建筑外墻飾面層粘結(jié)缺陷識(shí)別檢測(cè)方法探討

張旭清 劉文白 孔戈 高建衛(wèi)

摘 要：建筑外墻飾面層由于自身的優(yōu)越性被普遍的用于外墻的裝飾中，經(jīng)過多年的不斷實(shí)踐，外墻飾面層工程出現(xiàn)了諸如空鼓、開裂等一系列的質(zhì)量問題，既影響了美觀，又給人的生命及財(cái)產(chǎn)造成極大的損失。因此，有效的預(yù)防這一系列質(zhì)量問題至關(guān)重要。本文通過列舉了外墻飾面層粘結(jié)缺陷拉拔試驗(yàn)、無損檢測(cè)方法以及聲信號(hào)識(shí)別檢測(cè)方法，旨在將第三種方法應(yīng)用于飾面層的粘結(jié)缺陷檢測(cè)，為今后工程的實(shí)踐提供一些理論基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：外墻飾面層；粘結(jié)缺陷；檢測(cè)方法

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.01.104

0 背景

近幾年，隨著建筑業(yè)的不斷發(fā)展進(jìn)步，建筑外墻飾面層的設(shè)計(jì)以及實(shí)施是施工過程中的一個(gè)重要的環(huán)節(jié)，但由于抹灰墻自身以及外界因素的影響，在施工和使用過程中逐漸出現(xiàn)了一系列的問題，出現(xiàn)了空鼓、脫落的現(xiàn)象，不僅影響了建筑物的視覺效果，而且還嚴(yán)重影響到人民群眾的生命財(cái)產(chǎn)安全。

1 外墻飾面層粘結(jié)缺陷存在狀態(tài)分析

（1）飾面層與粘結(jié)層之間的破壞。所用飾面層太過于干燥，使粘結(jié)層砂漿不易于粘結(jié)，降低了面磚等飾面層與粘結(jié)層之間的粘結(jié)度。（2）粘結(jié)層與找平層界面破壞。①粘結(jié)時(shí)粘結(jié)層與找平層不夠濕潤(rùn)，粘結(jié)砂的水分就會(huì)被找平層吸去，大大降低并影響了粘結(jié)層與找平層的粘結(jié)力。②由于找平層未做表面處理，也是造成粘結(jié)層與找平層界面破壞的原因之一。（3）找平層與基層界面破壞。①基層處理不干凈，抹找平層前基體墻面澆水不透不均勻。②一次性抹灰太厚或者分層抹灰間隔時(shí)間短。降低了二者之間的粘結(jié)力，造成粘結(jié)強(qiáng)度的不符合相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)要求[1][2]。

2 傳統(tǒng)檢測(cè)方法

拉拔試驗(yàn)主要是外墻飾面磚粘結(jié)強(qiáng)度的主要檢測(cè)方法，其試樣規(guī)格為95mm×45mm（適用于飾面磚試樣）。若飾面磚采用水泥砂漿粘貼時(shí)，應(yīng)于其齡期達(dá)到28d后進(jìn)行檢驗(yàn)[3][4]?！督ㄖこ田椕娲u粘結(jié)強(qiáng)度檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)》中的檢測(cè)方法屬于局部破損實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)時(shí)抽樣數(shù)量受到很大的限制，而且需要搭設(shè)腳手架，這無疑增加了施工的難度和不安全性。

3 無損檢測(cè)技術(shù)

3.1 超聲波檢測(cè)法

超聲波是利用超聲頻率的機(jī)械振動(dòng)在彈性介質(zhì)中相關(guān)的振動(dòng)參數(shù)的變化，檢測(cè)相應(yīng)結(jié)構(gòu)物理力學(xué)指標(biāo)變化情況的一種手段。將該技術(shù)應(yīng)用于外墻飾面磚粘接缺陷的檢測(cè)，能夠準(zhǔn)確地對(duì)檢測(cè)物體質(zhì)量作出評(píng)價(jià)，并找出缺陷，消除安全隱患，有效的保證工程的質(zhì)量。

3.2 紅外熱成像檢測(cè)技術(shù)

紅外熱成像檢測(cè)技術(shù)基本原理是利用檢測(cè)設(shè)備探測(cè)物體輻射出的紅外線，這些紅外線中都包含了輻射物體的有關(guān)的特征信息，通過這些溫度場(chǎng)的變化可以實(shí)現(xiàn)非接觸式的無損檢測(cè)[5]。在實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)，紅外熱像技術(shù)受天氣、拍攝角度、拍攝距離以及紅外圖像的分析判斷等因素影響，時(shí)常出現(xiàn)誤判，另外紅外熱像法也小適用于采用混色飾面磚或涂料，以及表面有較大凹凸裝飾的飾面層。

4 基于聲音信號(hào)識(shí)別的檢測(cè)技術(shù)

建筑外墻敲擊聲信號(hào)的識(shí)別檢測(cè)方法主要是沿著聲信號(hào)的分析和處理、聲信號(hào)的特征提取算法及分類器識(shí)別設(shè)計(jì)三條主線進(jìn)行的。

4.1 建筑外墻飾面層敲擊聲信號(hào)的分析及處理

對(duì)聲信號(hào)進(jìn)行識(shí)別時(shí)，先對(duì)采集的聲信號(hào)進(jìn)行預(yù)處理，提取特定的信號(hào)參數(shù)。對(duì)聲信號(hào)進(jìn)行預(yù)處理的流程圖如圖1所示：

4.2 聲信號(hào)的特征參數(shù)的提取

在一定程度上，聲信號(hào)特征從不同的側(cè)面反映了聲源的特性，研究者們提出來以下幾類適用于聲音識(shí)別的特征參數(shù)[6]：（1）聲音頻譜直接導(dǎo)出的參數(shù)。聲音頻譜中含有發(fā)音方式的特性，可有效應(yīng)用于聲音信號(hào)識(shí)別中。由聲音短時(shí)譜中導(dǎo)出的參數(shù)包括基音輪廓、共振峰頻率帶寬。（2）混合參數(shù)。通過對(duì)不同特征參數(shù)組合構(gòu)成的聲音特征矢量可以提高實(shí)際系統(tǒng)性能，各個(gè)組合參數(shù)之間相關(guān)性越小，系統(tǒng)的識(shí)別效果越好。

4.3 聲信號(hào)識(shí)別的分類方法

在聲信號(hào)的識(shí)別過程中，在提取聲信號(hào)特征參數(shù)以后，需要采用識(shí)別模型對(duì)聲信號(hào)進(jìn)行建模，分類所提取出的特征參數(shù)，從而獲得識(shí)別結(jié)果。（1）隱馬爾科夫模型。HMM將聲信號(hào)視為隨機(jī)過程，該過程由可視化我發(fā)音系統(tǒng)狀態(tài)系列所組成。為增加識(shí)別聲信號(hào)的效果，該模型為各種聲音建立各個(gè)發(fā)音的模型，通過訓(xùn)練而得到不同狀態(tài)下的輸出概率矩陣及轉(zhuǎn)移概率矩陣，再而分別計(jì)算聲音信號(hào)在不同馬爾科夫狀態(tài)轉(zhuǎn)移過程中的概率，從而由最大概率對(duì)應(yīng)的HMM模型進(jìn)行識(shí)別。（2）模型匹配法。該方法是利用聲信號(hào)的某些特征的統(tǒng)計(jì)平均來識(shí)別信號(hào)。常用歐式距離及馬式距離來衡量特征之間的相似性，該方法對(duì)聲信號(hào)或噪聲的變化極其敏感，識(shí)別結(jié)果通常為次優(yōu)的，計(jì)算過程中易導(dǎo)致均值的漂移。

5 結(jié)論與展望

本文對(duì)各個(gè)檢測(cè)技術(shù)進(jìn)行了綜述和討論，作者認(rèn)為基于聲信號(hào)識(shí)別的建筑外墻檢測(cè)技術(shù)的主要研究和發(fā)展方向包括以下幾個(gè)方面：（1）確立聲信號(hào)識(shí)別方法的系統(tǒng)化理論，完善聲信號(hào)識(shí)別機(jī)理的研究。（2）為了提高建筑外墻缺陷識(shí)別的精度，可采用多種識(shí)別算法進(jìn)行復(fù)合識(shí)別，并分別考慮各種用于識(shí)別的特征參數(shù)，將各種參數(shù)應(yīng)用于分類識(shí)別算法中，從而選取精確度最高且穩(wěn)定的特征參數(shù)及識(shí)別算法。（3）針對(duì)特定的建筑外墻飾面層，開發(fā)相應(yīng)的聲信號(hào)識(shí)別系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)外墻飾面層進(jìn)行實(shí)時(shí)的檢測(cè)識(shí)別，及時(shí)發(fā)現(xiàn)外墻缺陷問題。（4）編制既有建筑外墻飾面磚脫落風(fēng)險(xiǎn)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)以及建立脫落風(fēng)險(xiǎn)動(dòng)態(tài)測(cè)試評(píng)級(jí)模型。

參考文獻(xiàn)：

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作者簡(jiǎn)介：張旭清（1991-），男，福建云霄人，碩士，研究方向：主要從事聲信號(hào)識(shí)別相關(guān)研究。