保温材料检测中容易产生误差分析与控制

保温材料检测中容易产生误差分析与控制
摘要：建筑节能保温材料性能与质量的好坏是节能工程质量好坏的基础，因此，保温材料检测工作意义重大。

节能保温材料检测精度受多方面因素影响，检测工
作容易出现误差，本文结合标准与规范及工作中的经验累积，对建筑节能保温材
料检测中容易出现问题的几个方面进行分析，并提出了有效的控制措施，以供大
家共同探讨。

关键词：建筑节能；保温材料；检测；误差分析与控制一、保温材料检测的
主要内容建筑节能保温技术最早起源于欧洲，我国是从20 世纪80 年代中期开始
试点，并将该技术广泛应用于建筑领域。

但目前国内的建筑节能水平，还远低于
发达国家，我国建筑单位面积能耗仍是气候相近的发达国家的3 到5 倍。

所以建
筑节能还是本世纪我国建筑业的一个重要的课题。

近年来，随着我国住宅建设节
能工作的不断深入，以及节能标准的不断提高，开发了许多新型的节能技术和材料，在住宅建筑中大力推广使用，所以对保温材料的检测一般涉及最多的是工程
材料的复验项目。

节能工程验收中对保温材料要求的检测项目有导热系数检测、
密度检测、抗拉强度或压缩强度检测、燃烧性能检测四项。

二、保温材料检测中容易产生误差分析与控制（一）保温材料强度检测误差
分析1、耐碱玻纤网格布网格布的拉伸试验，尽管按照标准要求的条件（比如试
件夹持部分外加衬垫材料或者两端刷胶），但还是会出现距夹具附近断裂或从网
格布单边开始断裂，从而导致数据是无效数据的情况。

笔者经过多次试验，认为有以下几个问题要注意，第一、就是拉伸夹具的问题，夹具的接触面要相互平行并且能够完美的契合，平整度要好；第二、施加初
始应力调整试件应力分布，确认网格布试件受力均匀后再拧紧夹具，这一点笔者
认为是最重要的。

如果刚开始就拧紧夹具，经常会出现试件丝径先后断裂，造成
数据无效或断裂强力低于实际值；第三、网格布在两端不涂胶的情况下, 可以在
试件两端各夹两片略长于试件宽度的橡胶垫片，试验结果在满足试验要求的同时，会在一定程度上提高试验速度。

如果实验中能够做到以上几点，网格布的丝经几
乎是同时崩断的，数据离散型也小。

2、聚苯乙烯泡沫塑料保温板对于模塑聚苯乙烯泡沫塑料保温板（EPS）的压
缩强度，规范上规定其相对形变为10%的压缩应力，而对挤塑聚苯乙烯泡沫塑料
保温板（XPS）则没有明确规定。

有些检测单位将XPS 挤塑板的压缩试验形变也
控制在10%，笔者认为此举不妥。

XPS 板是通过加热挤塑成型的硬质泡沫塑料，
表观密度大，压缩强度高，一般来说，大多数XPS 保温板在未达到相对形变10%
时其力值即明显下降，但也有个别保温板在达到形变10%后力值仍然增长。

笔者
认为，XPS 保温板压缩强度判定应取最大值较为合理，更能反映XPS 板压缩强度
指标值。

3、胶粘剂、抹面胶浆胶粘剂、抹面胶浆的拉伸粘结强度试验方法看似简单，但有一个环节最容易被人忽视，即制作试件后没有在试件上加载适当重物（重量
以不破坏试件为宜，建议控制在1.5kg）约30s 后再养护。

笔者认为，这是涉及试验结果的重要环节，它能保证试件、胶粘剂、抹面胶浆、膨胀聚苯板很好地粘结
成一个整体。

如果没有这个环节，可能导致拉伸粘结强度达到要求，但破坏界面
不在膨胀聚苯板内的情况。

由于这一原因而判定胶粘剂、抹面胶浆不合格，似乎
并不合理，而且会给委托方造成错误的理解，认为应该更换胶粘剂、抹面胶浆，
从而给委托方造成经济上的损失。

（二）保温材料导热系数检测误差分析导热系数是保温材料重要的热工性能
指标，在检测过程中通常会由于试件含水量、试件表面不平整、试件厚度测量不
准确、冷热板的夹紧力大小不适宜等方面的原因而产生较大的误差。

为提高检测
精度，在检测时要确保：1、试件干燥。

特别是保温浆料类，养护到期后，应放
到烘箱内烘到绝干，防止含水率过高，产生导热系数偏大的误差。

2、试件平整。

试件的表面应加工平整，能与面板紧密接触。

刚性试件表面
应制作得与面板一样平整，且整个表面的不平行度在试件厚度的±2%以内。

3、试件厚度。

试件厚度参与导热系数的计算过程，因此厚度的精确度对导
热系数的影响很大。

GB/T 10294－2008 中对于厚度测量的准确度应小于0.５%，
由于热膨胀和仪器夹板的压力，试件的厚度可能在放入仪器后发生变化。

采用双
试件防护热板装置检测时，选用的两块试件应尽可能一样，厚度差应小于2%。

试件尺寸应完全覆盖加热单元的表面。

试件厚度是实际使用厚度或大于能给出被
测材料热特性的最小厚度。

4、试件与板间保持一个准确的间距。

保温材料在测试时板夹紧力的大小，
但不应大于2.5kPa，对保温材料导热系数的测试值影响也较大，导热仪应配备可
施加恒定压紧力的装置，以改善试件与板的热接触或在板间保持一个准确的间距。

对于松软的试件如矿物棉类保温材料，可在冷板的边角与防护单元的角边之间垫
入小截面的聚苯板以限制其压缩。

5、过渡时间与测量间隔。

为得到热性质的准确值，装置和试件必须有充分
的热平衡时间。

连续六组读数给出的热阻值的差别不得超过±１%，并且不应单调
地朝一个方向改变。

6、仪器自身的检测精度。

为提高仪器自身的检测精度，仪器要经常标定，
标定板使用前要烘干。

但仪器的标定不能仅靠调节系数来实现，还要进行试验室
间的比对试验进行自检。

仪器中经常有掉下的试件渣子，长时间不清理也会影响
仪器的检测精度。

（三）保温材料尺寸稳定性检测误差分析建筑保温材料的检测项目有很多，
尺寸稳定性一般都是针对有机物保温材料而进行的一个测试，测试方法很简单，
只需要把被测样品放在特定的环境下，通过尺寸的测量来确定其不可逆变的程序。

然而尺寸稳定性检测是板材检测中最容易出现误差的部分。

很多人把尺寸稳定性和热膨胀系数搞混，由于其测试环境因素而把尺寸稳定
性误理解为热膨胀系数，这其实是不对的。

有机保温材料通过化学反应自身固化
或者高温发泡成型，有机高分子通过分子链链接形成稳定结构，但是这种化学键
作用不稳定，随着外界作用，分子链开始断裂，有机物挥发，内部也会发生蠕变，尺寸发生异常变化（一般为缩小），这种变化不可逆转。

再次请大家注意，某些保温厂家由于对原理的不理解，会提出对无机甚至金
属材料测试其尺寸稳定性，这种要求歧义的，按照GB/T8811-2008《硬质泡沫塑
料尺寸稳定性试验方法》中范围的说明，此标准适用于硬质泡沫塑料的测试，对
于其他材料，检测方还需做好解释工作，确认这类保温厂家所需要的正确的测试
服务，鼓励委托方选用其他标准及检测参数对自身产品进行评估测试。

笔者认为，检测人员在检测过程中应做到：1、试件在试验前后的尺寸测试
由同一个人进行；2、在测量试件尺寸时，卡尺卡在试件上的位置试验前后要一致；3、测量时卡尺的卡力大小要均匀（因保温板材为可压缩、易变形材料，为
提高数据可靠性，可在同一测点多次测量，并取中间值作为最终测量值）。

4、在试件上下两面画线，确定好卡尺在试件上每个测点的位置（规范上没
有明确说两面画线，笔者认为两面画线更具准确性）。

5、在每组试件上应清晰标注序号及每块的长宽方向，以免混淆。

6、试件放入鼓风试验箱时应确保箱内温度已升至规定稳定，不能因为试件数量较多而使试件间距小于规定值或放置于加热不见直接辐射部位（放置与加热部件直接辐射部位的试件与正确放置的试件的检测数据不具可比性）。

参考文献[1]刘勇.保温材料检测中容易产生误差的项目分析[J].城市建设理论研究（电子版）,2012 年29 期.[2]姜涛.关于外墙保温材料检测的讨论[J].房地产导刊,2013 年13 期.[3] GB/T 10294-2008 绝热材料稳态热阻及有关特性的测定防护热板法.。