0 引言

　　建筑外墙外保温系统(以下简称“外保温系统”)^[1,2,3,4]脱落事故频繁发生，造成人员伤亡和经济损失，社会影响恶劣。对外保温系统黏结质量及安全性进行检测评估与安全整治等具有现实意义。现行各类技术标准中仍缺乏具体检测技术和指导措施。JGJ/T 277—2012《红外热像法检测建筑外墙饰面粘结质量技术规程》^[5]及JG/T 269—2010《建筑红外热像检测要求》^[6]中规定了建筑红外热像检测方法和检测结果分级标准，但仅对红外热像图进行定性判断。DG/TJ 08—2038—2008《建筑围护结构节能现场检测技术规程》^[7]中的拉拔法可用于局部外保温区域黏结性能检测，但该方法属于微损检测，对建筑内部热工性能有一定影响，不宜大范围采用。

　　外保温系统内部缺陷无损检测技术研究主要围绕红外热像法展开，如蒋济同等^[8]针对EPS板薄抹灰外保温系统热工缺陷，建立存在保温缺失的三维传热模型，分析不同缺陷参数、墙体朝向等组合条件下红外热像法现场检测最佳时间，为现场检测提供参考;张炜等^[9]通过建立不同建筑材料、不同时间段测得的外墙传热系数及与红外热像图对应的数据库，将红外热像图与量化分析相结合，提出快速、全面判断热工情况的方法。

　　目前外保温系统内部缺陷检测除应用红外热像法和拉拔法外，最常用的方法为小锤敲击法，即检测人员根据听到的敲击声判断测点是否存在缺陷。该方法判断较主观，且手动敲击力度随机，对检测结果存在一定影响，尚未规定相应的检测标准。借鉴混凝土、砌体结构检测中常用的回弹法，对实验室预设缺陷的外保温系统模型试件进行检测，并提出可在工程中应用的检测结果判定方法。

　　1 回弹法检测原理及设备

　　利用弹簧驱动的重锤弹击试件表面，并测出重锤反弹距离(即回弹值)，根据回弹值对材料强度等进行判定，检测机理与小锤敲击法较接近。选取2种测量范围不同的回弹仪进行检测，第1种为ZC4型测砖回弹仪，钢砧率定值74±2，强度测量范围6～30MPa;第2种为Schmidt OS-120PM型钟摆式回弹仪，适用于在极低强度下测试混凝土结构，钢砧率定值186±3，强度测量范围1～5MPa。

　　2 试件制作

　　共设计2片预设缺陷的外保温系统模型试件，分别采用EPS板薄抹灰外保温系统和无机保温砂浆外保温系统。外墙墙体均为200mm厚钢筋混凝土剪力墙，墙内铺设HRB400双向双层钢筋网，保护层厚度25mm。EPS板薄抹灰外保温系统构造如图1a所示，其中，胶粘剂采用聚合物砂浆，EPS板厚50mm，薄抹灰面层采用专用抹面砂浆，饰面层采用防水涂料。为避免胶粘剂黏结面积影响检测结果，本研究试件均采用满粘法施工。无机保温砂浆外保温系统构造如图1b所示，其中，无机保温砂浆采用40mm厚玻化微珠保温浆料，使用专用界面剂和保温砂浆抹灰泥，饰面层采用防水涂料。根据上述2种外保温系统，实验室模型试件缺陷设置如下。

　　1)EPS板薄抹灰外保温系统试件缺陷类型包括预埋不同直径波纹管(模拟裂缝)、铺设浮土等杂质(模拟界面存在杂质)、铺设塑料纸(模拟黏结失效，但尚未出现空鼓)、缺失10mm厚EPS板(模拟空鼓)。各类缺陷预设位置均包括保温层与饰面层之间(缺陷位置编号为1)、保温层与基层之间(缺陷位置编号为2)，同时考虑缺陷尺寸的影响，如图2a所示。

　　2)无机保温砂浆外保温系统试件缺陷类型包括保温层与饰面层之间存在空鼓、保温层与基层之间存在空鼓、靠近饰面层保温材料缺失(缺失厚度10,20mm)、靠近基层保温材料缺失(缺失厚度10mm)、保温砂浆内部分层(保温层中间缺失10mm厚)、保温层全部缺失，如图2b所示。

　　图1 外保温系统构造示意  

　　图2 试件缺陷设置  

　　3 试验结果分析

　　2片试件测点布置如图3所示，图中三角形表示测点位于完好区域内且远离预设缺陷，圆形表示测点位于缺陷区域内、缺陷区域边缘或缺陷区域附近(以下简称“缺陷附近测点”)，缺陷附近测点回弹结果可能受预设缺陷的影响。

　　图3 外保温系统模型试件回弹值  

　　3.1 回弹值

　　EPS板薄抹灰外保温系统和无机保温砂浆外保温系统试件回弹值如图3所示。测试时发现，ZC4型测砖回弹仪损伤无机保温砂浆系统，严重影响测试结果，且测得的回弹值远低于回弹仪测量范围。因此，对于无机保温砂浆外保温系统，仅给出Schmidt OS-120PM型钟摆式回弹仪测试结果。

　　由图3a,3b可知，由于2种回弹仪测量范围不同，EPS板薄抹灰外保温系统试件2组回弹值存在明显差异。由图3b,3c可知，受不同外保温材料的影响，采用同种回弹仪测试不同外保温系统得到的回弹值存在差异。采用Schmidt OS-120PM型钟摆式回弹仪测试EPS板薄抹灰外保温系统试件得到的回弹值多为120～150，而测试无机保温砂浆外保温系统试件得到的回弹值多为85～135。

　　3.2 统计分析与缺陷判断

　　由图3可知，缺陷附近测点回弹值通常波动较大，且多与完好区域测点回弹值存在明显差异。完好区域测点回弹值较稳定，回弹值平均值及标准差如表1所示。由表1可知，EPS板薄抹灰外保温系统试件采用2种回弹仪测得的完好区域平均回弹值分别为34.6,142.7，无机保温砂浆外保温系统试件完好区域平均回弹值为91.1。

　　表1 完好区域测点回弹值统计分析  

　　根据表1，挑选图3结果中回弹值R>(R_a+δ)及R<(R_a-δ)的测点，判断为疑似缺陷测点，如图4实心测点所示。分别统计完好区域与缺陷区域附近疑似缺陷测点数量，以缺陷附近区域实心圆形测点(判断为缺陷测点)及完好区域空心三角形测点(判断为完好测点)为判断正确的测点进行统计，据此计算该判断方法的总体准确率，如表2所示。

　　表2 测点总体准确率 

　　由表2可知，EPS板薄抹灰外保温系统试件采用强度测量范围较高的ZC4型测砖回弹仪时检测结果准确率较高，接近70%;无机保温砂浆外保温系统试件采用强度测量范围较低的Schmidt OS-120PM型钟摆式回弹仪时检测结果准确率同样接近70%。由此可知，采用回弹法进行外保温系统缺陷检测时，应根据外保温材料和构造特点选择适宜强度测量范围的回弹仪。另外，由表1,2可知，当达到近70%的准确率时，完好区域测点回弹平均值约为回弹仪率定值的50%。此外，由图4还可得以下结论。

　　图4 疑似缺陷测点的判断  

　　1)缺陷尺寸的影响小尺寸缺陷附近测点判断准确率较低，如细长形波纹管和边长为100mm的方形缺陷区域。

　　2)缺陷位置的影响饰面层下(即保温层与饰面层之间)缺陷附近测点判断准确率较高，多可判断出异常;保温层下(即保温层与基层之间)缺陷附近测点判断准确率相对较低。

　　3)缺陷类型的影响空鼓附近测点基本判断出异常，准确率高于杂质及分层等缺陷。

　　4 结语

　　采用回弹法开展外保温系统内部缺陷检测试验研究，得出以下结论。

　　1)应根据外保温系统保温材料和构造特点选择适宜的回弹仪，当完好区域回弹平均值约为回弹仪率定值的50%时，检测结果准确率较理想。

　　2)回弹法检测外保温系统内部缺陷结果准确率与缺陷尺寸、位置及类型均有关，缺陷尺寸越大、越靠近饰面层、空鼓程度越大，检测结果准确率越高。

　　3)在实际工程中推广应用回弹法进行检测时仍存在部分问题需解决，如检测前应在完好区域确定最少基准测点数、优化判断准则等，从而提高检测结果准确率。