保温装饰一体板实验室检测的典型质量问题分析

曲军辉，江威，赵矗，李振宇，徐长春，于跃洋

（1.中国建筑科学研究院有限公司，北京 100013；2.建科环能科技有限公司，北京 100013；3.建筑安全与环境国家重点实验室，北京 100013；4.武汉汇科质量检测有限责任公司，湖北 武汉 430050）

0 引言

保温装饰一体板是以保温材料、面层为主，可采用复合胶、底衬和锚固构造，在工厂复合而成具有保温和装饰功能的建筑外墙用板状制品。保温装饰一体板技术相对于传统做法集合了工厂一体化生产、现场安装速度快及多种饰面可选取的优势，成为大量工程的首选做法。保温装饰一体板的出现，改变了目前保温、涂料领域的形态，将半成品的保温、涂料产品直接在流水线上实现了成品化，将不可控制的手工施工变成了机械化、自动化生产，将复杂的手工现场施工改变为简单的现场安装。随着国家产业结构调整升级，许多建筑外墙保温及装饰生产型企业逐步将发展重心偏向保温装饰一体板。然而伴随着保温装饰一体板技术和产品的快速发展，行业也产生了很多问题。

在产品行业标准化方面，目前产品标准数量繁多，经常出现检测项目不统一的情况，甚至项目指标要求之间存在矛盾，给行业发展带来了困扰；而在产品生产方面，部分保温装饰一体板生产企业对处于上游供应链的厂家没有进行很好的质控，对原材料的采购把控不严，往往只关注利润和产品成本，使得保温装饰一体板饰面层频繁出现开裂、褪色、剥离、翘曲等问题。同时在工程施工方面，施工整体水平较低、监管不到位，三方检测走过场，导致保温装饰一体板脱落等现象频发。

1 标准体系现状分析

目前保温装饰一体板的国家标准是空白的，涉及保温装饰一体板的行业产品标准为JG/T 287—2013《保温装饰外墙板外保温系统材料》，该标准主要是针对无机面板类的保温装饰板产品的自身性能。暂无涉及保温装饰一体板的行业工程标准，导致了保温装饰一体板在工程验收时暂无标准可依。部分地区出台了保温装饰板的工程应用地方标准，如：上海市DG/TJ 08-2122—2013《保温装饰复合板墙体保温系统应用技术规程》，福建省DB35/T 1329—2013《保温装饰板外墙外保温应用技术规程》，湖北省DB42/T 1107—2015《保温装饰板外墙外保温系统工程技术规程》，天津市DB/T 29-240—2016《天津市保温装饰板外墙外保温系统技术规程》，江苏省DGJ32/TJ 86—2013《保温装饰板外墙外保温系统技术规程》，山东省DB37/T 1992—2011《保温装饰板外墙外保温系统》和DBJ/T 14-072—2010《保温装饰板外墙外保温系统应用技术规程》等。各地区都根据当地的特点进行了建筑外墙保温装饰一体板领域的工程应用规定。JG/T 287—2013 与RISN-TG 028—2017《保温装饰板外墙外保温工程技术导则》涉及保温装饰一体板分类的方法不一致。JG/T 287—2013 以保温装饰一体板整板的单位面积质量进行划分，分为Ⅰ型和Ⅱ型。RISN-TG 028—2017 以保温装饰一体板中面板的单位面积质量进行划分，分为Ⅰ型和Ⅱ型。在保温装饰一体板检测领域的标准存在杂、乱、指标不一致的问题。由于标准中保温装饰一体板产品的技术参数和系统测试试验方法，很多是完全借鉴其它产品标准的方法，必然会产生以下问题：（1）项目参数的不适应性。如保护层水蒸汽透过性能检验项目对保温装饰一体板是不适合的。（2）部分项目参数的指标不适合现有保温装饰一体板产品。如岩棉条保温装饰板一般带有穿孔背板或者大理石饰面的保温装饰一体板，单位面积质量经常超过30 kg/m2，与JG/T 287—2013 的要求不相符。（3）实验方法不可操作性或不正确性。如单点锚固力试验方法的不正确性。

2 试验方法

相对而言，指标和试验方法目前带给行业的困扰较大，根据JG/T 287—2013，保温装饰一体板的型式检验包含保温装饰一体板外墙外保温系统、保温装饰一体板、粘结砂浆、锚固件中要求的所有项目。其中保温装饰一体板外墙外保温系统、保温装饰一体板是重点，常出现问题的检验项目有耐候性、单点锚固力、单位面积质量、拉伸粘结强度、保温材料燃烧性能等级等。本文就其中的典型问题——耐候性和抗风压对于保温装饰一体板的重要性进行探讨。

2.1 耐候性试验

耐候性试验模拟夏季墙面经高温日晒后突降暴雨和冬季昼夜温度的反复作用，是对大尺寸外保温墙体进行的加速气候老化试验。根据JG/T 287—2013，Ⅰ型（单位面积质量＜20 kg/m2）保温装饰一体板耐候性试验包含80 次热雨（高温-淋水）循环和5 次热冷（加热-冷冻）循环。整个试验过程持续时间为34 d：80 次热雨循环20 d+状态调节2 d+5 次热冷循环5 d+状态调节7 d。Ⅱ型（20～30 kg/m2）保温装饰一体板耐候性试验包含80 次热雨（高温-淋水）循环、5 次热冷（加热-冷冻）循环和25 次冻融循环。整个试验过程持续时间为45 d：80 次热雨循环20 d+状态调节2 d+5 次热冷循环5 d+状态调节2 d+25 次冻融循环9 d+状态调节7 d。耐候性检测装置见图1，耐候性试样示意见图2，耐候性试样见图3，耐候性试样安装示意见图4。

图1 耐候性检测装置

图2 耐候性试样示意

图3 耐候性试样

图4 耐候性试样安装示意

2.2 抗风压试验

抗风压试验是处于风场中的高层建筑外墙外保温系统在风荷载的作用下承受着静力荷载和动力荷载双重作用，不同于简单的系统拉伸粘结强度试验。保温装饰一体板的出现使抗风压性能被重视起来，应在标准中对保温装饰一体板的抗风压问题进行明确规定。在GB 50411—2019《建筑节能工程施工质量验收标准》中强制性条文4.2.3“外墙外保温工程应采用预制构件、定型产品或成套技术，并应由同一供应商提供配套的组成材料和型式检验报告。型式检验报告应包括耐候性和抗风压性能检验项目以及配套组成材料的名称、生产单位、规格型号及主要性能参数。”特别阐述了耐候性和抗风压试验的重要性。由于现行行业标准JGJ 144—2019 中没有抗风压试验的检测方法，根据JGJ 144—2004，抗风压每级试验包含1415 个负风压脉冲，加压图形以试验风荷载Q 的百分数表示。试验以1 kPa 的级差由低向高逐级进行，直至试样破坏。抗风压检测装置见图5，抗风压试样见图6，抗风压试样安装示意见图7。

图5 抗风压检测装置

图6 抗风压试样

图7 抗风压试样安装示意

3 实验室检测保温装饰一体板典型质量问题与问题分析

根据国家建筑节能质量监督检验中心的大量实验数据统计，耐候性试验和抗风压试验出现的主要问题有面层开裂、拉伸粘结强度衰减过多、锚固件失效、面层与保温层分离、密封胶失效、饰面层起皮掉皮等。

3.1 面层开裂

质量问题：聚氨酯复合薄石材装饰一体板系统经耐候性试验后，薄石材面板出现开裂现象（见图8）。

图8 薄石材面板出现开裂

问题分析：由于工人施工时，切割的安装锚固件的槽孔位置过于靠近薄石材外表面，导致开槽部位的石材面板厚度过薄，在耐候性试验过程中，产生温度应力导致薄石材表面开裂，降低锚固件的固定强度，同时也影响外饰面的美观。

3.2 拉伸粘结强度衰减过多

质量问题：Ⅰ型岩棉条复合陶瓷薄板装饰一体板系统经耐候性试验后，进行陶瓷薄板面板与保温材料岩棉条拉伸粘结强度测试，粘结强度不满足标准要求（见图9）。

问题分析：聚氨酯胶与陶瓷薄板面板、保温材料岩棉条的相容性较差，导致进行拉伸粘结强度测试时粘结强度不足，且破坏界面位于陶瓷薄板面板与保温材料岩棉条的界面处。

图9 破坏界面位于陶瓷薄板与保温材料岩板条的界面处

3.3 锚固件失效

质量问题：岩棉保温装饰一体板经抗风压试验后，出现保温板岩棉断裂、保温板岩棉被从固定件上拉出现象（见图10）。

图10 保温板岩棉断裂或从固定件上被拉出

问题分析：岩棉自身抗拉强度低，固定件是插入式的，插入保温板岩棉中，固定作用较小，在负风压的作用下，受力不均匀。

质量问题：石墨聚苯板保温装饰一体板经抗风压试验后，出现板缝处破损、机械固定件从基层墙体上拔出现象（见图11）。

图11 锚固件失效

问题分析：锚固件中的锚栓深入基层墙体中的有效锚固深度不够，导致锚固件发挥的作用较小，在负风压的作用下，石墨聚苯板保温装饰一体板脱离基层墙体，从而导致板缝处破损、泡沫条露出。

3.4 面层与保温层分离

质量问题：聚合聚苯板保温装饰一体板经抗风压试验后，出现保温板聚合聚苯板与面板之间出现分层（见图12）。

图12 面层与保温层分离

问题分析：面板与保温材料聚合聚苯板之间复合胶用量偏少，粘结面积偏小，面板与保温材料聚合聚苯板不能有效粘结在一起。

3.5 密封胶失效

质量问题：岩棉装饰一体板系统经耐候性试验后，硅酮密封胶失效（见图13）。

图13 硅酮密封胶失效

问题分析：硅酮密封胶由于产品质量问题，导致其抗老化性能不足，经耐候性试验70 ℃高温热雨和-20 ℃低温热冷循环后变得软化，失去粘结强度，从而失效。

质量问题：酚醛板复合金属面保温装饰一体板经耐候性试验后进行抗风压试验时，出现硅酮密封胶破损、泡沫条漏出现象（见图14）。

问题分析：硅酮密封胶与金属面层不匹配，导致硅酮密封胶与金属面层之间虚粘，在负风压的作用下，出现保温装饰一体板板缝处密封胶破损，影响系统功能。

3.6 饰面层起皮掉皮

质量问题：装饰一体板系统经耐候性试验后，饰面层出现起皮、掉皮现象（见图15）。

图15 饰面层起皮掉皮

问题分析：饰面层涂料质量不达标或饰面层涂料与硅酸钙板面层不相容。

4 结语

（1）针对实验室检测过程中出现的保温装饰一体板的典型质量问题，建议相关标准增加对保温装饰一体板面层和饰面层的检测项目。

（2）依据实验室大量的真实试验数据，提出适合保温装饰一体板产品及系统的切实可行的相关指标要求。

（3）针对现有的标准技术问题，及时对检测指标进行修正，为产品的应用做好基础工作，加强产品质量把控。