混凝土砌块墙体检测中的常见问题剖析
2018-05-14王治杰
王治杰
【摘要】随着我国城市化建设进程不断加快,建筑行业也得到大力发展;在城市现代化建设中,对建筑工程质量的要求也逐渐提高,加之我国将实心粘土砖列为禁用材料,在工程建设中被禁止使用,因此,在现阶段施工建设中多使用空心砌块代替传统实心黏土砖块,在现代工程建设中广泛使用;但受空心砌块自身结构性质影响,其砌块墙体属于非均质属性,在对墙体进行检测时,也需特别关注墙体检测中存在的诸多问题,切实保证混凝土砌块墙体质量。
【关键词】混凝土砌块;墙体热阻;墙体检测
随着社会经济发展,人们物质生活水平提高,安全意识也进一步提升,对现阶段建筑工程质量的要求也逐渐提高,而随着实心粘土砖的禁用,也使空心砌块的应用得的极大提升,而混凝土砌块墙体属于为均质结构,为进一步加强混凝土砌块墙体检测效果,提升其质量控制力度,本文特借助热流计法对混凝土砌块墙体热阻、热传导系数等方面技术要点及相关问题进行检测剖析,并通过现场模拟方式对混凝土砌块外墙温度进行分析研究,以切实保证混凝土砌块墙体质量。
1、混凝土砌块墙体传热阻
砌块墙体传热阻指砌块墙体阻抗传导热量的能力;传热阻为砌块墙体重要检测项目[1],但受墙体材料、墙体结构等诸多差异影响,极易使砌块墙体传热阻计算出现差错,影响检测效果。通常情况下,砌块墙体传热阻计算公式为R0=R+Ri+Re,单位为(m2·K)/W,其中R为砌块墙体结构热阻,Ri为砌块墙体内表面热阻,取标准值0.11(m2·K)/W,Re为外表面热阻,取标准值0.04(m2·K)/W;不同材料结构修建的墙体热阻也存在一定差异,设墙体材料的导入系数为a,单位W/(m·K),设材料厚度为b,单位m,则可根据公式R=b/a,计算单层砌块墙体传热阻;对于多层结构墙体热阻而言,其热阻R为各单层热阻相加之和,在墙体传热阻实际计算中,需选择合理计算公式,正确计算,保证砌块墙体质量。
2、砌块墙体平均传热系数测量
2.1墙体平均传热系数计算
墙体平均传热系数主要包括主体墙结构的传热系数及墙体其余结构热桥附加的传热系数,通常用Km表示,单位W/(m2·K),由公式Km=K+ΔK计算得到,其中K为墙主体传热系数,ΔK为墙结构热桥附件传热系数,ΔK需经标准计算及严格理论分析得到,而K则需严格根据建筑墙体现场的实际测量得到,K值的计算,需先准确掌握上述内外表面热阻(Ri及Re)及砌块墙体热阻R,由公式K=1/(R+Ri+Re)计算得到,而通过热电偶方式可测量墙体内测温度为t1,外表面温度为t2,单位℃,通过热阻是热流计可测量墙体热流密度q(W/m2)(如图1),则可通过公式R=q·(t1-t2)计算墙体结构热阻。
2.2热流传感器测量热流方式及计算
在使用热流传感器测量时,设传感器材料导热系数为λ0,等温间距Δx(m);等温面温度差Δt(℃),据傅立叶定律,当热流通过热流传感器时,其中的热阻层会出现较大温度梯度,当使用传感器测量墙体温度均匀稳定时,熱流计与被测墙间的接触阻力可忽略不计,此时,墙体与传感器接触温度即墙体表面温度[2],热流传感器另一侧温度会受环境影响,因此在热流传感器实际测量中,需注重待测墙体温度表面均衡及保证测量环境恒温两点主要要求;随后即可通过公式q=λ0·Δt/Δx计算传感器热流密度;Δt借助热电偶测量得到,即可通过变换公式q=λ0E/C·δ0=CE得到热流密度,式中C:热电偶系数,E:热电势(mV),λ0:传感器厚度(m),据公式所示,想要计算传感器热流密度(q),也可测量热电势获取。
2.3热流计使用条件
条件环境因素会对热流计在实际测量造成极大影响及限制。现阶段墙体中使用空心砌砖与以往使用的实心红砖存在一定差异,实心砖所筑墙体灰缝中的导热系数与砖体相似,因此,实心砖墙体表面温度较为均衡,借助热流计测量所受影响较高,墙体的热阻测量准确率较高[3];但混凝土砌块墙体受砌砖结构影响,其砖体表面不同部位导热能力存在一定差异,使墙体表面温度不均匀,因此在通过热流计方式测量时,会使直接测量结果出现较大差异,热流密度准确率较低,通过上述研究,可借助变换公式,测量热电势方式计算得到较为准确热流密度。
3、现场温度模拟
取长宽高分别为390mm、190mm、190mm混凝土砌块墙体,借助STDA模拟软件进行现场模拟试验,分别对进行不保温、内保温、外保温3种形式处理,其墙体结构如图2。
经STDA模拟软件分级结果:①对砌块墙体进行外保温处理后,墙体表面温度与保温层厚度呈正比,当保温层厚度增加时,砌块墙体内表面温度随之升高,当室外温度低于零下20℃时,将保温层厚度由30mm提升至120mm,则与另一侧温差由30mm 1℃,转变为120mm 0.5℃;但温度逐渐提升时,砌块墙体最大温差逐渐下降;②内保温砌块墙体则与外保温相反,保温层厚度与墙体内外温差呈反比,当室外温度低于-20℃时,30mm到120mm的最大温差将由0.9℃下降至0.3℃;③未进行保温处理的砌块墙体表面温度严重不均,当温度为0~20℃时,墙体外表面温差护出现1.1~2.3℃波动,墙体内表面温度会发生1.3~3.4℃波动,墙体内外温差高达13.1~31.2℃;有保温层一侧墙体,其内外墙体(同侧)表面的温差基本相同;无保温层的另侧墙体,其内保温墙体表面的最大温差小于外保温墙体的最大温差,详见图3。
结语:
在城市化高速发展的今天,社会各界对建筑工程的质量要求日渐提高,而混凝土砌块墙体建设作为工程建筑的主要组成部分,对保证工程质量有着重要意义,因此,需进一步注重混凝土砌块墙体检测问题研究,提升时间检测水平。
参考文献:
[1]李康平,王宝明.蒸压加气混凝土砌块墙体施工质量控制[J].工程技术:引文版,2016(6):00145-00145.
[2]郝永昌.蒸压加气混凝土砌块墙体施工质量问题及控制措施研究[J].四川建材,2016,42(1):206-207.
[3]刘晓东.蒸压加气混凝土砌块填充墙体设计施工中的关键技术问题研究[J].江西建材,2017(20):28-28.