平屋麵滲漏水檢測技術及設備研究
發布時間:2014-08-05
比較分析了平屋麵
滲漏水檢測技術與方法,分別從檢測與傳輸、智能處理與分析、機械設計與外觀、工程實驗與驗證四個方麵對平屋麵
滲漏水檢測設備的研製進行了詳細闡述,並舉例介紹了該檢測設備的工程應用情況。
關鍵詞:平屋麵;
滲漏檢測;設備
防治平屋麵
滲漏水是房屋修建和維護過程中的一項主要工作,每年我國各行業都要為工業廠房、倉庫、辦公用房、居民住宅等的平
屋麵防水滲漏牽涉大量精力。其中,
滲漏點的判斷和確定是主要難點。國內目前對
滲漏點的判斷主要是靠
施工技術人員的目測和經驗,現有的一些具備簡單功能的儀器也無法完成針對性的檢測工作,對潛在的臨界
滲漏點基本不能發現,治理時則是以大麵積翻修、重作
防水層為主。這樣做不僅不科學,而且要耗費大量的人力、物力和財力。因此,研究一種高效、智能的平屋麵
滲漏檢測技術與設備,顯得極其重要和迫切。
1 平屋麵
滲漏水檢測技術分析
1.1 常規檢測方法及評價
1) 示蹤檢測法
在有
滲漏跡象的部位進行灑水或蓄水實驗,判斷是否存在
滲漏部位。該方法使用部位具有局限性,需要判斷人員有一定的專業知識和豐富的工程實踐經驗。
2)局部檢測法
在女兒牆等有
滲漏疑問的部位,使用一定麵積大小的片材將其覆蓋,周圍灑水或在雨後觀察,根據片材是否有吸附水的痕跡,判斷該部位是否存在
滲漏現象。該法適用於小麵積的特殊部位。
3)直接觀察法
拆除有
滲漏疑問部位的覆蓋物,直接觀察
防水層的實際情況,根據平麵部位
防水層的細微裂紋的狀況,判斷
防水層是否有進一步做物理性能實驗的意義和價值。
上述3種方法,是平屋麵常用的
滲漏水檢測方法,檢測效果的好壞取決於檢測人員的專業知識和經驗,費時、費力且準確率不高。
1.2 無損檢測方法及評價
1)超聲波檢測法
由於屋麵
滲漏裂縫中存在空氣,而超聲波脈衝在混凝土中的“固―氣”界麵傳播時幾乎產生全反射,剩下的一部分脈衝波繞過裂縫區才能傳播到接收換能器,導致傳播聲時的延長。
我們運用超聲波法對平屋麵
滲漏進行現場實驗,取得了一係列數據。實驗結果表明,超聲波檢測法能夠有效確定屋麵
滲漏liefengdefenbuquyu。danshiqihuannengqitantoudechicunjuyoujuxianxing,erqiejianceguochengfuza,dangliefengzhongcunzaiqitatianchongwuerbushikongqishi,yehuidadajianxiaochaoshengboraoshedejuli,duijieguoyoujiaodadeyingxiang。suoyi,chaoshengbofazhinengshihejiancexiaofanwei、貫通且不存在填充物的屋麵裂縫。
2 紅外熱成像檢測法
屋麵發生
滲漏後(hou),由(you)於(yu)水(shui)的(de)比(bi)熱(re)容(rong)和(he)導(dao)熱(re)性(xing)等(deng)與(yu)周(zhou)圍(wei)屋(wu)麵(mian)混(hun)凝(ning)土(tu)材(cai)料(liao)有(you)明(ming)顯(xian)差(cha)異(yi),在(zai)吸(xi)收(shou)相(xiang)同(tong)熱(re)量(liang)的(de)情(qing)況(kuang)下(xia),水(shui)升(sheng)溫(wen)較(jiao)慢(man),混(hun)凝(ning)土(tu)升(sheng)溫(wen)較(jiao)快(kuai)。反(fan)映(ying)在(zai)屋(wu)麵(mian)上(shang),有(you)
滲漏的(de)含(han)水(shui)區(qu)域(yu)的(de)溫(wen)度(du)勢(shi)必(bi)低(di)於(yu)完(wan)好(hao)的(de)不(bu)含(han)水(shui)區(qu)域(yu),所(suo)以(yi)屋(wu)麵(mian)有(you)溫(wen)差(cha)存(cun)在(zai),使(shi)用(yong)紅(hong)外(wai)熱(re)成(cheng)像(xiang)儀(yi)對(dui)屋(wu)麵(mian)溫(wen)度(du)分(fen)布(bu)成(cheng)像(xiang),就(jiu)能(neng)看(kan)出(chu)含(han)水(shui)區(qu)與(yu)幹(gan)燥(zao)區(qu)的(de)區(qu)別(bie)。圖(tu)1為運用紅外熱成像法對平屋麵
滲漏進行現場實驗的檢測結果。
圖1見第9頁 紅外熱成像檢測法實驗結果
實驗結果表明:光學照片(圖1―a)顯示的屋麵區域基本已經表幹,無法確定是否存在
滲漏;而從紅外熱成像圖片(圖1―b)中則可以看到溫度的不均勻分布,說明屋麵
滲漏的de含han水shui區qu域yu與yu幹gan燥zao區qu域yu的de溫wen度du差cha別bie明ming顯xian,能neng被bei紅hong外wai熱re成cheng像xiang儀yi識shi別bie。但dan紅hong外wai熱re成cheng像xiang設she備bei的de成cheng本ben較jiao高gao,且qie對dui檢jian測ce環huan境jing因yin素su具ju有you依yi賴lai性xing,即ji在zai溫wen差cha較jiao大da的de時shi候hou效xiao果guo明ming顯xian,反fan之zhi則ze有you所suo欠qian缺que。
3)電磁波檢測法研究
diancibonenggouyouxiaochuantoujuedabufenjiezhi。hunningtuzaiganzaoshishijueyuande,duidiancibodechuandaoyingxiangjiaoxiao,erchaoshidehunningtuqueshidaoti,daotiduidiancibodechuandaoshiyoulide。yinci,yongdiancibochuantouwumianshi,ruoyudaoganzaodedifang,zejieshoudaodediancibonengliangjiaoxiao;若遇到潮濕
滲漏之處,則接收到較強的電磁波。
我們運用電磁波法對平屋麵
滲漏進行現場實驗,取得了一係列實驗數據。通過對不同時間的檢測數據的對比分析,完全可以確定出屋麵的實際
滲漏quyu。shuomingjiyudiancibofadejiancezhuangzhiqueshinenggouduiwumianhanshuiquyuchanshengxiangying,bingqienenggoudingliangdiquedinghanshuijiaoduodequyu。diancibofashishihejianzhuwuwumian
滲漏檢測的方法,可以作為屋麵
滲漏檢測設備的基本檢測原理。
2 平屋麵
滲漏水檢測設備研製
平屋麵
滲漏水檢測設備的研製主要分為檢測與傳輸、智能處理與分析、機械設計與外觀、工程實驗與驗證四個主要分係統。
2.1 檢測與傳輸分係統
在分析屋麵
滲漏基本檢測原理的基礎上,確定設備工作原理為(如圖2所示):通過振蕩電路發射與接收適當頻率的電磁波信號,使設備底部的平行電極板分別與接觸屋麵形成電容,因
滲漏引(yin)起(qi)的(de)含(han)水(shui)率(lv)變(bian)化(hua)導(dao)致(zhi)電(dian)容(rong)發(fa)生(sheng)變(bian)化(hua),檢(jian)測(ce)出(chu)相(xiang)應(ying)的(de)電(dian)壓(ya)變(bian)化(hua),建(jian)立(li)其(qi)與(yu)含(han)水(shui)率(lv)的(de)對(dui)應(ying)關(guan)係(xi),對(dui)檢(jian)測(ce)區(qu)域(yu)的(de)含(han)水(shui)率(lv)梯(ti)度(du)進(jin)行(xing)智(zhi)能(neng)分(fen)析(xi)以(yi)確(que)定(ding)
滲漏quyu。dianjibanshiyingxiangjiancejingdudezhongyaoyinsu,jiangtianjiaxingdaodiantuliaotufuzaijueyuanbushangfuhezhichengxinxingdianjiban。qizhong,tianjiaxingdaodiantuliaoyiduoqiangjidejuzhishuzhiweijiti,xuanyongjuguiyangwanjinxinggaixing,yizengjiashuzhirouruanxinghenairelaohuaxing;導電填料選用炭黑和石墨,以改善塗料的加工性和施工性能;絕緣布選用熱硫化型矽橡膠,以改善強度、附著力、耐油性和加工性。該電極板具有較小的電阻率、優異的防水性能,與檢測麵貼近度為90%以上,是一種全新的柔性電極形式。
圖2見第10頁 平屋麵
滲漏水檢測設備工作原理
電磁波信號處理包括檢測信號的整形、整流、濾波、信號調節與放大。在將該模擬信號完成A/D轉換時,先後進行了8位和24位兩種精度的A/D轉換設計,最終確定采用以SPI方式進行通訊的24位A/D芯片ADSl210P。由此產生的數字信號,既可直接通過液晶屏顯示數值,也可以串口通信方式傳輸到工控機進行智能分析。
為wei了le對dui設she備bei行xing走zou距ju離li進jin行xing準zhun確que測ce量liang,進jin行xing了le紅hong外wai計ji步bu功gong能neng設she計ji。由you緊jin密mi連lian接jie在zai行xing走zou機ji構gou上shang的de碼ma盤pan的de轉zhuan動dong,引yin起qi照zhao射she在zai碼ma盤pan上shang的de紅hong外wai光guang的de遮zhe斷duan,再zai通tong過guo紅hong外wai接jie收shou裝zhuang置zhi獲huo取qu這zhe種zhong斷duan續xu遮zhe斷duan的de光guang,即ji可ke計ji算suan出chu設she備bei走zou過guo的de距ju離li。
2.2 智能處理與分析分係統
該設備利用工控機係統對檢測數據進行實時接收、顯示、智能分析和存儲。通過串口,工控機可以在檢測過程中實時接收、顯示檢測數據。在區域檢測完成之後,可以對檢測數據進行智能分析,以確定
滲漏區域,並能以三維柱狀、麵狀和線狀的方式動態顯示檢測數據,判斷效果直觀明了,還可以對檢測數據進行存儲查閱。
針對屋麵
滲漏檢測而專門研製開發的工控機,具有相當的存儲容量和數據處理能力;環境適應能力強,在移動過程中具有防硬件損傷、防數據丟失等能力;提供觸摸屏工作方式,操作方便靈活;采用液晶屏顯示方式,顯示效果準確、穩定、精致。另外,還專門研製了可工作4 h以上的鋰電池組,使設備具有交、直流雙電源工作功能。
與此同時,采用PB、ASA混合編程技術設計開發了建築屋麵
滲漏檢測與專家分析軟件係統,該係統既可作為數據實時接收、顯示、分析和存儲係統與檢測設備配合使用,又可作為建築物
滲漏專家分析係統單獨運行,可以智能分析建築物
滲漏問題,提出
滲漏原因、
滲漏治理方法和方案。
2.3 機械設計與外觀分係統
在設備外觀與結構設計上,以滿足檢測原理與功能需求為基礎,兼顧工程美學要求。將整個設備分為檢測部、處理部和支撐部。檢測部位於下方,包括殼體、腔體 (內含檢測電路、電源係統等)、電極板、行走輪等;處理部位於上方,主要是工控機;支撐部則主要是起連接支撐作用的杆件。行走輪內置,采用前輪大後輪小的模式,保證前進時的超高穩定性;外形采用水滴流線型設計,體形優美,簡潔大方。
在設備攜帶與組裝方麵也進行了設計。設備外廓尺寸僅為長 600 mm、寬400 mm、高150 mm,杆件連接後設備總高890 mm,質量僅為2 kg;檢測部為一體化設計,不僅強度高、安全性強,而且體積小、運輸便捷;設計了可拆裝式連接杆件,使各機構均可拆卸、組裝;連接杆件和附件均可與檢測設備機箱共同收放於一個包裝運輸箱中,攜運方便。
2.4 工程實驗與驗證分係統
在研製該設備的過程中,還進行了以下幾方麵試驗工作:
1)設計並實施了基準實驗。製作特定厚度混凝土塊作為標準試塊,通過對標準試塊進行測試,模擬濕度範圍,以確定標準幹燥、飽和及中間各階段狀態劃分,並完成了各種檢測率下的標準實驗,以確定濕度響應最靈敏的基準頻率。
2)設計並實施了驗證試驗。先在確認沒有
滲漏的實驗屋麵上記錄含水率梯度,然後在相應屋麵上人為製造
滲漏,並將此時的含水率梯度與
滲漏前數據進行對比。驗證結果表明:含水率梯度變化與屋麵
滲漏區域具有相關性,發生屋麵
滲漏的地方,含水率梯度會發生突變。
3) shejibingshishileyingxiangyinsushiyan。zaixiangtongshiyanwumianshang,yijubutonghuanjingtiaojianjinxingshiyan,yiqizhangwoyingxiangwumianhanshuilvtidubianhuadeyinsujiqiyingxiangchengdu。shiyanjielunbiaoming:溫度、濕度、初始水量、表幹時間和防水類型等都是含水率梯度變化的影響因素,且遵循相應的變化規律,並由此分析得到了8位和24位兩種檢測精度下的判漏標準。
4)設計並實施了現場實驗。在不同時段、不同地點、不bu同tong影ying響xiang因yin素su下xia,對dui多duo個ge現xian場chang屋wu麵mian進jin行xing了le實shi驗yan,為wei設she備bei校xiao訂ding提ti供gong了le支zhi持chi,提ti高gao了le設she備bei檢jian漏lou的de精jing度du,也ye為wei後hou台tai智zhi能neng分fen析xi係xi統tong的de準zhun確que性xing提ti供gong了le豐feng富fu的de實shi測ce數shu據ju和he分fen析xi資zi料liao。
3 平屋麵
滲漏水檢測設備在工程中的應用
某軍校位於重慶市區,有一1972年竣工、主體四層、局部三層的磚混結構教學樓,
屋麵防水工程為細石混凝土剛性防水,設計厚度為50 mm,強度等級為 C20。由於建造年代久遠,雖然
屋麵防水層經過多次修繕,仍然存在
滲漏現象,影響了房屋的正常使用。課題組按甲方要求對長21 m、寬9 m、總計 189 m^2的平屋麵進行
滲漏檢測和治理。2003年8月10日中午中雨過後,該屋麵開始發生
滲漏。8月12日對屋麵觀察,發現雨水口排水不暢,雨水口周圍存有部分積水;8月14日對屋麵雜物進行清理,用平屋麵
滲漏水檢測設備對屋麵進行檢測,共用時20 min。根據“屋麵
滲漏檢測與專家分析係統”所提供的檢測報告,共有7處是較強
滲漏點,分別位於4個不同區域;同時,檢測報告還給出了
滲漏點的確切位置和
滲漏區域的大小。在隨後的屋麵維修中,對4個
滲漏區域進行了點修補。經過1年多的使用考驗,該屋麵沒有發現新的
滲漏水現象,說明檢測報告是準確可靠的。
4 結語
平屋麵
滲漏水檢測設備在各類屋麵的
滲漏檢測中進行了大麵積工程應用實踐,結果表明:該設備可解決已建屋麵
滲漏區域準確檢測的難題;應用於新建屋麵的工程驗收,也能起到準確判斷
防水工程質量,確保
防水工程不滲、不漏、不裂的作用。檢測方法簡單實用,檢測過程方便快捷,檢測結果及時準確,達到了高效、智能、便攜的目標,是目前國內治理工程
滲漏水的先進技術和設備之一。