既有外墙外保温系统安全检测及评估应用实例研究论文_ 沈熔杰

摘 要：本文结合嘉定区某房屋保温外墙检测工程实例，采用红外热像法检测、典型部位采取钻芯法对外墙构造检测、锚栓拉拔检测、面砖抗拉拔检测等技术手段对外墙外保温系统进行检测，准确查明外保温系统中外墙饰面砖脱落、保温层脱落、饰面层空鼓、外墙面渗水等损伤原因。检测结果表明，上述检测方法具有准确、科学、便捷的技术特点，可为今后类似的外保温检测提供技术支持。

关键词：红外热像法；钻芯法；拉拔法；检测；嘉定区某房屋保温外墙检测工程

引言

上海经济发展不断创新高，然而面对世界能源短缺的问题，经济更高效的发展需要通过依靠节能的方式来解决。上海在建筑节能管理方面做出了巨大的探索和努力，加强了建筑节能管理，降低了建筑能耗，提高建筑能源利用效率。2010年之前，建筑外墙保温普遍采用有机保温材料作为外墙保温材料，自2010年上海发生了“11·15 胶州路高层住宅楼大火”之后，建筑外墙主要以无机保温砂浆作为外墙保温材料。

随着时间的流逝，保温外墙的质量问题日益突出，笔者作为房屋检测人员，已参与多项该类外墙检测任务，在检测中发现，受检房屋外墙外保温存在较多质量问题，主要有外墙开裂、墙面渗水、空鼓、饰面砖脱落等，这类问题已严重影响城市美观和建筑的正常使用，饰面砖脱落问题已严重威胁到房屋入住居民的生命财产安全，市房管局对此问题高度重视，如何解决检测和修缮这类住房外墙问题成为当务之急的任务，笔者作为一名参与其中的工程检测人员，总结对这类房屋的检测工作，通过专业的仪器设备和长期的检测经验，采用有效的检测方法找出外墙保温层开裂、渗水、脱落的原因，并及时出具检测报告，排除安全隐患，为后续外墙的修缮工作提供强有力的技术依据。

1常用外墙外保温系统构造及常见问题

1.1膨胀聚苯板薄抹灰外保温系统构造

由膨胀聚苯板、胶粘剂和必要时采用的锚栓、抹面胶浆和耐碱网布及涂料等组成。

1.2胶粉聚苯颗粒外保温系统构造

由界面层、胶粉聚苯颗粒保温浆料保温层（或胶粉聚苯颗粒贴砌浆料复合聚苯板保温层）、抗裂层和饰面层构成。

1.3无机保温砂浆外保温系统

由无机保温砂浆为界面层、保温层材料、抗裂防护层和饰面层构成

1.4常见问题

受到自然因素、材料收缩老化、施工质量、人为原因等因素的影响，目前既有外墙保温系统主要存在的问题有墙面渗水、墙面空鼓、饰面层开裂、聚苯板保温层剥落、饰面砖脱落等，此类问题轻者影响房屋的美观和正常使用，重者已经严重威胁到人民群众的生命财产安全

2外墙外保温系统缺陷检测方法

2.1红外热像法

红外热像法是利用红外热像装置将物体表面的温度分布拍摄成可视图像，并利用所拍摄到的温度分布图像进行各种分析的方法，是一种非接触的无损检测方法。

物体均为热辐射原，对于无缺陷的物体所辐射出来的温度场是均匀不变的，如果物体表面或者内部存在有缺陷，那缺陷处的温度相比于无缺陷处的温度会有明显的变化，红外热像仪则能捕捉物体的热辐射，温度的分辨率极高。

采用此方法，可有效准确的找出外墙面的缺陷，计算外墙饰面层空鼓率，其计算公式为：

（1）

式中E—外墙饰面层的脱粘空鼓率（%）

AE—被测外墙饰面层脱粘空鼓总面积（㎡）

A—被测外墙饰面层净面积（㎡）

当然红外热像法受气候和拍摄角度的影响很大，为了能使缺陷部位和正常部位产生足够大的温差，需借助阳光的照射来实现温度变化，所以建议在夏季阳光强烈的天气进行此方法，东立面的最佳时间在8:00~9：00，南立面的最佳时间在11:00~13：00，西立面的最佳时间在15:00~16：00，北立面的最佳时间在11:00~13：00，且雨天是不能进行检测的。拍摄的仰角应控制在45°以内，水平倾角宜控制在30°以内。

2.2钻芯法

用钻芯机钻取芯样以检测外墙外保温系统的构造做法以及系统各构造层的厚度，判定其是否符合规范或设计要求的方法。

2.2.1 技术要求：

1)采用钻芯设备操作时须严格按产品操作规程作业，调试钻芯机使其处于正常工作状态，采用空心钻头，钻取芯样；

2)钻芯设备固定方法不可采用膨胀螺栓或其他任何可能破坏墙面的方法进行固定；

3)钻头接触墙面之前应将钻芯设备主轴的旋转轴线调整到与被钻取芯样的外墙面相垂直；

4)取出芯样应保持完整，如果芯样存在破损，无法准确判断构造或保温层厚度时，则应重新取样。

2.2.2 抽样数量及分布要求：

1)单位工程同一保温系统至少一个检验批，超过3000m2时每3000m2作为一个验收批，外墙系统损坏较严重的应适当增加检验批次；

2)取芯样部位应选取构造有代表性的外墙上相对隐蔽的部位，并宜兼顾不同朝向和楼层；

3)对墙体阳角、窗洞口、女儿墙等部位的保温和防水措施，应根据现场具体的损坏情况，对相应的损坏区域进行破凿检查；

4)采集到的芯样后，通过对各构造层厚度实测分析，做出相应评价（1）不同类型保温层的厚度允许偏差应符合系统施工时执行的相关规定；（2）实测的找平层、界面砂浆层以及抹面层厚度应符合原设计要求或系统施工时执行的相关规定；（3）外墙体阳角、窗洞口周边墙面、女儿墙等部位的保温和防水构造措施应符合原设计要求和系统施工时执行的相关规范的规定。

2.3饰面层粘结强度测试

既有建筑外墙外保温系统中各构造层之间粘结强度的检测，主要为饰面层的粘结强度和外保温系统各层之间的粘结强度。

2.3.1 技术要求：

1)位工程同一保温系统至少一个检验批，超过3000m2时以每3000m2作为一个检验批，每个检验批内对保温层粘结强度检测时不应少于6个测点，对面砖粘结强度检测时不应少于3个测点；

2)抽样点应均匀分布在建筑各面墙上以及单片墙区域内，取样间距不得小于500mm；

3)采用快干胶粘剂（如环氧树脂）将拉拔标准块粘于外保温系统的相应面层上，并用胶带或其他方法固定，不使标准块滑落；

4)胶粘剂固化应按产品说明操作，具有足够强度后才能进行拉拔。

2.3.2 检测结果

粘结强度应按式（2）计算：

（2）

式中：

—表示第i个试样粘结强度（MPa）；

—表示第i个试样粘结破坏力（kN）；

—表示第i个试样断面面积（mm2）。

最后将每组有效测点数据的算术算术平均值作为检测结果跟规范要求的各基层之间的粘结强度进行比较，推断粘结强度是否满足要求。

3嘉定区某房屋保温外墙检测实例分析

嘉定区某住宅于2010年建成并先后交付的地下一层、地上二十六层高层住宅，外墙保温系统采用XPS保温板，根据设计，一~七层面砖外墙装饰做法（由内到外）：① 15mm厚1:3水泥砂浆找平层；② 3mm厚专用粘结砂浆层；③ 35mm厚挤塑聚苯板（双面刷涂界面剂）；④ 15mm厚专用抗裂砂浆复合热镀锌电焊网一层；⑤ 5mm厚专用面砖粘结砂浆层；⑥ 面砖饰面。七层以上涂料外墙做法（由内到外）：① 15mm厚1:3水泥砂浆找平层；② 3mm厚专用粘结砂浆层；③ 35mm厚挤塑聚苯板（双面刷涂界面剂）；④ 5mm专用聚合物抹面胶浆复合耐碱玻纤网格布一层（首层为复合耐碱玻纤网格布两层7mm厚）；⑤ 高级外墙乳胶漆一底二度。

根据该小区物业及住户反映，该房屋交付后，外墙系统主要存在外墙开裂、面砖脱落、墙面渗水等问题。

笔者作为本单位技术人员进场对该房屋进行外墙保温系统进行专项检测，受篇幅影响，仅列出部分检测结果。

3.1构造检测

对房屋外立面典型部位进行抽样检测，采取局部凿开和钻芯方式，将实际做法与规范要求对比，检测表明，外立面阴、阳角热镀锌电焊网未按规范要求进行交错搭接或转角包强，且部分一层阴、阳角未按要求采用热镀锌电焊网；门窗洞口未按规范要求进行加强。

3.2红外热像检测

采用红外热像仪对房屋的外墙进行了全面检测。现场检测时，天气晴朗、日照充分，气温为21~28℃，符合红外检测技术要求。检测表明，外墙在窗下墙、窗间墙、空调板侧面、外墙阴、阳角等部位温度异常部位较多见，结合现场检测条件在部分楼层外立面进行凿开验证，发现红外图片显示温度异常的部位多存在渗漏积水情况（图3-1）。

3.3粘结强度检测

采用拉拔仪对房屋外墙饰面砖和外墙保温用锚栓进行拉拔测试，结果表明外墙饰面砖拉伸粘结强度在0.081~0.132MPa之间，不满足规范每组试样平均粘结强度≥0.6MPa的要求，外墙保温用锚栓抗拉承载力在0.607~0.693kN之间，满足规范A类普通混凝土基层，锚栓承载力标准值≥0.60kN要求。

3.4检测结果分析

通过上述检测，对房屋外墙保温系统有了全面的了解，对外墙损伤原因进行了系统的分析，具体分析如下：

检测过程中发现抗裂层中网格布易脆断，且部分抗裂层中存在网格布或热镀锌电焊网缺失、网格布与热镀锌电焊网混用且未有效搭接的情况；尤其在窗洞周边及阴阳角，未按规范要求采取抗裂加强措施、部分窗洞口未采用包角收头的构造措施。保温系统分格缝仅设在饰面层（对防止保温系统开裂所起效果甚微），这些因素使抗裂砂浆和饰面层产生较大的温度和材料收缩变形，且在窗洞口周边等应力集中部位更加突出，故抗裂砂浆层和饰面层的温度收缩裂缝多出现在这些部位。

外墙粘贴保温板薄抹灰外保温系统拉伸粘结强度不满足规范要求，导致拉伸粘结强度低的原因主要有三个方面：（1）依据GB/T 30595-2014《挤塑聚苯板（XPS）薄抹灰外墙外保温系统材料》，挤塑聚苯板应采用涂装饰面，而受检一~七层外墙采用面砖饰面。且由于现场检测时发现抗裂层厚度偏低，影响砂浆与保温板及饰面砖的粘结强度；（2）现场检测发现保温板潮湿，局部区域保温板直接浸泡在积水中，影响板材本身的抗拉强度；（3）保温层未留伸缩缝，造成防护层开裂处渗水，降低了粘接砂浆与基层的粘接性。

房屋外立面保温系统渗水、脱落现象主要存在于外墙阴、阳角部位和窗洞口周边等部位。其主要原因有：（1）保温系统渗水，基层墙体潮湿且基层处理不当，降低了粘结砂浆与基层的粘接性；（2）外墙外保温系统在风吸力（负风压）、环境振动等因素诱导下发生面砖空鼓、脱落；（3）保温系统细部构造不满足规范要求。

4结论

以上通过检测实例，将红外热像法、钻芯法、饰面砖拉拔测试法应用于出现外墙保温系统出现质量问题的检测中，用上述方法可准确、有效快速的发现外墙保温系统的质量缺陷或构造缺陷，为后续外墙的修缮工作提供科学、准确的依据。

参考文献:

[1] 中华人民共和国住房和城乡建设部.红外热像法检测建筑外墙饰面粘结质量技术规程

JGJ/T277-2012[S]北京中国建筑工业出版社，2012.

[2]范卫东，红外热像法在保障房外保温检测中的应用，住宅科技，2019（7）55-58

[3] 中华人民共和国住房和城乡建设部.外墙保温用锚栓JG/T 366-2012[S]中国标准出版社，2012

[4] 中华人民共和国住房和城乡建设部.建筑工程饰面砖粘结强度检测标准JGJ110-2017[S]中国建筑工业出版社，2017

撰写日期：2020-1

论文作者: 沈熔杰