外墙保温系统中粘结材料的检测技术分析

史文龙

摘 要：近年来，我国对建筑节能的要求越来越高。外墙外保温工程作为建筑节能的重要组成部分，直接影响到保温系统的安全性。在外墙保温系统中，粘结材料的性能尤为关键，抗拉粘结强度是评价粘结材料质量的重要性能指标之一。但是，目前的外墙保温系统标准并没有提供详细的描述和描述在抗拉粘结强度测试中的样品成型和制作方法。他们没有给出具体的信息，如使用什么设备搅拌，搅拌需要多长时间，是否需要固化，等等。相反，他们只给出相对一般的描述，如样品大小和涂层厚度。对于标准用户来说，这给了他们很大的发挥空间，但对于标准本身，却留下了很多隐患，甚至可能引起一些歧义和争议。

关键词：外墙保温系统；粘结材料；检测技术

1 概念的确定

粘结材料:为了表述方便，本文中所指的粘结材料是指外墙保温系统中用于粘贴保温材料的粘结剂(也称粘结砂浆)和与玻纤网布组成表面层的抹灰(也称抗裂砂浆)。

2 部分现行标准中的描述

现行标准中相关的描述见表1。

表1部分现行标准中与粘结材料成型和检测相关的描述

3 分析和讨论

3.1 基材的尺寸一致

衬底尺寸50mm×50mm是目前大多数外墙保温系统标准的主流尺寸。同时也可提供50mm或40mm×40mm直径的基材尺寸供用户选择，统一可选。对于不同的材料选择相同的尺寸是非常重要的。根据现行标准，粘结剂与水泥砂浆砌块的抗拉粘结强度指标基本在0.5mpa以上，保温材料的抗拉粘结强度指标基本在0.1mpa以上。根据试件尺寸，破坏荷载分别为1250N和250N。如果遵循破坏荷载，则应规定在全范围的20% ~ 80%范围内。试验机最大量程分别为6250N和1250N，两者相差很大。如果一台测试机需要合并两个量程，则需要配备不同的传感器，并在完成一个基板的测试后切换到另一组传感器。或更换另一台试验机，虽然试验可以成功完成，但试验数据的可比性有待探索和研究。如果根据破坏载荷前基材的保温材料,选择大小是100毫米* 100毫米的基材,相应的破坏载荷为1000 n,最大射程为5000 n,所以与前者相比6250 n接近,也可以在一个测试机,配有一组传感器的检测工作,获取更准确的测量。

3.2 粘结材料的涂抹厚度一致

这几份标准规定的涂抹厚度均为3～5mm，依据了实际施工厚度：在实际工程应用中，粘结材料的涂抹厚度通常都控制在3～5mm的范围内。但是，对于检测工作而言，没有精准高效的成型装置，该涂抹厚度的准确性是无法控制的。

3.3 配制粘结材料方法的描述相同

虽然胶粘剂材料的准备项目网站应根据制造商的指示或供应商,标准的作用不仅是指导生产企业标准化生产、指导用户使用安全,但也提供测试和设计测试机构的基础和设计单位。特别是目前的粘结材料多由水泥基胶凝材料、高分子聚合物材料、填料和助剂等组成。只有充分搅拌和固化后，各组分才能发挥应有的作用。如果没有明确统一的搅拌和成型方法，容易产生争议，既无法客观评判产品质量的优劣，也无法解决纠纷和争议，另外，在标准制定的过程中，需要由不同的验证机构通过大量可以比对的验证试验和数据来确定相关的检测方法和技术指标，因此，需要明确和统一的成型设备和要求、搅拌和熟化时间等关键信息。

3.4 试验状态处理方式一致

将金属块用树脂胶粘剂粘合在试样上之后进行状态处理，包括：浸水处理和冻融循环处理。这一点与陶瓷砖胶粘剂等其他类似产品有所区别，在实际检测过程中应当引起足够的重视。当基材为保温材料时，试件粘贴金属块后进行30次冻融循环处理时，对于基材本身损害很严重。笔者研究发现，有一种硅岩板经过10次冻融循环试验后，试样已经损耗严重，无法完成余下的试验。因此，有必要选择更为适用的基材。

3.5 试样粘贴金属块的方式一致

当试件尺寸为50mm×50mm时，需要在试件两面分别粘贴两个金属块。虽然方法可行，但仔细研究可以发现，这种方式会大幅度提升检测成本，包括金属块的购置成本和检测的时间成本。如图1所示，图1（a）和图1（b）为按现行标准成型的试件（以下简称新方法），图1（c）为按已废止的行业标准JG149—2003《膨胀聚苯板薄抹灰外墙外保温系统》^[6]成型的试件（以下简称老方法）。

仔细比较发现：①使用新方法时，单一样品一种状态6个试件需要12个金属块，而老方法只要6个；②粘贴第1个金属块时，试样可以水平放置在操作台上，但粘贴第2个金属块时，需要间隔1h甚至更长时间（根据环境温度的不同而确定），待第1个金属块初步硬化才可以粘贴，不然会影响粘贴效果；③如果采用如图1（b）这种螺旋式连接方式与试验机连接，新方法需要拧2根连接螺杆，比老方法多花1倍的时间；④试验结束后，一般使用加热方式处理金属块，因为一组试样使用的金属块数量比老方法多1倍，同样处理金属块的时间也多花约1倍的时间。

综合而言，对于相同数量的试件，使用新方法无论在一次性购置金属块的成本上，还是花在粘贴和处理金属块的时间上，都远比老方法要多，这对于检测机构来说，新方法增加了不少隐形的负担。综合考虑检测成本等因素，上述的基材尺寸和试样成型尺寸，就需要做适当的改变了。

图1保温材料粘结试件

4 建议

粘接材料测试技术研究、标准体系外墙保温系统的基础研究工作,需要政府、生产、科研、设计、测试和使用普通的关联方之间的协调,不断复习和提高在实践中,科学合理的检测方法是基础评估粘接材料的质量性能,也是解决实际使用过程中出现的矛盾和纠纷，也是推进建筑向更安全、更节能的方向保证环保、更节能。通过本文的分析，发现现行的外墙保温系统标准在粘结材料的成型方法和检测技术上存在一定的缺陷，需要进行适当的调整和改进。因此，笔者提出以下建议:

（1）根据基材本身的特性，综合考虑检测成本等因素，选择合适的基材尺寸和试样成型尺寸。例如：水泥砂浆基材的尺寸建议选择70mm×70mm×20mm，粘结材料试样成型尺寸为50mm×50mm；保温材料基材尺寸建议选择120mm×120mm，厚度不小于20mm，粘结材料的试样成型尺寸为100mm×100mm。

（2）确定粘结材料的搅拌设备、搅拌程序和搅拌、熟化时间。建议参考现行国家标准中关于胶粘剂拌和的表述，在此基础上进行优化和完善。

（3）选择合适的成型装置，提升试样的成型质量。

结束语

外墙保温系统对我国的建筑节能作出了杰出的贡献,但也出现一些摧毁了伤害事故,等焊接材料的基础研究不足,需要通过大量的实际情况下,接受环境气候等多种因素的测试时间,因此建议政府主管部门加大研究投入,完善相关标准,提高产品和系统的质量。

参考文献

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[5]华治国.新型保温材料耐久性研究[J].混凝土与水泥制品,2018(6):67-69.