浅谈房屋建筑工程渗漏检测技术
2022-12-13王义
王义
(安徽省·水利部淮河水利委员会水利科学研究院;安徽省建筑工程质量监督检测站有限公司,安徽合肥 230088)
0 引言
根据中国建筑防水协会的一份调查报告,我国房屋建筑的平均渗漏率达65%,地下建筑的渗漏率更是超过了80%;在建筑质量领域,投诉问题和工程质量司法鉴定案件最多的也是建筑渗漏,占到总投诉和司法案件量的30%以上。
本课题项目依托工程实例通过不同的检测方法对建筑物渗漏点进行检测研究对比分析,查阅相关技术资料结合国内外渗漏点检测案例总结规律,提出分别适用于建筑屋面、外墙、地下工程以及厨卫间防水工程等渗漏点检测的一种高效、智能的检测技术与设备,编制房屋建筑工程渗漏检测相关的技术规程,为解决房屋渗漏问题、房屋建筑渗漏司法投诉及鉴定提供技术支撑。主要研究内容如下:①房屋建筑工程渗漏实际案例研究;②房屋建筑工程渗漏机理理论分析;③房屋建筑工程渗漏试验研究;④根据实例和理论试验研究得出房屋建筑工程渗漏规律,总结出适用于各类房屋建筑工程渗漏的检测技术。
1 国内外检测技术
由于课题需要,本人查阅了相关国内外资料记载,发现建筑的渗漏检测中无损检测方法有:高密度电法、超声检测法、红外热像法、混凝土湿度仪检测法、示踪物质法、电磁波检测法、烟气检查法、测漏仪检测法、脉冲法及荧光检测器检测法等[1]。
21世纪以来,很多国家对建筑渗漏的检测都非常重视,鼓励和支持广大研究工作者投入渗漏检测技术的研究中。在不断的研究实践当中,很多新的检测方法应运而生,新的建筑渗漏检测仪器设备也不断展现在人们面前,老百姓也不再那么惧怕渗漏了。在英国,有人开发了一种便携式检测装置Dec Scanner屋面巡回检测仪,该装置采用低频电磁波对防渗层进行全面检测,不过该仪器的显示屏采用指针式的表盘,所检测得数据也需要人工现场记录,它的智能化程度相对不高;在日本,一种叫TH系列红外成像仪,它通过获取的红外照片来判断渗漏区域,但是这种仪器造价太高,而且对广大检测技术人员的检测水平要求也很高;在德国,手持式微波湿度测试仪应用较广泛;在瑞典,研究人员研制的烟气检测法也在国内广泛应用;美国的Leak-Seeker渗漏巡检仪和爱尔兰的Tramex渗漏检测仪均是采用电测原理检测渗漏的仪器,但它只适用于单层防水层和复合防水层,不适用于那些含有碳黑橡胶型的防水材料。
目前,由于起步较晚,我国工程技术人员的渗漏检测水平整体不高,还有很大的提升空间。国内有些单位将红外热像技术应用于建筑工程渗漏检测中,也有的单位引进美国的Leak-Seeker渗漏巡检仪,并应用于工程检测中;河南省郑州工业高等专科学校电气工程系开发了一种叫作WSJ-1型屋面渗漏检测仪,这种仪器主要用于房屋维修部门以及建筑上监理巡查使用;重庆市的解放军后勤工程学院还自行研制了一种平屋面渗漏水检测装置,该仪器主要是采用电磁波的原理。
国内的这些检测技术也都是刚刚起步,未来还有许多问题需要解决。
2 渗漏情况调查
随着中国科技水平的不断发展,人们的经济生活水平也得到了很大的提高,我国也是经历了巨大的城市化浪潮,城镇人口也达到了惊人的2/3,城镇人均住房建筑面积由20世纪80年代不到10m2增长到现在的50m2,建筑房屋总面积也在高速增长。而房屋建筑过程中存在施工单位使用的品质低下和假冒防水材料、防水施工工艺不过关、施工过程管理和施工质量验收不到位甚至缺失,建设单位对建筑防水意识谈薄盲目追求低价,防水质量监管不够严格等原因导致建筑渗漏现象非常普遍。常见的渗漏形式有厨房、卫生间向外的水平渗漏、以及向楼下的垂直渗漏,地下室底板、墙体渗漏,围护墙体渗漏,屋面渗漏等等。这些渗漏问题已严重影响人们的正常生活,损坏了建筑地面的装修,给楼上楼下住户带来了不同程度的矛盾,这也严重影响了居民对美好生活的向往;建筑物的渗漏不仅是影响了建筑物的正常使用功能,还会导致混凝土脱落、钢筋锈胀、混凝土开裂、降低了建筑物的使用寿命,更有严重的,建筑主体结构安全会受到很大的冲击。因此,要对建筑渗漏问题引起高度重视,加大对渗漏检测技术研究的投入也迫在眉睫。
渗漏水是房屋维护和修建过程中的一项重要工作,每年我国都要花费大量精力在工业厂房、仓库、办公用房、居民住宅等的防水渗漏排查中。渗漏排查检测中主要的难点就是准确判断渗漏点的位置。我国目前对渗漏点的判断主要是靠工程施工技术人员的目测和经验,现有的一些具备简单功能的仪器也无法达到针对性的检测,潜在的渗漏点基本不能发现,治理时更是以大面积翻修、重做防水层为主要手段。这样做不仅不科学,而且要耗费大量的人力、物力和财力。因此,研究高效、智能的渗漏检测技术与方法,编制房屋建筑工程渗漏检测相关的技术规程,找到真正的渗漏源,根治渗漏问题,对提高建筑工程防水质量意义重大,对提高建筑物内人们的居住、办公等日常生活意义重大,非常有必要。
钩藤(Rammulus Uncariae CumUncis)为茜草科植物钩藤[Uncaria rhynchophylla (Miq.) Miq. ex Havil.]、大叶钩藤(Uncaria macrophylla Wall.)、毛钩藤(Uncaria hirsute Havil.)、华钩藤[Uncaria sinensis (Oliv.) Havil.]或无柄果钩藤(Uncaria sessilifructus Roxb.),产于广东、广西、云南、贵州、福建、湖南、湖北及江西,常生于山谷溪边的疏林或灌丛中,在国外主要分布于日本等[1-2]。
3 红外热像检测渗漏机理
红外检测与温度之间存在着必然的联系,自然界中任何温度在绝对零度以上的物体,都属于辐射源,能都向外界辐射能量,具体辐射能量的大小与物体自身的温度有关。温度较高的物体辐射出的能量较高,温度较低的物体辐射出的能量相对较低。红外成像技术就是利用红外成像仪内部探测扫描系统把不同的物体所辐射出的不可见的红外辐射能量转换成平面温度图像,根据颜色的深浅来反映不同的温度,不同的红外辐射能量,在图像中就会显示为不同的颜色区域,一目了然容易区分不同的温度源,从而快速找到渗漏点,给工程中出现的质量问题找到处理切入点,也给人们的生活维修带来便利。
红外检测技术作为一种无损检测技术,具有快捷、高效、灵敏度较高等特点,广泛应用于军事和民用,也是很多检测机构青睐的一种检测手段。很多家庭在入住几年后不同程度的发现了家里出现渗水现象,红外检测技术可以在最小程度的破坏装修层的前提下快速检测出渗漏区域,然后根据红外成像仪上显示的温度场快速找到渗漏点。这种快速找到建筑物的缺陷,然后根据缺陷位置提出处理方法,针对性很强很受广大老百姓欢迎。由于这种方法也只是在起步阶段,还有很多问题需要广大工作者一起探讨,还要多学习借鉴国外的先进技术理念,才能更好的把这种红外检测技术运用于我们的生活当中[2]。
4 渗漏检测方法尝试
某公司成品库,位于安徽省合肥市高新技术开发区,设计为三层框架结构,建筑面积为80722m2,建筑高度为21.15m,2011年7月31日竣工。该结构设计使用年限为50年,抗震设防烈度为Ⅶ度(第一组),设计基本加速度0.10g,建筑物场地类别为Ⅱ类,建筑结构安全等级为二级,地基基础设计等级为乙类。该成品库目前已竣工交付建设单位使用,目前建设单位发现成品库屋面板存在开裂渗漏现象。为了解该屋面板渗漏原因找到渗漏源并为下一步处理提供依据,我公司受建设单位委托对该屋面板渗漏情况进行质量检测并对其裂缝成因渗漏点进行分析[3-5]。
根据委托单位要求,依据《房屋裂缝检测与处理技术规程》(CECS 293—2011)及相关检测规范,对屋面板的混凝土抗压强度、钢筋配置(包括屋面板板面及板底的钢筋间距、钢筋保护层厚度)、截面尺寸(楼板厚度)、裂缝外观检测及渗漏区域进行检测,并且对裂缝成因进行分析给渗漏处理提供依据。
根据委托单位提供的资料,该成品库设计为3层框架结构。屋面做法为:40mm补偿收缩混凝土防水层,20mm水泥砂浆保护层,50mm厚挤塑聚苯乙烯泡沫塑料隔热板,4mm聚酯胎SBS改性沥青防水卷材,1:2.5水泥砂浆找坡。
现场采用目测、渗漏寻检仪、红外热成像仪结合混凝土湿度仪等方法对屋面板底渗漏情况进行普查,并用红外热成像仪对渗漏区域拍摄红外成像图,如图1所示。
图1 屋面局部红外热像
结构检测数据及红外成像图,不难分析屋面渗漏原因:屋面较大的收缩变形及温差变形,使屋面水泥砂浆保护层产生了裂缝,屋面裂缝贯穿防水卷材层上的砂浆保护层及找平层,且所剥开三处屋面内防水卷材上均存在孔洞,当雨水经屋面砂浆保护层、找平层渗入后直接通过防水卷材层进入保温层及细石混凝土整浇层,造成保温层、细石混凝土整浇层产生潮湿及含水现象,滞留水长期浸泡于防水层表面,现场凿开屋面构造层,发现防水层局部有损坏现象,从而形成渗水通道,最终引起板底渗漏现象。
5 展望
目前,国内对建筑物渗漏点的检测还处于摸索阶段,检测方法和仪器都还不成熟。本课题项目组拟通过不同的检测方法对建筑物渗漏点进行检测对比分析,提出分别适用于建筑屋面、外墙、地下工程以及厨卫间防水工程等渗漏点检测的一种高效、智能的检测技术与方法。该检测方法应具有以下优点。
(1)无须破坏原有防渗结构,可进行连续检测。
(2)便携式设计,灵活机动。
(3)检测高效、精度较高。
(4)检测成本较低。
(5)检测人员掌握相关理论知识即可操作,不需要专业培训。
(6)数据采集、处理、存储、通信可自动完成。
图2为拟采取的技术路线。
图2 拟采取的技术路线
本项目拟采用理论研究、案例分析、不同的检测方法对比分析及经验总结相结合的研究方法。针对本项目所存在的关键问题,按照既定的研究方法和路线可以很好的推进研究,并解决其中的关键问题,保证项目的顺利开展与完成。
6 结语
下一步准备结合公司现有的仪器(红外热成像仪、渗漏巡检仪、混凝土湿度仪等仪器)再多开展一些针对性的实验研究,针对屋面渗水、墙体渗水、地下结构渗水以及卫生间渗水实例多积累经验,研究快捷的检测方法,探讨房屋建筑渗漏机理[6]。