浅析建筑节能材料检测存在的问题

周永奋

广州市质量监督检测研究院 广东 广州 510000

一、试样的制备对检测结果的影响

建筑节能材料的检测,大部分试样是由检测单位的试验员制作和养护的。试件制作的好坏,包括均匀性、一致性以及养护条件,对检测结果和对建筑节能材料的性能评定有直接的影响。

1.胶粉聚苯颗粒保温浆料

胶粉聚苯颗粒保温浆料由胶粉料和聚苯颗粒等组成,施工时加水搅拌均匀,抹或喷在基层墙面上形成保温层,其保温性能和力学性能都与干密度密切相关。只要控制好了干密度,就可基本上控制住它的保温性能和力学性能。胶粉聚苯颗粒保温浆料干密度试件尺寸为300mm×300mm×30mm、抗压强度试件的尺寸为100mm×100mm×100mm,其制作质量均掌握在制样人员的手中。由于试件制作不好使其性能达不到要求的情况并不鲜见,如制样时捣插不实,则力学性能无法满足;压得过实,干密度过大,则保温性能就下降。因此控制胶粉聚苯颗粒保温浆料试件的制作十分必要。

制备胶粉聚苯颗粒保温浆料标准试件,应按产品说明书中规定的比例和方法,将水、胶粉料和聚苯颗粒搅拌至均匀,用油灰刀将标准浆料逐层加满并略高出试模,用油灰刀沿模壁插数次,然后用抹子抹平;试样成型后用聚乙烯薄膜覆盖,并按要求进行养护。此外,胶粉聚苯颗粒保温浆料抗拉强度不合格也是常见问题。这除了材料本身和制样手法外,试模尺寸不合理也是影响检测结果的重要因素。

2.胶粘剂、抹面胶浆

在国家建筑工程行业标准《膨胀聚苯板薄抹灰外墙外保温系统》JG149-2003中,对胶粘剂、抹面胶浆的浸水拉伸粘结强度试验是引用标准《陶瓷墙地砖胶粘剂》JG/T547-1994的养护条件和《建筑室内用腻子》JG/T3049-1998的试验方法。其做法是:将填涂胶粘剂、抹面胶浆的水泥砂浆块试样的胶粘剂、抹面胶浆层向上,水平置于标准砂浆上面,然后注水到水面距离砂浆块表面约5mm处(见图1),静置7d后将试件取出并侧面放置,在50℃±3℃恒温干燥箱内干燥24h,然后于试验条件下放置24h后进行试验。笔者认为这种方法是正确的。

JG/T3049-1998的浸水试验方法示意图

图1

而国家建材行业标准《外墙外保温用膨胀聚苯乙烯板抹面胶浆》和《墙体保温用膨胀聚苯乙烯板胶粘剂》则要求将填涂胶粘剂、抹面胶浆的水泥砂浆块试样在23℃±2℃的水中浸泡7d,试样胶粘剂、抹面胶浆层向下,浸入水中的深度为2～10mm,到期试样从水中取出并擦拭表面水分,然后进行试验。

两种标准方法的不同,使得不同的检测单位采用的试验方法不同,导致试验结果存在较大差异。对于完全浸没在水中的试样,从水中取出后立即试验,多数检测结果不满足限量要求;但试样放置数小时后的检测结果合格率会升高,若第二天检测多数不合格试样都会满足限量要求。这就使得检测结果的不确定性大大增加。

二.现场锚栓拉拔检测结果的评定

广东工程建设规范《住宅建筑节能工程施工质量验收规程》DGJ08-113-2005规定,锚栓拉拔强度应每种基层做一组,每组3只,测试条件应与工程中墙体材料相同,试验方法按《膨胀聚苯板薄抹灰外墙外保温系统》JG149-2003附录F进行,但没有规定限量值。而《膨胀聚苯板薄抹灰外墙外保温系统》JG149-2003附录F中仅列出了测试数量为5、10、15个时的单个锚栓抗拉承载力标准值的计算方法,但当测一组(3个)试件时,则无法计算。限量标准也只是基层为C25混凝土时的限量标准,并规定其他种类的基层墙体中的抗拉承载力应通过现场试验确定。这样,现场测试锚栓抗拉强度的结果评定很不明确。

由于现场锚栓施工是由数个锚栓共同作用在一张聚苯板上,当有一个锚栓抗拉强度太低而破坏时,分配在其他锚栓上的抗拉强度会更大,即使其它锚栓满足要求,也有可能因为某个锚栓不满足要求使得整体不满足要求,所以当按《住宅建筑节能工程施工质量验收规程》DGJ08-113-2005的要求进行现场锚栓拉拔强度测试时,测得的三个数据应为三个检测结果均满足要求。锚栓抗拉强度的判定依据,应由设计单位根据锚栓数量等设计参数确定。

三、导热系数检测的影响因素

导热系数是评价保温材料绝热性能的主要技术依据,其物理意义为:在稳态传热条件下,当其两侧温差为1℃时,在单位时间内通过单位面积的热量。测量材料导热系数的方法主要分为稳态法和非稳态法,依据国家标准《绝热材料稳态热阻及有关特性的测定防护热板法》GB 10294-88(以下简称《标准》),我们采用基于稳态法的平板导热系数测定仪测定材料的导热系数。试验过程中我们发现如下几个影响试验结果的因素。

1.冷热板夹紧力和试件厚度

《标准》指出,平板导热仪应配备可施加恒定压紧力的装置,以改善试件与板的热接触或在板间保持一个准确的间距。测定绝热材料时,施加的压力一般不大于2.5kPa。但实际情况是,目前多数仪器均不配备可显示恒定压紧力的装置,试验者无从判断夹紧力大小。夹紧力不同,则导致试件尤其是可压缩试件测定状态的厚度不同,给试验结果带来误差。

依据《标准》,由于热膨胀和冷、热板的夹紧力,试件的厚度可能在变化,因此,建议在实际的试验温度和压力下测量试件厚度;或在装置之外,重现试验条件下试件所受压力,测量其厚度。

对于可压缩试件(如半硬质玻璃棉板或矿棉板),为了减少误差,我们采用厚度反控制夹紧力的方法,即先将样品置于压力机上,施加规范规定的夹紧力,记录该夹紧力时试件的厚度;然后将试件置于平板导热仪中,通过夹紧后厚度调节,反推知夹紧力基本达到要求,然后进行试验。

对仪器进行定期校核检查时所使用的标准板为中碱玻璃,它是通过离心喷咀工艺制成5～7μm的纤维,然后通过改性酚醛树脂处理而成。它也容易被压缩。仪器进行标定时,标准板所受夹紧力大小与其厚度同样影响试验结果,使得校正系数的不确定度增加,这样就给样品测定结果再一次带来误差。所以,建议仪器标定时对标准板的夹紧力应通过较多的试验取得,最好同时与其它单位进行相互比对试验。

2.冷、热板设定温度的选择

传热过程与冷、热板的温度差有关,温差不同,试验结果不同。温差的选择应按照被测材料产品标准选择,若产品标准中无具体说明,则按照被测试件的使用条件来选择。另外,还需综合考虑试验环境温湿度以及所采用仪器的性能要求。对于冷板不配备制冷装置的仪器,要求冷板设定温度要高于室温;对于冷板配备既可加热亦可制冷装置的导热仪,其冷板设定温度也不宜与环境温度温差太大,若温差太大,加之上海地区环境湿度较大,夹板顶部容易出现结露现象。而对于热板只能加热不能制冷的仪器,试验时热板温度设定不可低于环境温度。因此,试验时,我们只能在满足规范要求的前提下,结合试验环境和仪器的实际情况,来选择合适的冷、热板温度进行试验。

结束语：综上所述，胶粉聚苯颗粒保温浆料试样的制作掌握在制样人员的手中,由于试样制作不好使其性能达不到要求的情况并不鲜见,因此控制制样十分必要。胶粘剂、抹面胶浆的浸水拉伸粘结强度引用标准《陶瓷墙地砖胶粘剂》JG/T547-1994的养护条件和《建筑室内用腻子》JG/T3049-1998的试验方法,与实际情况较为符合,也更为合理。锚栓抗拉强度试验前,由委托方提供设计要求的抗拉强度设计值;一组锚栓中三个试样检测结果均应大于其设计值或设计值与安全系数的乘积。导热系数试验结果受冷、热板夹紧力和试件厚度影响,尤其对于易压缩试件的影响较大;夹紧力和厚度除影响样品本身的导热系数外,还影响到仪器校正系数的准确度,给试验带来双重误差。

[1]施川燕.浅谈建筑节能材料检测应注意的问题[J].中国建设信息，2008，24.

[2]郭伟.关于建筑节能材料检测的几个问题的探讨[J].江西建材，2007，04.