专利名称：一种薄抹灰外墙外保温裂缝状态的检测评估方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及建筑节能围护结构的现场检测，尤其涉及薄抹灰外保温墙体裂缝。
背景技术：
20世纪80年代以来，我国建筑业取得了突飞猛进的发展，但是由于我国建筑节能 起步较晚，居住建筑的舒适度及节能效果与居民日益增长的生活质量要求不相符，直接后 果是大量能源的浪费。随着全球工业化进程的发展，世界性的能源危机已不可避免，建筑节 能已成为人类的共识。近几年来，在国家节能政策和技术标准的推动下，我国建筑节能技 术、尤其是墙体保温技术发展迅速，在国内出现了以薄抹灰型外保温墙为典型代表的多种 外墙外保温体系。这些技术体系在一定程度上为建筑节能工作提供了技术保证和发展动 力。薄抹灰外保温墙体由外至内依次分为表面饰面层、抗裂砂浆层、保温层和基层，实 践证明，这种墙体可有效减低建筑物能耗，提供建筑的人居舒适度。但是，由于建筑物结构 形式、气候条件、系统材料、施工工艺、施工管理等多方面的原因，薄抹灰外保温墙体在超过 一定的使用年限后，极易产生各种缺陷，特别是裂缝缺陷。按裂缝形态、特性及危害性的不同，大致可分为三类一种是表面饰面层的开裂， 这种裂缝深度浅、宽度小，水分较难从这里渗入，即便是少量渗入的水分也仅停留在保温体 系表面，在风与太阳的作用下很快就会蒸发掉，因而这类裂缝扩展很慢，对保温体系的危害 性很小；一种是抗裂砂浆层的开裂，这种裂缝宽度稍大，深度由表面饰面层贯穿至砂浆层， 水分会沿其缓慢渗入至砂浆中，由于深度较大水分蒸发速度较慢，残留在砂浆中的水分在 环境作用下会不断蒸发冷凝、结冰融化，引起裂缝的逐渐扩展、砂浆与保温层的缓慢脱粘空 鼓，因而这类裂缝对保温体系的危害性较大；还有一种是贯穿至保温层的裂缝，这种裂缝深 度、宽度均非常大，水分极易沿其渗入保温层，而且一旦水分渗至保温层以下就很难蒸发出 来，这种残留在保温层与基层之间的水分危害性极大，长期的环境作用会引起保温层与基 层脱粘空鼓，最严重的甚至会导致保温层整块脱落。薄抹灰外保温墙体上裂缝因其水分渗入及蒸发的难易而对保温体系的危害性差 异很大，若能采取有效手段快速、方便地检测判别外保温墙体上裂缝的类型及危害性，从 而采用针对性措施对外保温体系进行修复，可有效的减少修复成本并提高外保温墙体的寿 命。但到目前为止，适用于薄抹灰外保温墙体的裂缝危害性的检测判别方法几乎没有，建筑 结构上使用的读数放大镜仅能简单测试裂缝的宽度参数，无法对裂缝深度进行测量，作用 不大。

发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种能检测识别薄抹灰外保温墙体上裂缝 状态的方法及其可以实现该方法的装置。本发明是通过以下技术方案实现的
一种薄抹灰外墙外保温裂缝状态的检测评估方法，所述薄抹灰外保温墙体由外至内依次分为表面饰面层、抗裂砂浆层、保温层和基层，墙体上待测裂缝的长度大于等于 50mm，其特征在于包括如下步骤第一步，确保检测日及检测日前两日的天气状况是在无雨、风速不大于5级，且气 温大于o°c的条件下；第二步，检测前一日，对待测裂缝进行增湿处理①利用压力水对待检裂缝喷水至裂缝内部湿润，喷水结束后，将裂缝表面上的水 分擦干；②沿待测裂缝的长度方向，测量裂缝任意两点间的电阻M及两点间的距离L，获得 该裂缝两点间的电阻率M/L:如果M/L大于等于104 Ω/m，重复上述步骤①、②，直至裂缝电阻率M/L小于 104 Ω/m,如果M/L小于104 Ω/m，多次测量该两点电阻值M(I)、M⑵、…、M(η)，直至任意一 次的电阻率M⑴/L小于104 Ω/m，停止喷水；对做好增湿处理的待检裂缝作遮阳处理，防止阳光的直射；第三步，裂缝增湿处理完毕后，根据当日气温状态确定下一次检测时间如果当日气温高于30°C，下次检测时间确定为距离喷水结束12 16小时后，如果当日气温在10 30°C的范围内，下次检测时间确定为距离喷水结束20 24 小时后，如果当日气温在10°C以下，下次检测时间确定为距离喷水结束36小时后；第四步，到达检测时间后，去除遮阳措施，沿待测裂缝的长度方向，测量裂缝任意 两点间的距离1，并多次测量该两点电阻值m(l)、m(2)、…、m(n)，计算该两点间电阻的平均 值Hl= [!!!(丨彳+！！！^+…+！^！！^/！！，获得该裂缝两点间的电阻率！！！/！，根据电阻率的大小判别 受检测裂缝的状态如果m/Ι大于1000 Ω /m,受检裂缝的深度达到薄抹灰外保温墙体的表面装饰层，如果m/Ι在104 1000 Ω/m之间，受检裂缝的深度达到薄抹灰外保温墙体的砂浆 层，如果m/Ι小于104 Ω /m,受检裂缝的深度达到薄抹灰外保温墙体的保温层。本方法的原理是在薄抹灰外保温墙体上，处于干燥状态的裂缝在单位长度上的电阻率是非常大 的，约在ΙΟΟΟΩ/m以上，几乎相当于绝干空气的电阻率；而当裂缝中含水量逐渐增多、湿度 逐渐增大时，裂缝的单位长度电阻率会明显降低，直至裂缝中含水量趋近饱和时，其单位长 度电阻率将下降到一个很小的量值，约在104Ω · m以下，几乎相当于饱和湿度空气的电阻率。对于薄抹灰外保温墙体上不同类型的裂缝，当对其进行充分的增湿处理、给予其 初始饱和水分含量并经过一定时间后，由于裂缝状态不同、水分的渗入深度及蒸发速率的 不同，不同类型裂缝中残余水分含量呈现明显差别当气温在25°C左右时，表面装饰层裂缝的水分由于渗入深度浅，在1 2h内就会完全蒸发掉；抗裂砂浆层裂缝中水分渗入较深，需要30 48h才能完全蒸发；贯穿保温层 的裂缝中水分渗入极深，且会往裂缝周围区域扩散，因而蒸发速率极慢，完全蒸发至少需要 1周以上的时间。 因此，当给予裂缝初始饱和水分含量并经过18 24h后，不同类型裂缝的电阻率 会明显不同表面装饰层裂缝中的水分完全蒸发掉，处于干燥状态的裂缝在单位长度上的电阻 率1000 Ω/m以上，抗裂砂浆层裂缝中的水分蒸发掉了一部分，处于半湿状态的裂缝在单位长度上的 电阻率在104 1000 Ω /m的范围内，保温层裂缝中的水分基本没有蒸发，处于潮湿状态的裂缝在单位长度上的电阻率 小于 104 Ω/m。通过测试不同裂缝的电阻率，即可推定裂缝的状态，从而判别其危害性。为尽量减少外界天气状况对裂缝中水分蒸发的干扰，检测前两日应当调查并确保 自检测日及检测日前两日的天气情况；考虑到气温不同，水分的蒸发速度存在较大差异，因 此气温不同时，从裂缝增湿处理到正式检测之间的间隔时间也应不同；遮阳处理也是为了 避免阳光直射造成裂缝内的水分蒸发过快，影响检测结果。进一步的，为避免测量数据的偶然性，对相同两点间的电阻值测量是多次的，一般 优选为3 5次。同样的，为尽量保证测量数据的可靠性，同时考虑到实际裂缝的通常长度，优选在 裂缝中沿长度方向任取距离为50 IOOmm的两点进行电阻测量。—种能够实现上述薄抹灰外保温墙体裂缝深度检测方法的装置，其特征在于稳 压电源正极电连接第一探针、负极通过可变电阻组件电连接第二探针，可变电阻组上并连 A/D转换器，A/D转换器信号连接中央控制器，中央控制器通过控制线路连接可变电阻组， 中央控制器信号连接IXD显示器。实际检测时，将该装置的两个探针插入裂缝中直至感觉略有阻力为止，探针的两 根导线与稳压电源、可变电阻组串联形成回路。当探针插入不同湿度的裂缝中时，两探针间 的电阻值就会发生变化，对应可变电阻组上的电压值也会发生变化，这个电压值作为模拟 信号通过A/D转换器转换成数字信号后传送到中央控制器，中央控制器根据信号的强弱发 出指令来选择合适的可变电阻组档位，测量可变电阻组上电压值并经A/D转换模块传送到 中央控制器，中央控制器计算裂缝的电阻率，并传送给LCD显示给操作人员。操作人员根据 裂缝电阻率的大小可判断裂缝处湿度，进而推定该裂缝的深度，从而确定裂缝类型及危害 程度。进一步的，考虑到每次测量任取两点时都要测量两点间的距离，操作比较繁琐，可 将第一探针和第二探针分别固定在一个横向配置的长条形刚性电绝缘支架的两端上，这样 两针之间的距离固定，测量时只需读取电阻值即可，操作便利，考虑到裂缝的长度和测量数 据的可靠性，一般第一探针和第二探针探头之间的距离固定为50 100mm。再进一步，可变电阻组由一过流保护电阻与三个带选择开关的不同阻值档位电阻 并联而成。测量时，中央控制器根据信号的强弱发出指令来选择合适的选择开关档位，所选 档位的电阻与保护电阻并联组成参比电阻，测量参比电阻上电压值并经A/D转换器传送到中央控制器，保证了测试不同范围电阻值时的精度本发明的有益效果在于1、提供了薄抹灰外墙外保温裂缝深度的检测方法，操作人员通过对裂缝电阻率的 对比，能够判别裂缝类型及危害性，并且测试过程简单方便，可广泛应用于节能建筑外围护 结构的现场检测；2、装置具有体积小、易携带、测试速率快、数据稳定可靠等特点，测试仪探头为细 针状，特别适合于裂缝处电阻的测试；3、装置采用了多量程测试技术，保证了测试不同范围电阻值时的精度；4、装置的中央控制器输出端与IXD显示器的输入端相连，从IXD显示器上可直接 读出所测裂缝的电阻率，利于操作人员进行判断，简单快捷方便。


图1为薄抹灰外保温墙体的剖面示意2为本装置一种优选方案的结构1-2中1-1为第一探针，1-2为第二探针，2为稳压电源，3为过流保护电阻，4为 档住电阻，5为选择开关，6为A/D转换器，7为中央控制器，8为IXD显示器，9为支架，10为 裂缝，11为表面饰面层，12为抗裂砂浆层，13为保温层，14为基层。
具体实施例方式下面结合附图对本发明作进一步说明。薄抹灰外墙外保温裂缝电阻测试仪包括第一探针1-1、第二探针1-2、稳压电源2、 过流保护电阻3、档位电阻4、选择开关5、A/D转换器6、中央控制器7以及IXD显示器8，第 一探针1-1、第二探针1-2为两根直径0. 05mm、长50mm的金属针，两探针1_1、1_2固定在支 架9上，间距为50mm，其材料为高强度、高韧性、低电阻率合金钢，第二探针1_2上引出的导 线直接与稳压电源2负极相连，第一探针1-1引出的导线串联可变电阻组后与稳压电源2 的正极相连，可变电阻组由一过流保护电阻3与三个带选择开关5的不同阻值的档位电阻4 并联而成，选择开关5选用的是干簧继电器。A/D转换器6信号连接中央控制器7，中央控 制器7通过控制线路连接选择开关5，中央控制器7信号连接LCD显示器8。实际检测时，将该薄抹灰外墙外保温裂缝电阻测试仪的针状电极探头1插入裂缝 中，第一探针1-1、第二探针1-2与稳压电源2、可变电阻组串联形成回路。当测试探头插入 不同湿度裂缝中时，第一探针1-1、第二探针1-2间裂缝的电阻值就会发生变化，对应保护 电阻3上的电压值也会发生变化，这个电压值作为模拟信号通过A/D转换器6转换成数字 信号后传送到中央控制器7，中央控制器7根据信号的强弱发出指令来选择合适的选择开 关5档位，所选档位的电阻4与保护电阻3并联组成参比电阻，测量参比电阻上电压值并经 A/D转换器6传送到中央控制器7，中央控制器7计算相应的电阻率，并传送给IXD显示器8 显示。操作人员根据裂缝电阻率的大小可判断裂缝处湿度，进而推定该裂缝的类型及危害 程度。薄抹灰外保温墙体由外至内依次分为表面饰面层11、抗裂砂浆层12、保温层13和 基层14，裂缝检测的具体步骤为
第一步，确保检测日及检测日前两日的天气状况是在无雨、风速不大于5级、气温 大于o°c的条件下；第二步，检测前一日，对待测裂缝10进行增湿处理①利用压力水对待检裂缝喷水至裂缝10内部湿润，喷水结束后，将裂缝10表面上 的水分擦干；②沿待测裂缝10的长度方向，测量裂缝10任意两点间的电阻M，获得该裂缝两点 间的电阻率M/0. 05，其中0.05m为固定在固定支架9上的两探针1_1、1_2之间的距离， 如果M/0. 05大于等于104 Ω /m,重复上述步骤①、②，直至裂缝电阻率M/0. 05小于 104 Ω/m,如果M/0. 05小于104 Ω/m，再测量两次该两点电阻值M(I)、M (2)，直至任意一次的 电阻率M(i)/0. 05小于104 Ω/m，停止喷水；对做好增湿处理的待检裂缝10作遮阳处理，防止阳光的直射；第三步，裂缝增湿处理完毕后，根据当日气温状态确定下一次检测时间如果当日气温高于30°C，下次检测时间确定为距离喷水结束12 16小时后，如果当日气温在10 30°C的范围内，下次检测时间确定为距离喷水结束20 24 小时后，如果当日气温在10°C以下，下次检测时间确定为距离喷水结束36小时后；第四步，到达检测时间后，去除遮阳措施，沿待测裂缝10的长度方向，将第一探针 1-1，第二探针1-2插入裂缝10中至感觉到阻力为止，分三次测量该两点电阻值m(l)、m(2)、 m(3)，计算该两点间电阻的平均值m = [m(1) +m⑵+m(3) ] /3，获得该裂缝两点间的电阻率 m/0. 05，根据电阻率的大小判别受检测裂缝的状态如果m/0. 05大于1000 Ω /m,受检裂缝10的深度达到薄抹灰外保温墙体的表面装 饰层11，如果m/0. 05在104 1000 Ω /m之间，受检裂缝10的深度达到薄抹灰外保温墙体 的砂浆层12，如果m/0. 05小于104 Ω /m,受检裂缝10的深度达到薄抹灰外保温墙体的保温层 13。
权利要求
一种薄抹灰外墙外保温裂缝状态的检测评估方法，所述薄抹灰外保温墙体由外至内依次分为表面饰面层、抗裂砂浆层、保温层和基层，墙体上待测裂缝的长度大于等于50mm，其特征在于包括如下步骤第一步，确保检测日及检测日前两日的天气状况是在无雨、风速不大于5级，且气温大于0℃的条件下；第二步，检测前一日，对待测裂缝进行增湿处理①利用压力水对待检裂缝喷水至裂缝内部湿润，喷水结束后，将裂缝表面上的水分擦干；②沿待测裂缝的长度方向，测量裂缝任意两点间的电阻M及两点间的距离L，获得该裂缝两点间的电阻率M/L如果M/L大于等于104Ω/m，重复上述步骤①、②，直至裂缝电阻率M/L小于104Ω/m，如果M/L小于104Ω/m，多次测量该两点电阻值M(1)、M(2)、…、M(n)，直至任意一次的电阻率M(i)/L小于104Ω/m，停止喷水；对做好增湿处理的待检裂缝作遮阳处理，防止阳光的直射；第三步，裂缝增湿处理完毕后，根据当日气温状态确定下一次检测时间如果当日气温高于30℃，下次检测时间确定为距离喷水结束12～16小时后，如果当日气温在10～30℃的范围内，下次检测时间确定为距离喷水结束20～24小时后，如果当日气温在10℃以下，下次检测时间确定为距离喷水结束36小时后；第四步，到达检测时间后，去除遮阳措施，沿待测裂缝的长度方向，测量裂缝任意两点间的距离l，并多次测量该两点电阻值m(1)、m(2)、…、m(n)，计算该两点间电阻的平均值m＝[m(1)+m(2)+…+m(n)]/n，获得该裂缝两点间的电阻率m/l，根据电阻率的大小判别受检测裂缝的状态如果m/l大于1000Ω/m，受检裂缝的深度达到薄抹灰外保温墙体的表面装饰层，如果m/l在104～1000Ω/m之间，受检裂缝的深度达到薄抹灰外保温墙体的砂浆层，如果m/l小于104Ω/m，受检裂缝的深度达到薄抹灰外保温墙体的保温层。
2.根据权利要求1所述的薄抹灰外墙外保温裂缝状态的检测评估方法，其特征在于 所述多次测量的η次为3 5次。
3.根据权利要求1所述的薄抹灰外墙外保温裂缝状态的检测评估方法，其特征在于 所述测量电阻的任意两点间的距离L、1取值范围为50 100mm。
4.一种能够实现权利要求1所述薄抹灰外墙外保温裂缝状态检测评估方法的装置，其 特征在于稳压电源(2)正极电连接第一探针(1-1)、负极通过可变电阻组件电连接第二探 针(1-2)，可变电阻组上并连A/D转换器(6)，A/D转换器(6)信号连接中央控制器(7)，中 央控制器(7)通过控制线路连接可变电阻组，中央控制器(7)信号连接LED显示器(8)。
5.根据权利要求4所述的薄抹灰外墙外保温裂缝状态的检测评估装置，其特征在于 所述第一探针(1-1)和第二探针(1-2)分别固定在一个横向配置的长条形刚性电绝缘支架 (9)的两端上。
6.根据权利要求5所述的薄抹灰外墙外保温裂缝状态的检测评估装置，其特征在于所述第一探针(1-1)和第二探针(1-2)探头之间的距离为50 100mm。
7.根据权利要求4所述的薄抹灰外墙外保温裂缝状态的检测评估装置，其特征在于 所述可变电阻组包括选择开关(5)，选择开关(5)的三个工作位置上分别连接一个档位电 阻(4)，过流保护电阻(3)并联选择开关(5)和档位电阻(4)，中央控制器(7)通过控制线 路连接选择开关(5)。
8.根据权利要求7所述的薄抹灰外墙外保温裂缝状态的检测评估装置，其特征在于 所述选择开关(5)为干簧继电器。
全文摘要
一种薄抹灰外墙外保温裂缝状态的检测评估方法，包括如下步骤第一步，确保检测日及检测日前两日的天气状况；第二步，检测前一日，对待测裂缝进行增湿处理，并对做好增湿处理的待检裂缝作遮阳处理，防止阳光的直射；第三步，根据当日气温状态确定下一次检测时间；第四步，到达检测时间后，去除遮阳措施，沿待测裂缝的长度方向，多次测量裂缝任意两点间的距离和电阻值，获得该裂缝两点间的电阻率，判别受检测裂缝的状态。本发明提供了薄抹灰外墙外保温裂缝状态的检测方法，操作人员通过对裂缝电阻率的对比，能够判别裂缝类型及危害性，测试过程简单方便，可广泛应用于节能建筑外围护结构的现场检测。
文档编号G01N27/04GK101963591SQ20101025313
公开日2011年2月2日 申请日期2010年8月13日 优先权日2010年8月13日
发明者於林锋, 朱瑜凯, 王琼 申请人:上海市建筑科学研究院(集团)有限公司