一种外墙外保温系统温度应力检测方法及检测装置.pdf

一种外墙外保温系统温度应力检测方法及检测装置，属于保温材料检测技术领域。检测方法为：将温度应力检测装置的工作应变片和测温元件通过耐候胶粘贴在外墙外保温系统待测材料表面；将补偿应变片分别粘贴在与待测材料材质相同的补偿试块表面，补偿试块设置在与待测保温系统相同的温度环境下，以补偿工作应变片的测量数据；利用数据采集仪采集数据，通过与之连接的计算机软件读出应变数据，用应变乘以材料的弹性模量计算出温度应力。本发明可以获取被测系统相关构造层随环境温度变化时的应力情况，检测结果可信度高，对开展相关研究，分析墙体保温系统在外界温度变化下的应力变化规律，研究解决温度应力造成的不利影响，均可提供基础数据。

权利要求书
1.  一种外墙外保温系统温度应力检测方法，其特征在于：包括如下步骤：
首先，将温度应力检测装置的工作应变片和测温探头通过耐候胶粘贴在外墙外保温系统的保温材料表面的待检测部位；
然后，将抗裂砂浆补偿应变片、保温板补偿应变片设置在与待测外墙外保温系统相同的温度环境下，并粘贴在与待测保温材料相同的保温材料表面，以补偿工作应变片的测量数据；
最后，根据与工作应变片、测温探头、补偿应变片连接的数据采集仪显示的被测保温材料的物理指标，通过与数据采集仪连接的计算机计算出温度应力。

2.  用于权利要求1所述外墙外保温系统温度应力检测方法的检测装置，其特征在于：包括工作应变片、补偿应变片、测温元件、耐候导线、数据采集仪和计算机，所述工作应变片、补偿应变片和测温元件分别通过耐候导线连接至数据采集仪输入端，数据采集仪输出端连接计算机，工作应变片、测温元件粘贴在待测部位材料表面，补偿应变片粘贴在与待测部位材料材质相同的补偿试块上，数据采集仪采集工作应变片、补偿应变片、测温元件的数据，并由计算机中的专用软件读取数据。

3.  根据权利要求2所述的外墙外保温系统温度应力检测方法的检测装置，其特征在于：所述工作应变片、补偿应变片、测温元件、耐候导线均满足－60℃～+90℃测试温度范围要求。

4.  根据权利要求2所述的外墙外保温系统温度应力检测方法的检测装置，其特征在于：根据待测部位材料的种类，分别设置与待测部位材料材质相同的补偿试块，补偿试块位矩形，长边尺寸150mm～500mm，短边尺寸100mm～300mm，并在其上粘贴补偿应变片。

5.  根据权利要求3所述的外墙外保温系统温度应力检测方法的检测装置，其特征在于：所述工作应变片和补偿应变片均通过耐候胶粘贴在待测材料表面。

6.  根据权利要求5所述的外墙外保温系统温度应力检测方法的检测装置，其特征在于：所述耐候胶物理性能需满足－60℃～+90℃测试温度范围要求。

7.  根据权利要求2所述的外墙外保温系统温度应力检测方法的检测装置，其特征在于：所述保温系统采用的保温材料为挤塑聚苯板、聚苯板、聚氨酯板或酚醛板。

说明书一种外墙外保温系统温度应力检测方法及检测装置
技术领域
本发明涉及一种外墙外保温系统温度应力检测方法及检测装置，具体的说是针对有节能要求的、以XPS(挤塑聚苯板)、EPS(聚苯板)、聚氨酯板、酚醛板为保温材料的建筑物外墙保温系统，检测其随使用环境温度变化时产生的温度应力大小。
背景技术
当前，我国大力提倡建设资源节约型、环境友好型社会，降低建筑能耗已成为节约能源的一个重要环节。随着我国建筑节能工作的深入开展，建筑物的墙体保温受到越来越多的重视。作为墙体保温系统通常采用的材料，XPS(挤塑聚苯板)、EPS(聚苯板)、聚氨酯、酚醛等因其价格便宜、易于取材、保温性能好、施工方便等优势，在建筑工程中得到越来越广泛的应用。然而在实际工程应用中，一些外保温工程在短期内即出现裂缝，严重的甚至出现保温层脱落的现象。保温层的开裂不仅影响了建筑立面的美观，而且严重影响了保温系统的保温性及耐久性，影响到人们的生命财产安全。
造成外墙外保温系统开裂的原因是多方面的，一般认为最主要的原因是：保温系统由多种材料组成，不同材料对环境温度变化的敏感程度不同，上述保温材料具有对温度变化敏感的特性，加之其对热传递的良好隔绝效果，进一步加大了系统各材料间温度的差异，使系统材料间产生温度应力。由于保温系统产生的温度应力为内应力，各材料间受力关系复杂等原因，长期以来，建筑物外墙保温系统的温度应力检测一直是一个难题。以往对于温度应力一般只是进行模拟计算，缺少试验验证，使研究工作受到限制。
发明内容
针对现有技术中无法通过实验测得外墙外保温系统温度应力的不足，本发明要解决的技术问题是提供简便易行、安装方便、易于采集数据的一种外墙外保温系统温度应力检测方法及检测装置。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：
本发明外墙外保温系统温度应力检测装置的检测方法，包括如下步骤：
首先，在拟测保温系统制作过程中，将温度应力检测装置的工作应变片和测温元件通过耐候胶粘贴在外墙外保温系统的待检测材料表面；
然后，将补偿应变片分别粘贴在与待测材料材质相同的补偿试块表面，补偿试块设置在与拟测保温系统相同的温度环境下，以补偿工作应变片的测量数据；
最后，根据与工作应变片、测温元件、补偿应变片连接的数据采集仪采集数据，通过与之连接的计算机软件读出应变数据，用应变乘以材料的弹性模量计算出温度应力。
本发明的检测装置包括工作应变片、补偿应变片、测温元件、耐候导线、数据采集仪和计算机，所述工作应变片、补偿应变片和测温元件分别通过耐候导线连接至数据采集仪输入端，数据采集仪输出端连接计算机，工作应变片、测温元件粘贴在待测部位材料表面，补偿应变片粘贴在与待测部位材料材质相同的补偿试块上，数据采集仪采集工作应变片、补偿应变片、测温元件的数据，并由计算机中的专用软件读取数据。
进一步地，所述工作应变片、补偿应变片、测温元件、耐候导线均满足－60℃～+90℃测试温度范围要求。
进一步地，根据待测部位材料的种类，分别设置与待测部位材料材质相同的补偿试块，补偿试块为矩形，长边尺寸150mm～500mm，短边尺寸100mm～300mm，并在其上粘贴补偿应变片。
进一步地，所述工作应变片和补偿应变片均通过耐候胶粘贴在待测材料表面。
进一步地，所述耐候胶物理性能需满足－60℃～+90℃测试温度范围要求。
进一步地，所述保温系统采用的保温材料为挤塑聚苯板、聚苯板、聚氨酯板或酚醛板。
根据检测需要，在系统各材料层结合面用粘结剂粘贴满足实验测试需要的工作应变片，设置测温元件，并用满足温度以及采集要求的导线将工作应变片、补偿应变片、测温元件与数据采集仪连接，利用与采集仪配套使用的软件进行应变检测。
本发明具有以下有益效果及优点：
1.本发明可以直接获取被测系统相应部位的应变、应力数据，检测结果可信度高。
2.本发明为开展相关研究、分析保温系统在外界温度变化下的应力变化规律、研究解决由应力产生的不利影响提供了基础数据。
3.本发明操作方法简单，易于实施。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图中：1.基层墙体，2.粘结砂浆，3.保温板，4.耐碱玻璃纤维网格布，5.抗裂砂浆；6.工作应变片，7.补偿试块，8.补偿应变片，9.测温元件，10.耐候导线，11.数据采集仪，12.计算机。
具体实施方式
下面结合说明书附图和实施例对本发明作进一步阐述。
实施例：本发明的检测方法，包括如下步骤：
首先，将工作应变片6和测温元件9通过耐候胶粘贴在外墙外保温系统的待检测部位材料表面；即测量抗裂砂浆时，工作应变片6为抗裂砂浆应变片，测量保温板时，工作应变片6为保温板应变片。
然后，按照待检测材料的种类各设置一块补偿试块7，将补偿应变片8粘贴在补偿试块表面，并将其设置在与待测外墙外保温系统相同的温度环境下。检测过程中，数据采集仪11采集出工作应变片6、补偿应变片8、测温元件9在相同时刻、相同温度条件下的应变、温度数据，用某一温度下的工作应变片6的数据减去相同温度下补偿应变片8的数据，即为检测部位的实际应变。
最后，将测得的材料应变数据乘以其弹性模量，通过数学方法计算出各温度点下的检测部位应力。
如图1所示，本发明一种外墙外保温系统温度应力检测方法及检测装置，检测装置包括工作应变片6、补偿试块7、补偿应变片8、测温元件9、耐候导线10、数据采集仪11和计算机12，所述工作应变片6、补偿应变片8和测温元件9分别通过耐候导线10连接至数据采集仪11输入端，数据采集仪11输出端连接计算机12，检测时，工作应变片6和测温元件9分别粘贴固定在待测材料表面，补偿试块7根据待测材料的种类设置，每类材料设置一块，放置在与待测外保温系统相同的温度环境下，补偿应变片8粘贴在补偿试块7的表面。
所述工作应变片6、补偿应变片8、测温元件9、耐候导线10均需满足－60℃～+90℃测试温度范围要求。所述工作应变片6和补偿应变片8相同，均可测量抗裂砂浆5及保温板3的应变。所述工作应变片和补偿应变片均通过耐候胶粘贴在保温材料表面。所述耐候胶需满足－60℃～+90℃测试温度范围要求。
所述外墙保温系统包括依次设置的基层墙体1、粘结砂浆2、保温板3、耐碱玻璃纤维网格布4和抗裂砂浆5，所述保温板3可以采用XPS(挤塑聚苯板)、EPS(聚苯板)、聚氨酯板或酚醛板。
所述工作应变片6、补偿应变片8均为电阻式应变片，可根据需要在待测材料表面任意方向粘贴。其正常使用温度范围应满足－60℃～+90℃，要求疲劳寿命高。粘结工作应变片6、补偿应变片8时，应注意测点表面平整，将应变片的方位线对准事先在接触面上的划线，涂抹粘结剂时一般宜薄不宜厚，用玻璃板轻轻按压应变片表面，以便使里面多余的粘结剂和气泡被挤出。
所述工作应变片6、补偿应变片8均采用耐候胶作为粘结剂进行粘贴，耐候胶应满足被测系统正常使用环境温度或试验测试温度需要，温度范围一般为－60℃～+90℃，耐候胶在温度范围内应具有吸湿性小，物理、化学稳定性好，绝缘电阻高，不提高应变片的机械强度等特性。
本发明为定量研究总结外墙保温系统受外界环境温度变化产生的温度 应力、力学变形规律提供了基础数据，对深入研究温度应力对保温系统造成的不利影响，有针对性提出温度应力的解决方案，促进该类保温系统的安全应用具有重要意义。本发明方法简单明了，易于操作，应用前景广阔。