为了美观,建筑物外墙常采用粘贴饰面层进行装修处理。近年来,多处房屋出现外墙饰面脱落等安全问题。因而,事先对房屋外墙饰面层粘结情况进行检测并显得较为重要。以往检测外饰面空鼓主要采用敲击法,随着红外热像技术的发展,采用红外热像法检测建筑物外墙饰面板空鼓情况逐渐增多。结合以往房屋检测经验和相关检测规范,对红外热像法检测建筑物外墙进行简要概述总结。
红外热像检测的基本原理
红外热像法检测建筑外立面空鼓的主要原理通过红外热像成像反映外墙面正常部位与空鼓部位产生的温度差,通过对温度差的判定确定空鼓位置和范围。当外墙的表面温度比主体温度高,热就从外墙表面传到主体中,当外墙的表面温度更低时,热就由里传到外。如果墙体饰面材料有剥落,外墙和主体之间的热传导变小。因此,当外墙表面从日照或外部升温的空气中吸收热量时,有剥落层的部位温度变化比正常情况大。通常,当暴露在太阳光或升温的空气中时,外墙表面的温度升高,剥落部位的温度比正常部位的温度高;相反,当阳光减弱或气温降低,外墙表面温度下降时,剥落部位的温度比正常部位的温度低。由于空气的热导远低于瓷砖、砖、混凝土等建筑材料,因此当热流从表面进入建筑物饰面层时,即会在“空鼓”等缺陷部位受到空气阻挡发生“热堆积”,使该处的红外热像呈“热斑”等特征。由红外热像“热斑”出现的部位、持续时间等特征推知存在饰面砖粘结质量的区域范围。
红外热像检测的适用对象
主要适用于采用满粘法施工的饰面层粘结质量检测,如检测建筑物外墙湿作业的砂浆、瓷砖、石材等饰面空鼓情况;不适用于下列情况的饰面层粘结质量检测,如(1)点粘法施工的饰面层,因为点粘法在施工时就已经使面砖和墙体之间形成了空鼓;(2)采用不同颜色瓷砖或涂料的饰面层,此时由于瓷砖颜色的不同,表面温度就会有所不同;(3)表面有大的凹凸装饰的瓷砖往往会发生红外线乱反射,所以红外热像法也不适用;(4)采用外墙外保温体系的饰面层,由于粘贴于保温材料表面,相关的实验研究缺失,因而也不宜使用。
房屋外墙空鼓检测方法——红外热像法
红外热像检测技术并非任何时候都可以进行检测的。从剥离部和正常部产生温差的热源来讲,由于基本上依靠日照、外气温变化这种自然现象,检测结果的图像清晰程度与准确性全受气候的影响,因此说若无日照及外气温变化促使剥离部和正常部之间产生大的温差,也就无法进行检测。另外,象相邻的建筑物、墙面的凹凸、屋檐等原因造成阳光无法均匀地照射到墙面的情况下,照射不到的那部分都是影响房屋检测精确程度的因素。另外墙面和摄影位置之间如果有树木等其他物体遮挡,那个部分也无法检测。
外墙面红外热像图中往往一张图片上混杂着不同颜色的部分,为了使分析结果直观,需去除与脱粘空鼓无关的温度分布颜色;对脱粘空鼓部位与正常部位之间的交界处,即脱粘空鼓的边界进行修正,以尽可能精确地计算空鼓面积;对图像上倾斜的被检测对象进行视角修正,使其保持正面的状态;有时因为周边条件的限制,拍摄到的红外图像会有很大的仰角,并产生温度梯度,此时的图像在进行空鼓判别时必须根据不同的标准温差进行判别,最终将各张根据不同的标准温差进行处理的图像叠加。当墙面有不同材料或者不同颜色的材料时,也必须分块按不同的标准温差进行分析。
红外热像检测技术通过非接触地对外墙饰面进行大面积检测,并可将检测结果以图像的形式直接可看到,热图像可用直接可视的方式进行记录、显示。检测结果通过解析热图像可进行高精度分析。在建筑外墙饰面层粘结缺陷检测方面具有传统房屋检测方法无可比拟的优势。
检测方法采用红外检测结合现场蜘蛛人检测;具体优势如下:
1、红外无损检测中的测试仪器与被测物间不仅是非接触的,而且两者间的距离可以很大,便于高楼大厦外墙立面进行外墙检测,无需搭脚手架或人工吊篮,能非常快速高效进行现场检测作业。
2、红外无损检测操作方便,单次可检的面积较大,检测效率较高,准确度高,只需不多的检测费用即可实现大型建筑物常规检查。
3、红外建筑物无损检测的应用面较广,适应性强,不要对被测物的表面进行专门处理。
4、红外检测提供非常直观化的热图像及可见光图片检测报告,能非常直观的显示存在缺陷隐患的位置及区域面积大小。
5、红外检测的灵敏度较高(测温灵敏度高达0.025度)。我们所进行的研究表明,红外无损检测不仅可以检测出建筑物表面在自然条件下所形成的缺陷与损伤,如分层,空鼓,脱粘,积水,结冰,腐蚀,渗漏水等,而且可以发现在施工过程中所造成的一些质量问题,如不当施工导致的空洞,孔洞,渗水,异物夹杂等。
6、通过红外热成像技术锁定大概受损区域,现场采用蜘蛛人对该区域进行具体检测,详细标注损伤位置及受损情况。
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