一種外墻外保溫系統(tǒng)溫度應力檢測方法及檢測裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種外墻外保溫系統(tǒng)溫度應力檢測方法及檢測裝置，具體的說是針對有節(jié)能要求的、以XPS (擠塑聚苯板)、EPS (聚苯板)、聚氨酯板、酚醛板為保溫材料的建筑物外墻保溫系統(tǒng)，檢測其隨使用環(huán)境溫度變化時產生的溫度應力大小。
【背景技術】
[0002]當前，我國大力提倡建設資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會，降低建筑能耗已成為節(jié)約能源的一個重要環(huán)節(jié)。隨著我國建筑節(jié)能工作的深入開展，建筑物的墻體保溫受到越來越多的重視。作為墻體保溫系統(tǒng)通常采用的材料，XPS (擠塑聚苯板)、EPS(聚苯板)、聚氨酯、酚醛等因其價格便宜、易于取材、保溫性能好、施工方便等優(yōu)勢，在建筑工程中得到越來越廣泛的應用。然而在實際工程應用中，一些外保溫工程在短期內即出現(xiàn)裂縫，嚴重的甚至出現(xiàn)保溫層脫落的現(xiàn)象。保溫層的開裂不僅影響了建筑立面的美觀，而且嚴重影響了保溫系統(tǒng)的保溫性及耐久性，影響到人們的生命財產安全。
[0003]造成外墻外保溫系統(tǒng)開裂的原因是多方面的，一般認為最主要的原因是:保溫系統(tǒng)由多種材料組成，不同材料對環(huán)境溫度變化的敏感程度不同，上述保溫材料具有對溫度變化敏感的特性，加之其對熱傳遞的良好隔絕效果，進一步加大了系統(tǒng)各材料間溫度的差異，使系統(tǒng)材料間產生溫度應力。由于保溫系統(tǒng)產生的溫度應力為內應力，各材料間受力關系復雜等原因，長期以來，建筑物外墻保溫系統(tǒng)的溫度應力檢測一直是一個難題。以往對于溫度應力一般只是進行模擬計算，缺少試驗驗證，使研究工作受到限制。

【發(fā)明內容】

[0004]針對現(xiàn)有技術中無法通過實驗測得外墻外保溫系統(tǒng)溫度應力的不足，本發(fā)明要解決的技術問題是提供簡便易行、安裝方便、易于采集數據的一種外墻外保溫系統(tǒng)溫度應力檢測方法及檢測裝置。
[0005]為解決上述技術問題，本發(fā)明采用的技術方案是:
[0006]本發(fā)明外墻外保溫系統(tǒng)溫度應力檢測裝置的檢測方法，包括如下步驟:
[0007]首先，在擬測保溫系統(tǒng)制作過程中，將溫度應力檢測裝置的工作應變片和測溫元件通過耐候膠粘貼在外墻外保溫系統(tǒng)的待檢測材料表面；
[0008]然后，將補償應變片分別粘貼在與待測材料材質相同的補償試塊表面，補償試塊設置在與擬測保溫系統(tǒng)相同的溫度環(huán)境下，以補償工作應變片的測量數據；
[0009]最后，根據與工作應變片、測溫元件、補償應變片連接的數據采集儀采集數據，通過與之連接的計算機軟件讀出應變數據，用應變乘以材料的彈性模量計算出溫度應力。
[0010]本發(fā)明的檢測裝置包括工作應變片、補償應變片、測溫元件、耐候導線、數據采集儀和計算機，所述工作應變片、補償應變片和測溫元件分別通過耐候導線連接至數據采集儀輸入端，數據采集儀輸出端連接計算機，工作應變片、測溫元件粘貼在待測部位材料表面，補償應變片粘貼在與待測部位材料材質相同的補償試塊上，數據采集儀采集工作應變片、補償應變片、測溫元件的數據，并由計算機中的專用軟件讀取數據。
[0011]進一步地，所述工作應變片、補償應變片、測溫元件、耐候導線均滿足一 60°C?+90°C測試溫度范圍要求。
[0012]進一步地，根據待測部位材料的種類，分別設置與待測部位材料材質相同的補償試塊，補償試塊為矩形，長邊尺寸150mm?500mm，短邊尺寸10mm?300mm，并在其上粘貼補償應變片。
[0013]進一步地，所述工作應變片和補償應變片均通過耐候膠粘貼在待測材料表面。
[0014]進一步地，所述耐候膠物理性能需滿足一 60°C?+90°C測試溫度范圍要求。
[0015]進一步地，所述保溫系統(tǒng)采用的保溫材料為擠塑聚苯板、聚苯板、聚氨酯板或酚醛板。
[0016]根據檢測需要，在系統(tǒng)各材料層結合面用粘結劑粘貼滿足實驗測試需要的工作應變片，設置測溫元件，并用滿足溫度以及采集要求的導線將工作應變片、補償應變片、測溫元件與數據采集儀連接，利用與采集儀配套使用的軟件進行應變檢測。
[0017]本發(fā)明具有以下有益效果及優(yōu)點:
[0018]1.本發(fā)明可以直接獲取被測系統(tǒng)相應部位的應變、應力數據，檢測結果可信度高。
[0019]2.本發(fā)明為開展相關研究、分析保溫系統(tǒng)在外界溫度變化下的應力變化規(guī)律、研究解決由應力產生的不利影響提供了基礎數據。
[0020]3.本發(fā)明操作方法簡單，易于實施。
【附圖說明】
[0021]圖1為本發(fā)明的結構示意圖。
[0022]圖中:1.基層墻體，2.粘結砂漿，3.保溫板，4.耐堿玻璃纖維網格布，5.抗裂砂漿；6.工作應變片，7.補償試塊，8.補償應變片，9.測溫元件，10.耐候導線，11.數據采集儀，12.計算機。
【具體實施方式】
[0023]下面結合說明書附圖和實施例對本發(fā)明作進一步闡述。
[0024]實施例:本發(fā)明的檢測方法，包括如下步驟:
[0025]首先，將工作應變片6和測溫元件9通過耐候膠粘貼在外墻外保溫系統(tǒng)的待檢測部位材料表面；即測量抗裂砂漿時，工作應變片6為抗裂砂漿應變片，測量保溫板時，工作應變片6為保溫板應變片。
[0026]然后，按照待檢測材料的種類各設置一塊補償試塊7，將補償應變片8粘貼在補償試塊表面，并將其設置在與待測外墻外保溫系統(tǒng)相同的溫度環(huán)境下。檢測過程中，數據采集儀11采集出工作應變片6、補償應變片8、測溫元件9在相同時刻、相同溫度條件下的應變、溫度數據，用某一溫度下的工作應變片6的數據減去相同溫度下補償應變片8的數據，即為檢測部位的實際應變。
[0027]最后，將測得的材料應變數據乘以其彈性模量，通過數學方法計算出各溫度點下的檢測部位應力。
[0028]如圖1所示，本發(fā)明一種外墻外保溫系統(tǒng)溫度應力檢測方法及檢測裝置，檢測裝置包括工作應變片6、補償試塊7、補償應變片8、測溫元件9、耐候導線10、數據采集儀11和計算機12，所述工作應變片6、補償應變片8和測溫元件9分別通過耐候導線10連接至數據采集儀11輸入端，數據采集儀11輸出端連接計算機12，檢測時，工作應變片6和測溫元件9分別粘貼固定在待測材料表面，補償試塊7根據待測材料的種類設置，每類材料設置一塊，放置在與待測外保溫系統(tǒng)相同的溫度環(huán)境下，補償應變片8粘貼在補償試塊7的表面。
[0029]所述工作應變片6、補償應變片8、測溫元件9、耐候導線10均需滿足一 60°C?+90°C測試溫度范圍要求。所述工作應變片6和補償應變片8相同，均可測量抗裂砂漿5及保溫板3的應變。所述工作應變片和補償應變片均通過耐候膠粘貼在保溫材料表面。所述耐候膠需滿足一 60°C?+90°C測試溫度范圍要求。
[0030]所述外墻保溫系統(tǒng)包括依次設置的基層墻體1、粘結砂漿2、保溫板3、耐堿玻璃纖維網格布4和抗裂砂漿5，所述保溫板3可以采用XPS(擠塑聚苯板)、EPS(聚苯板)、聚氨酯板或酚醛板。
[0031]所述工作應變片6、補償應變片8均為電阻式應變片，可根據需要在待測材料表面任意方向粘貼。其正常使用溫度范圍應滿足一 60°C?+90°C，要求疲勞壽命高。粘結工作應變片6、補償應變片8時，應注意測點表面平整，將應變片的方位線對準事先在接觸面上的劃線，涂抹粘結劑時一般宜薄不宜厚，用玻璃板輕輕按壓應變片表面，以便使里面多余的粘結劑和氣泡被擠出。
[0032]所述工作應變片6、補償應變片8均采用耐候膠作為粘結劑進行粘貼，耐候膠應滿足被測系統(tǒng)正常使用環(huán)境溫度或試驗測試溫度需要，溫度范圍一般為一 60°C?+90°C，耐候膠在溫度范圍內應具有吸濕性小，物理、化學穩(wěn)定性好，絕緣電阻高，不提高應變片的機械強度等特性。
[0033]本發(fā)明為定量研究總結外墻保溫系統(tǒng)受外界環(huán)境溫度變化產生的溫度應力、力學變形規(guī)律提供了基礎數據，對深入研究溫度應力對保溫系統(tǒng)造成的不利影響，有針對性提出溫度應力的解決方案，促進該類保溫系統(tǒng)的安全應用具有重要意義。本發(fā)明方法簡單明了，易于操作，應用前景廣闊。
【主權項】
1.一種外墻外保溫系統(tǒng)溫度應力檢測方法，其特征在于:包括如下步驟: 首先，將溫度應力檢測裝置的工作應變片和測溫探頭通過耐候膠粘貼在外墻外保溫系統(tǒng)的保溫材料表面的待檢測部位； 然后，將抗裂砂漿補償應變片、保溫板補償應變片設置在與待測外墻外保溫系統(tǒng)相同的溫度環(huán)境下，并粘貼在與待測保溫材料相同的保溫材料表面，以補償工作應變片的測量數據； 最后，根據與工作應變片、測溫探頭、補償應變片連接的數據采集儀顯示的被測保溫材料的物理指標，通過與數據采集儀連接的計算機計算出溫度應力。2.用于權利要求1所述外墻外保溫系統(tǒng)溫度應力檢測方法的檢測裝置，其特征在于:包括工作應變片、補償應變片、測溫元件、耐候導線、數據采集儀和計算機，所述工作應變片、補償應變片和測溫元件分別通過耐候導線連接至數據采集儀輸入端，數據采集儀輸出端連接計算機，工作應變片、測溫元件粘貼在待測部位材料表面，補償應變片粘貼在與待測部位材料材質相同的補償試塊上，數據采集儀采集工作應變片、補償應變片、測溫元件的數據，并由計算機中的專用軟件讀取數據。3.根據權利要求2所述的外墻外保溫系統(tǒng)溫度應力檢測方法的檢測裝置，其特征在于:所述工作應變片、補償應變片、測溫元件、耐候導線均滿足一 60°C?+90°C測試溫度范圍要求。4.根據權利要求2所述的外墻外保溫系統(tǒng)溫度應力檢測方法的檢測裝置，其特征在于:根據待測部位材料的種類，分別設置與待測部位材料材質相同的補償試塊，補償試塊位矩形，長邊尺寸150mm?500mm，短邊尺寸10mm?300mm，并在其上粘貼補償應變片。5.根據權利要求3所述的外墻外保溫系統(tǒng)溫度應力檢測方法的檢測裝置，其特征在于:所述工作應變片和補償應變片均通過耐候膠粘貼在待測材料表面。6.根據權利要求5所述的外墻外保溫系統(tǒng)溫度應力檢測方法的檢測裝置，其特征在于:所述耐候膠物理性能需滿足一 60°C?+90°C測試溫度范圍要求。7.根據權利要求2所述的外墻外保溫系統(tǒng)溫度應力檢測方法的檢測裝置，其特征在于:所述保溫系統(tǒng)采用的保溫材料為擠塑聚苯板、聚苯板、聚氨酯板或酚醛板。
【專利摘要】一種外墻外保溫系統(tǒng)溫度應力檢測方法及檢測裝置，屬于保溫材料檢測技術領域。檢測方法為：將溫度應力檢測裝置的工作應變片和測溫元件通過耐候膠粘貼在外墻外保溫系統(tǒng)待測材料表面；將補償應變片分別粘貼在與待測材料材質相同的補償試塊表面，補償試塊設置在與待測保溫系統(tǒng)相同的溫度環(huán)境下，以補償工作應變片的測量數據；利用數據采集儀采集數據，通過與之連接的計算機軟件讀出應變數據，用應變乘以材料的彈性模量計算出溫度應力。本發(fā)明可以獲取被測系統(tǒng)相關構造層隨環(huán)境溫度變化時的應力情況，檢測結果可信度高，對開展相關研究，分析墻體保溫系統(tǒng)在外界溫度變化下的應力變化規(guī)律，研究解決溫度應力造成的不利影響，均可提供基礎數據。
【IPC分類】G01L1/22, G01D21/02
【公開號】CN105222934
【申請?zhí)枴緾N201510802111
【發(fā)明人】劉永健, 王強, 李楠, 劉運學, 孫傳東, 孫立曄, 王曉晶, 孫俠
【申請人】沈陽建筑大學
【公開日】2016年1月6日
【申請日】2015年11月18日