輕質復合屋面板工程檢測鑒定分析

周 垚，孫 彬，王景賢，崔 強

（中國建筑科學研究院有限公司，北京 100013）

0 引言

目前，越來越多的鋼筋混凝土結構的工業廠房逐漸被鋼結構工業廠房所代替，輕質復合屋面板逐步在工業建筑及大型公共建筑中得到了廣泛的應用［1］。輕型屋面板具有輕質、高強、色澤豐富、抗震防火、防雨、壽命長及免修等特點，并且施工方便，不受季節影響。輕型屋面板由板材和夾芯材料組成，因夾芯材料可靈活選擇，從而使屋面板可實現質量輕、安裝方便、適合工業化生產。根據夾芯材料的不同，選擇輕型屋面板可根據屋面確定板材長度，避免縱向搭接、板與板之間扣接咬合，有利于減少滲漏。目前，輕型屋面板可用于各類工業、商業和民用建筑結構中；輕型屋面承重屋面板適用于輕鋼結構、框架結構、磚混結構建筑的加層、輕型板式快裝住宅、高層鋼結構等各類建筑。復合型屋面板可用于倉庫、廠房、商場、軍用建筑、展覽廳、體育設施、商業建筑、集貿市場、公共設施及大型臨時設施等，還可用于公寓、別墅、療養所、風景區建筑、旅游區景觀建筑、快裝房屋及其他工業與民用建筑。

但隨著輕質復合屋面板的廣泛使用，這種材料也逐漸曝露出一些問題，如：屋面板上部有積水或滲水后，輕質復合屋面板芯材浸水或受潮后強度損失較大、芯材與鋼絲網粘結能力不足、鋼絲網容易銹蝕、表層裝飾層剝落等。

本文通過對工程中輕質復合屋面板的檢測，發現應用過程中存在的問題，提出輕質復合屋面板工程檢測鑒定思路，查找輕質復合屋面板破壞的原因，并對工程提出針對性處理建議。

1 工程案例

1.1 概況

某工程車間屋面部分采用的發泡水泥復合板出現了芯材脫落，且成片掉落，已產生安全隱患，使用方已決定將屋面板拆除并更換新板。在屋面板拆除前和拆除的過程中，對該工程車間屋面發泡水泥復合板進行檢測鑒定，并提出處理方式建議。根據設計圖紙要求，該屋面板選自圖集 02ZG 710《發泡水泥復合板》［2］。車間俯視情況如圖 1 所示。

圖1 車間俯視圖

1.2 檢測鑒定內容

檢測鑒定項目如下：1）屋面板外觀檢查；2）屋面板鋼筋配置情況和鋼筋銹蝕狀況檢查；3）芯材含水率、吸水率、密度、抗壓強度檢測；4）使用環境調查；5）質量問題分析。

1.3 檢測鑒定結果

1.3.1 外觀質量

對該廠房車間屋面發泡水泥復合板外觀進行檢查，主要情況如下。

1）廠房車間屋面采用的發泡水泥復合板底面層及芯材開裂脫落，局部較嚴重，典型照片如圖 2、圖 3 所示。

圖2 板底面層及芯材脫落

圖3 板底面層及芯材脫落、鋼筋網外露

2）復合板鋼邊框表面涂料破損，邊框銹蝕，典型案例如圖 4 所示。

圖4 拆除的復合板鋼邊框銹蝕

3）屋面板底面存在潮濕、結露現象，局部形成水珠附著在板底表面（見圖 5）。

圖5 板底面結露形成水珠

1.3.2 鋼筋配置情況和鋼筋銹狀況檢查結果

1）鋼筋配置情況。

屋面板拆除后，對面層和芯材脫落的板，采用鋼卷尺抽查測量鋼筋間距，測量照片如圖 6 所示。

圖6 鋼筋間距測量

對 4 塊復合板的橫向鋼筋間距進行抽檢，抽檢結果如表 1 所示。鋼筋間距實測平均值為 104 mm。

表1 鋼筋間距測量結果

2）鋼筋銹蝕情況。

拆除屋面板后，發現發泡水泥復合板面層局部脫落嚴重，鋼筋網外露、銹蝕嚴重，個別鋼筋銹斷，典型照片如圖 7、圖 8 所示。

圖7 復合板內部鋼筋銹蝕嚴重

圖8 鋼筋銹蝕嚴重 局部銹斷

現場截取的鋼筋如圖 9 所示。除銹后測量鋼筋剩余直徑，測量結果如表 2 所示。

圖9 銹蝕鋼筋取樣

表2 鋼筋剩余直徑測量結果

1.3.3 芯材檢測結果

拆除屋面板后，根據 GB/T 30100－2013《建筑墻板試驗方法》［3］在實驗室制樣，對芯材的含水率、吸水率、密度以及抗壓強度進行檢測。樣品如圖 10 所示，制樣后樣品如圖 11 所示。

圖10 樣品

圖11 制樣后樣品

1）復合板板底面層厚度檢測結果。在取樣制樣過程中，發現復合板的板底面層較薄，典型照片如圖 12 所示，局部抽查 3 塊板材，板底面層測量結果如表 3 所示。

圖12 板底面層厚度

由表可見，板底面層厚度平均值為 0.77 mm，小于02 ZG 710《發泡水泥復合板》圖集中要求的面層厚度（5 mm）。

2）芯材含水率檢測結果。從 3 塊板材芯材中各切割 1 塊樣品，依據 GB/T 30100－2013《建筑墻板試驗方法》，對芯材含水率進行檢測，檢測結果如表 4 所示。

表4 芯材含水率檢測結果

由表 4 可見，所檢樣品的芯材含水率平均值為 33.0 %。

3）芯材吸水率檢測結果。從3塊板材芯材中各切割 1 塊樣品，依據GB/T 30100－2013《建筑墻板試驗方法》，對芯材吸水率進行檢測，檢測結果如表 5 所示。

表5 芯材吸水率檢測結果

由表可見，所檢樣品吸水率不符合 02 ZG 710《發泡水泥復合板》圖集中吸水率 20 % 的要求，吸水率平均值為 90 %，實測吸水率遠大于圖集中的限值要求。

4）芯材密度檢測結果。從 3 塊板材芯材中各切割 1 塊樣品，依據 GB/T 11969－2008《蒸壓加氣混凝土性能試驗方法》［4］，對芯材密度進行檢測，檢測結果如表 6 所示。

表6 芯材密度檢測結果

由表可見，所檢樣品的芯材密度符合 02 ZG 710《發泡水泥復合板》圖集中的技術要求。

5）芯材抗壓強度檢測結果。從 3 塊板材芯材中各切割 1 塊樣品，依據 GB/T 30100－2013《建筑墻板試驗方法》，對芯材抗壓強度進行檢測，檢測結果如表 7 所示。

由表 7 可見，所檢樣品的芯材抗壓強度不符合 02 ZG 710《發泡水泥復合板》圖集中的技術要求。

1.3.4 使用環境調查結果

對委托檢測的屋面板所在的廠房室內環境進行調查，調查發現，屋面板底面和靠近屋面的墻面局部潮濕，個別部位有明顯的結露現象，嚴重處形成水珠滴落至地面。

表7 芯材抗壓強度檢測結果

廠房內的溫濕度計顯示，部分區域的濕度超過 80 %，濕度計顯示結果照片如圖 13 所示。

圖13 廠房內溫濕度計顯示

1.4 芯材開裂脫落原因分析

1）屋面復合發泡水泥板面層較薄，實測平均厚度為 0.77 mm。根據 02 ZG 710《發泡水泥復合板》對屋面板厚度的要求，水泥面層厚度為 5 mm。檢測的屋面板底面層為石膏，且厚度遠小于圖集要求，故阻斷環境中的水分進入芯材內部的能力偏弱。取樣實測芯材含水率平均值大于 30 %。

2）芯材吸水率檢測結果表明，芯材平均吸水率為 90 %，大于 02 ZG 710《發泡水泥復合板》要求（20 %）。

3）芯材抗壓強度檢測結果表明，芯材實測抗壓強度值在 0.29～0.45 N/mm2，02 ZG 710《發泡水泥復合板》中要求發泡水泥立方體抗壓強度值范圍在 1.0～1.4 N/mm2，故芯材抗壓強度不符合要求。

4）經使用環境調查，屋面板所在廠房室內局部區域濕度較大，2018 年 12 月 14 日檢測時，廠房內溫濕度計顯示最大濕度超過 80 %。02 ZG 710《發泡水泥復合板》中的適用范圍要求年平均相對濕度≤75 %。

根據檢測結果，復合發泡水泥板樣品的面層厚度、芯材吸水率、芯材抗壓強度的實測結果均達不到02 ZG 710《發泡水泥復合板》的要求，即產品性能指標不滿足設計文件的要求。

在使用環境濕度較大的情況下，因板底面層厚度偏小，且未使用圖集中要求的水泥面層，現有的面層阻擋水分進入芯材內部的能力較弱。當水分進入芯材，因芯材吸水率偏大，加劇了芯材的吸水軟化及芯材內部鋼筋網的銹蝕膨脹，且芯材抗壓強度偏低，造成板底芯材開裂、脫落。

1.5 處理建議

依據檢測鑒定結果，現場發泡水泥復合板芯材剝落嚴重，內部鋼絲網外露、銹蝕嚴重，個別鋼絲網已銹斷，且面層厚度、芯材吸水率、芯材抗壓強度的實測結果均達不到 02 ZG 710《發泡水泥復合板》中的技術要求，結合現場高濕環境狀況，不建議進行修復。可按現場實際使用環境，選用適宜的板材進行更換。

2 結語

1）輕質復合屋面板存在面層厚度、芯材吸水率、芯材抗壓強度的實測結果均達不到 02 ZG 710《發泡水泥復合板》的要求，即產品性能指標不滿足設計文件的要求的情況。

2）使用環境濕度較大的情況下，板底面層厚度偏小，且未使用圖集中要求的水泥面層，現有的面層阻擋水分進入芯材內部的能力較弱。當水分進入芯材，因芯材吸水率偏大，加劇了芯材的吸水軟化及芯材內部鋼筋網的銹蝕膨脹，且芯材抗壓強度偏低，造成板底芯材開裂、脫落。

3）通過現場屋面板外觀檢查，屋面板鋼筋配置情況和鋼筋銹蝕狀況檢查，芯材含水率、吸水率、密度、抗壓強度檢測，以及使用環境調查等，分析了輕質復合屋面板出現使用問題的原因。