和動(dòng)力荷載雙重作用，不同于簡單的系統(tǒng)拉伸粘結(jié)強(qiáng)度試驗(yàn)。保溫裝飾一體板的出現(xiàn)使抗風(fēng)壓性能被重視起來，應(yīng)在標(biāo)準(zhǔn)中對保溫裝飾一體板的抗風(fēng)壓問題進(jìn)行明確規(guī)定。在GB 50411—2019《建筑節(jié)能工程施工質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)》中強(qiáng)制性條文4.2.3“外墻外保溫工程應(yīng)采用預(yù)制構(gòu)件、定型產(chǎn)品或成套技術(shù)，并應(yīng)由同一供應(yīng)商提供配套的組成材料和型式檢驗(yàn)報(bào)告。型式檢驗(yàn)報(bào)告應(yīng)包括耐候性和抗風(fēng)壓性能檢驗(yàn)項(xiàng)目以及配套組成材料的名稱、生產(chǎn)單位、規(guī)格型號及主要性能參數(shù)?！碧貏e闡述了耐候性和抗風(fēng)壓試驗(yàn)的重要性。由于現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JGJ 144—2019 中沒有抗風(fēng)壓試驗(yàn)的檢測方法，根據(jù)JGJ 144—2004，抗風(fēng)壓每級試驗(yàn)包含1415 個(gè)負(fù)風(fēng)壓脈沖，加壓圖形以試驗(yàn)風(fēng)荷載Q 的百分?jǐn)?shù)表示。試驗(yàn)以1 kPa 的級差由低向高逐級進(jìn)行，直至試樣破壞?？癸L(fēng)壓檢測裝置見圖5，抗風(fēng)壓試樣見圖6，抗風(fēng)壓試樣安裝示意見圖7。

圖5 抗風(fēng)壓檢測裝置

圖6 抗風(fēng)壓試樣

圖7 抗風(fēng)壓試樣安裝示意

3 實(shí)驗(yàn)室檢測保溫裝飾一體板典型質(zhì)量問題與問題分析

根據(jù)國家建筑節(jié)能質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心的大量實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，耐候性試驗(yàn)和抗風(fēng)壓試驗(yàn)出現(xiàn)的主要問題有面層開裂、拉伸粘結(jié)強(qiáng)度衰減過多、錨固件失效、面層與保溫層分離、密封膠失效、飾面層起皮掉皮等。

3.1 面層開裂

質(zhì)量問題：聚氨酯復(fù)合薄石材裝飾一體板系統(tǒng)經(jīng)耐候性試驗(yàn)后，薄石材面板出現(xiàn)開裂現(xiàn)象（見圖8）。

圖8 薄石材面板出現(xiàn)開裂

問題分析：由于工人施工時(shí)，切割的安裝錨固件的槽孔位置過于靠近薄石材外表面，導(dǎo)致開槽部位的石材面板厚度過薄，在耐候性試驗(yàn)過程中，產(chǎn)生溫度應(yīng)力導(dǎo)致薄石材表面開裂，降低錨固件的固定強(qiáng)度，同時(shí)也影響外飾面的美觀。

3.2 拉伸粘結(jié)強(qiáng)度衰減過多

質(zhì)量問題：Ⅰ型巖棉條復(fù)合陶瓷薄板裝飾一體板系統(tǒng)經(jīng)耐候性試驗(yàn)后，進(jìn)行陶瓷薄板面板與保溫材料巖棉條拉伸粘結(jié)強(qiáng)度測試，粘結(jié)強(qiáng)度不滿足標(biāo)準(zhǔn)要求（見圖9）。

問題分析：聚氨酯膠與陶瓷薄板面板、保溫材料巖棉條的相容性較差，導(dǎo)致進(jìn)行拉伸粘結(jié)強(qiáng)度測試時(shí)粘結(jié)強(qiáng)度不足，且破壞界面位于陶瓷薄板面板與保溫材料巖棉條的界面處。

圖9 破壞界面位于陶瓷薄板與保溫材料巖板條的界面處

3.3 錨固件失效

質(zhì)量問題：巖棉保溫裝飾一體板經(jīng)抗風(fēng)壓試驗(yàn)后，出現(xiàn)保溫板巖棉斷裂、保溫板巖棉被從固定件上拉出現(xiàn)象（見圖10）。

圖10 保溫板巖棉斷裂或從固定件上被拉出

問題分析：巖棉自身抗拉強(qiáng)度低，固定件是插入式的，插入保溫板巖棉中，固定作用較小，在負(fù)風(fēng)壓的作用下，受力不均勻。

質(zhì)量問題：石墨聚苯板保溫裝飾一體板經(jīng)抗風(fēng)壓試驗(yàn)后，出現(xiàn)板縫處破損、機(jī)械固定件從基層墻體上拔出現(xiàn)象（見圖11）。

圖11 錨固件失效

問題分析：錨固件中的錨栓深入基層墻體中的有效錨固深度不夠，導(dǎo)致錨固件發(fā)揮的作用較小，在負(fù)風(fēng)壓的作用下，石墨聚苯板保溫裝飾一體板脫離基層墻體，從而導(dǎo)致板縫處破損、泡沫條露出。

3.4 面層與保溫層分離

質(zhì)量問題：聚合聚苯板保溫裝飾一體板經(jīng)抗風(fēng)壓試驗(yàn)后，出現(xiàn)保溫板聚合聚苯板與面板之間出現(xiàn)分層（見圖12）。

圖12 面層與保溫層分離

問題分析：面板與保溫材料聚合聚苯板之間復(fù)合膠用量偏少，粘結(jié)面積偏小，面板與保溫材料聚合聚苯板不能有效粘結(jié)在一起。

3.5 密封膠失效

質(zhì)量問題：巖棉裝飾一體板系統(tǒng)經(jīng)耐候性試驗(yàn)后，硅酮密封膠失效（見圖13）。

圖13 硅酮密封膠失效

問題分析：硅酮密封膠由于產(chǎn)品質(zhì)量問題，導(dǎo)致其抗老化性能不足，經(jīng)耐候性試驗(yàn)70 ℃高溫?zé)嵊旰?20 ℃低溫?zé)崂溲h(huán)后變得軟化，失去粘結(jié)強(qiáng)度，從而失效。

質(zhì)量問題：酚醛板復(fù)合金屬面保溫裝飾一體板經(jīng)耐候性試驗(yàn)后進(jìn)行抗風(fēng)壓試驗(yàn)時(shí)，出現(xiàn)硅酮密封膠破損、泡沫條漏出現(xiàn)象（見圖14）。

問題分析：硅酮密封膠與金屬面層不匹配，導(dǎo)致硅酮密封膠與金屬面層之間虛粘，在負(fù)風(fēng)壓的作用下，出現(xiàn)保溫裝飾一體板板縫處密封膠破損，影響系統(tǒng)功能。

3.6 飾面層起皮掉皮

質(zhì)量問題：裝飾一體板系統(tǒng)經(jīng)耐候性試驗(yàn)后，飾面層出現(xiàn)起皮、掉皮現(xiàn)象（見圖15）。

圖15 飾面層起皮掉皮

問題分析：飾面層涂料質(zhì)量不達(dá)標(biāo)或飾面層涂料與硅酸鈣板面層不相容。

4 結(jié)語

（1）針對實(shí)驗(yàn)室檢測過程中出現(xiàn)的保溫裝飾一體板的典型質(zhì)量問題，建議相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)增加對保溫裝飾一體板面層和飾面層的檢測項(xiàng)目。

（2）依據(jù)實(shí)驗(yàn)室大量的真實(shí)試驗(yàn)數(shù)據(jù)，提出適合保溫裝飾一體板產(chǎn)品及系統(tǒng)的切實(shí)可行的相關(guān)指標(biāo)要求。

（3）針對現(xiàn)有的標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)問題，及時(shí)對檢測指標(biāo)進(jìn)行修正，為產(chǎn)品的應(yīng)用做好基礎(chǔ)工作，加強(qiáng)產(chǎn)品質(zhì)量把控。