保温层塑料锚栓现场抗拉拔强度检测

■ 富卫丰



保温层塑料锚栓现场抗拉拔强度检测

■ 富卫丰

【摘 要】根据现行保温国家标准和上海市地方验收规程，通过大量的现场实体检测，发现现场锚栓抗拉拔强度会有比较大的波动。认真研读国家标准和地方规程，就检测中注意到的细节问题进行研究，总结出一些经验，并提出几点建议。

【关键词】保温层；塑料锚栓；抗拉拔强度；现场检测

富卫丰，上海建耘建设工程检测有限公司。

0　引言

我国现行的建筑节能国家标准有《膨胀聚苯板抹灰外墙外保温系统》（JG 149—2003）（以下简称《EPS系统》）、《建筑节能工程施工质量验收规程》（GB50411—2007）（以下简称《验收规范》）、上海市地方标准有《建筑节能工程施工质量验收规程》（DGJ08—113—2009）（以下简称《验收规程》）、《建筑围护结构节能现场检测技术规程》（DG/TJ08—2038—2008）（以下简称《技术规程》）等，包括了建材、施工、质量验收等工程建设的全部过程。其中，《EPS系统》附录F对实验室单个锚栓抗拉承载力实验方法做出了明确规定，上海地标《验收规程》也明确规定了须对后置保温锚栓进行现场实体检测，同时，《技术规程》详细解释了现场锚栓抗拉强度检测的操作步骤。认真研读国家标准和地方规程，对保温锚栓现场抗拉强度检测细节将会有所帮助。

1　实验室单个锚栓抗拉承载力

保温锚栓在《EPS系统》中有明确规定，金属螺钉应在采用不锈钢或经表面防锈处理的金属制成，塑料钉和带圆盘的塑料膨胀管应采用聚酰胺、聚乙烯或聚丙烯制成，制作塑料钉和塑料管的材料不得使用回收再生材料。锚栓有效锚固深度不小于25mm，塑料圆盘直径不小于50mm。同时在附录F中，也对其他方面做了规定。

1.1试验仪器

试验仪器采用拉拔仪和位移计，其中拉拔仪要求测量误差不大于2%。

1.2试样

C25混凝土试块，尺寸根据锚栓规格确定。锚栓边距、间距均不小于100mm，锚栓试样10件。

1.3试验过程

在试验环境下，根据厂商的规定，①在混凝土试块上安装锚栓，并在锚栓上安装位移计，夹好夹具，安装拉拔仪，拉拔仪支脚中心轴线与锚栓中心轴线间距离不小于有效锚固深度的2倍；②均匀稳定加载，且荷载方向垂直混凝土试块表面，加载至出现锚栓破坏，记录破坏荷载值、破坏状态，并记录整个试验的位移值。

1.4试验结果

对破坏荷载值进行数理统计分析，假设其为正态分布，并计算标准偏差。根据试验数据，按照公式（1）计算锚栓抗拉承载力标注值F5%。式中：

F5%—单个锚栓抗拉承载力标准值，kN；

F平均—试验数据平均值，kN；

Ks—系数，n=5（试验个数）时，Ks=3.4；n=10时，Ks=2.568；n=15时，Ks=2.329；

v—变异系数（试验数据标准偏差与算数平均值的绝对值之比）。

笔者通过大量的检测数据发现，实验室锚栓抗拉承载力都比较稳定，每一个厂商，每种规格的锚栓检测数据都波动很小，数据也很少发现离散波动大的，这是因为这些锚栓都是严格按照标准来检测，在相同的试验环境和设备下，同一个检测人员采用固定的方法操作，所以得出数据都是稳定有效的。但是在建筑工地现场实体检测中，往往发现数据离散性很大。

2　现场实体检测锚栓抗拉拔强度

2.1塑料锚栓在不同基层材料上的拉拔强度

在上海奉贤的某一大型工地上，现场检测收集了大量数据和信息进行分析（表1）。

2.2影响塑料锚栓抗拉拔强度的因素

数据表明，锚栓抗拉拔强度与基层墙体材质有必然关系，但是同为混凝土的C25、C30、C35，虽然它们的水泥标号不同，但它们的抗拉拔数据比较接近，同时它们的抗拉拔强度要明显高于空心砖和加气砌块（大概是2倍左右），而且在每组试样中几乎均有异常值出现，使得整组数据离散性加大。根据上海地标《验收规程》附录8.1要求，“锚栓每组5个数据中以最小值来和有关标准判定是否合格”，因此，时常会出现锚栓抗拉拔强度不合格的情况，究其原因，可能有以下一些因素。

表1　塑料锚栓在不同基层材料上的拉拔强度

2.2.1与现场工人施工操作有关

（1）基层墙体钻孔条件：现场施工人员采用了超过规定直径的钻头，或者在打孔时为了便于钻头拔出而摆动机器造成钻孔偏大，这样虽然给施工带来了方便，但是质量就得不到控制，锚栓进入基层墙体非常松垮，轻轻用手一拉就出来了。

（2）塑料锚栓金属螺钉的施工：正确的方法应该是先把塑料锚栓插入钻孔，然后插入金属螺钉，再用螺丝刀或则电动起子机拧入螺钉；但是现场发现一些工人为了贪图方便或者缺乏质量意识，直接用榔头把塑料锚栓和螺丝敲击进去，这样塑料部件就起不到膨胀加固的作用，反而在孔洞里滑动变得易于拔出（表2）；更有甚者，有的孔洞深度根本没有达到标准要求。根据上海地标《验收规程》附录8.1的要求，“锚洞深度应大于锚栓长度减去保温层厚度之差10mm”，因此，若现场施工人员直接一锤子下去，圆盘是与保温层平齐了，锚栓的锚固深度却没有达到标准要求，抗拉拔强度自然也达不到。

2.2.2与基层墙体的匀质性有关

在相同施工工艺下，加气砌块的数据要稳定且强度稍高一点，这是因为钻孔内部是紧致均匀的，而空心砖内部有空洞，锚栓在内部的摩擦明显较低，所以抗拉拔强度也低。混凝土虽然也不是完全匀质的，但是它的内壁是充实的，所以与锚栓能够完全接触，塑料膨胀管在里面能够完全充实，所以强度也高。

3　讨论

《验收规程》中规定，“节能保温工程现场必须进行锚栓抗拉拔强度检测，验收以有资质第三方检测报告为准”，同时也规定了检测批次。《技术规程》中附录F8.1中详细阐述了检测方法和仪器要求。对此，笔者提出以下几点看法。

表2　不同方法施工锚钉对塑料锚栓抗拉拔强度的影响

（1）抽样数量：根据《技术规程》的规定，“一组锚栓检测数量为5个，取最小值看是否满足设计或者标准值”。正如上文所述，如果由于施工人员施工失误造成一个锚栓抗拉拔强度没有达标就判定不合格，那样未免有点草率。因为锚栓作用是一个共同的结果，可以考虑增加每组锚栓的检测数量，参照保温板抗拉拔的方法，一组锚栓为6个，去掉最大值和最小值，取中间4 个数据的平均值作为判定。

（2）试验设备：数显式面砖拉拔仪。《技术规程》规定“最大量程可以为10kN”。这样规定并没有错，因为面砖拉拔仪针对面砖的拉拔强度较高，所以设备的最大量程也大。但是锚栓的抗拉拔强度较低，加气混凝土的要求一般为0.3kN，相当于最大量程的3%，所以必然造成误差较大。建议拉拔仪的最大量程不要超过5kN，这样可以减少误差。

（3）辅助夹具：现在市面上的面砖拉拔仪是针对面砖拉拔而设计的拉拔头，所以为了适应锚栓拉拔而诞生了几种拉拔头。这种拉拔头的间隙较大，没能卡住塑料杆和圆盘之间的加固点，所以在拉力达到一定程度的时候，锚栓没有拔出，也没有达到最大力，而圆盘却已经变形了，如果继续摇动手柄，只会拉动圆盘继续变形。但这个时候，针对面砖拉拔设计的面砖拉拔仪的行程已经到了，从而造成检测数据偏低。

（4）加载方法：在2～3min内连续匀速加载至锚栓松动。

（5）破坏信号：在连续加载过程中，当面砖拉拔仪数显数值首次固定不动时，就认为锚栓的检测值已出现。

4　结语

尽管实验室锚栓抗拉拔强度达到要求，锚栓的材质也坚固耐用，但是它在基层墙体里面的抗拉拔强度绝大部分程度取决于钻孔的大小和深度。正如上文所提到的，现场施工人员在施工中如果没有严格按照施工工艺进行操作，打进基层的锚栓就形同虚设。所以，想要严格把控现场锚栓施工质量，便要求施工单位对员工在上岗前进行认真培训和严格考核，同时，监理也要严格把控施工人员的现场施工质量。

Discussion on Onsite Anti-Drawing Strength Test of Plastic Anchor Blots for Thermal Insulation Layer

Fu Weifeng

【Abstract】According to existing national standard on thermal insulation and local acceptance regulations of Shanghai, it found that onsite anti-drawing strength of anchor bolts have great fl uctuation through large amount of onsite entity test. We earnestly read national standards and local regulations, studied detailed questions that were noticed in test, drew up some experience and proposed suggestion.

【Keywords】thermal insulation layer, plastic anchor bolt, anti-drawing strength, onsite test

收稿日期：（2015-11-25）