红外技术检测建筑外墙抹灰缺陷试验研究.pdf

《红外技术检测建筑外墙抹灰缺陷试验研究.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、CMYK质量控制与检测红外技术检测建筑外墙抹灰缺陷试验研究苏键（广州市建筑科学研究院有限公司）【摘要】通过对不同尺寸，充水和空气的预设缺陷，在不同时间段进行红外热成像检测对比试验，研究红外热成像技术检测抹灰砂浆缺陷的有效性和影响因素，研究结果表明，红外热成像技术对含空气的空鼓缺陷的检测是有效的；空鼓面积和厚度越大，效果越明显；最适合的检测时间段是在早上环境温度上升过程中。【关键词】建筑外墙；抹灰砂浆；红外热成像-21引言为第二辐射常量,为1.438×10m·K；λ为光的波长,单位m。抹灰工程是建筑装饰工程中的一个重要组成部分。对上式从0到无穷大积分

2、，得到斯芬.玻尔茨曼公由于对结构的安全性影响不大，以往一直没有引起足够式(Stefan-Bolzmann’sequation)：的重视。由于施工不当容易产生空鼓质量隐患。随着经∞4W=Wdλ=σT（式2）济建设的蓬勃发展，高层建设、大型建筑越来越多，外墙∫0λ抹灰砂浆粘结质量，不仅影响到建筑物的美观，还涉及即，黑体在某一温度T时单位时间和单位面积物体安全问题。存在质量问题的抹灰砂浆容易发生脱离高空的红外辐射总能量为：坠落，对人员和财物产生危险。目前对抹灰砂浆质量缺4W=σT（式3）陷的检测和检验，主要是采用外观目测法和采用锺击式中：T为黑体的绝对温

3、度；σ为斯芬.玻尔茨曼常法。外观目测法，适用于已经产生明显的凸起、开裂缺陷-824数，取5.673×10W/m·K。的抹灰面；锺击法用在外墙抹灰砂浆的检测时受检测条非均匀物体内部存在热传导特性不同的介质时，当件的限制，检测效率低下，并且难以触及高大的外墙。对物体温度变化，表现为表面温度的分布差异。红外热成于外墙抹灰砂浆的空鼓等缺陷问题，需要一种高效可像仪检测抹灰砂浆缺陷是利用红外热像理论，将物体辐靠、简便易行的检测手段。红外检测技术，是目前热故障射出的红外线转化成可见的热像图，实现对物体进行测［1-3］诊断和检测领域先进的有效的方法之一，已成为这温

4、，根据温度分布来判断内部的缺陷状态。砂浆表面温些行业基本的且必不可少的检测手段，本文研究红外热度变化时，外部能量为：像技术检测墙面抹灰砂浆缺陷的效果和影响因素。dTE=B+K(T-T)（式4）0dt2基本检测原理式中：E为外部热源传至砂浆表面的热量；B为砂浆红外线是一种电磁波，波长在0.78～1000μm，介单位面积的热容量；K为砂浆与墙体之间的导热率；T为于可见光和无线电波之间，根据波长分为近场红外线和砂浆的表面温度；T0为墙的温度。远场红外线。任何超过绝对零度的物体，均会发射红外由上式(4)得到在砂浆表面温度：热波。根据黑体辐射理论，黑体辐射的

5、能量可以描述为E-KtT=T+（B）（式5）0普朗克定律（Plank’slaw）：K1-ec抹灰砂浆中存在缺陷时，缺陷内会有水或空气。表1W=（式1）λ［4］5c1列出来了几种介质的导热率和热容量。由式（5）可2λ[exp（）-1]λT知，空气的导热率远小于砂浆，当砂浆内存在空气缺陷式中：Wλ为黑体的辐射能量；T为黑体的热力学温时，该区域比正常区域温度上升得更快；当温度下降时，度,单位K；c为第一辐射常量,为3.742×10-16W·m2；c该区域温度下降得快。当砂浆内缺陷积水时，由于水的12CMYK质量控制与检测热容量大于砂浆的热容量，当砂浆温度

6、上升时，该区域红外热像仪进行检测。比正常区域温度上升得慢；当砂浆温度下降时，该区域试验采用FlirT620热像仪，分辨率为640×比正常区域温度下降得慢。480像素，热灵敏度＜0.04℃，工作波长为7.5～14μm。试验在室外进行，选取无风无雨的晴天分别在早上10表1常用物质热参数参数水泥砂浆水空气点，下午2点30分，和晚上7点拍摄红外热像。导热率K0.80.515～0.5320.022～0.023(kcal/m·h·℃)4试验结果及分析热容量B0.20.998～0.9990.24（kcal/kg·℃）采集到的红外成像图，采用iron模式示显示温度

7、分布，浅色为高温，深色为低温。图4为环境温度22℃3试验模型的早上10时采集，图5为环境温度30℃的下午3时采为验证红外热成像方法检测砂浆缺陷的有效性，本集，图6为环境温度25℃的下午7时采集。从图中可以文制作3块强度等级为C30的混凝土板作为基层，混凝看到，对于含空气的空鼓，早上环境温度上升过程中，缺土板的尺寸为：1000mm×1000mm×60mm，混凝土板配单陷部位的砂浆温度明显高于无缺陷砂浆，下午和晚上当层Φ8@150钢筋网筋，板底保护层为15mm。养护成型环境温度下降时，缺陷部位的砂浆温度低于无缺陷砂后，在混凝土板表面用塑料密实袋预设缺陷

8、，缺陷编号浆。可清晰分辨出100×150和200×300尺寸的轮廓，见图1，塑料袋大小和内容物见表2，其中板1为薄层空50