平房屋面渗漏水质量检测和堵漏施工技术的研究

平房屋面渗漏水质量检测和堵漏施工技术的研究

防治平屋面渗漏水是房屋修建和维护过程中的一项主要工作，每年我国各行业都要为工业厂房、仓库、办公用房、居民住宅等的平屋面防水渗漏牵涉大量精力。其中，渗漏点的判断和确定是主要难点。国内目前对渗漏点的判断主要是靠施工技术人员的目测和经验，现有的一些具备简单功能的仪器也无法完成针对性的检测工作，对潜在的临界渗漏点基本不能发现，治理时则是以大面积翻修、重作防水层为主。这样做不仅不科学，而且要耗费大量的人力、物力和财力。因此，研究一种高效、智能的平屋面渗漏检测技术与设备，显得极其重要和迫切。

1 平屋面渗漏水检测技术分析

1.1 常规检测方法及评价

1) 示踪检测法

在有渗漏迹象的部位进行洒水或蓄水实验，判断是否存在渗漏部位。该方法使用部位具有局限性，需要判断人员有一定的专业知识和丰富的工程实践经验。

2)局部检测法

在女儿墙等有渗漏疑问的部位，使用一定面积大小的片材将其覆盖，周围洒水或在雨后观察，根据片材是否有吸附水的痕迹，判断该部位是否存在渗漏现象。该法适用于小面积的特殊部位。

3)直接观察法

拆除有渗漏疑问部位的覆盖物，直接观察防水层的实际情况，根据平面部位防水层的细微裂纹的状况，判断防水层是否有进一步做物理性能实验的意义和价值。

上述3种方法，是平屋面常用的渗漏水检测方法，检测效果的好坏取决于检测人员的专业知识和经验，费时、费力且准确率不高。1．2 无损检测方法及评价

1)超声波检测法

由于屋面渗漏裂缝中存在空气，而超声波脉冲在混凝土中的“固—气”界面传播时几乎产生全反射，剩下的一部分脉冲波绕过裂缝区才能传播到接收换能器，导致传播声时的延长。

我们运用超声波法对平屋面渗漏进行现场实验，取得了一系列数据。实验结果表明，超声波检测法能够有效确定屋面渗漏裂缝的分

布区域。但是其换能器探头的尺寸具有局限性，而且检测过程复杂，当裂缝中存在其他填充物而不是空气时，也会大大减小超声波绕射的距离，对结果有较大的影响。所以，超声波法只能适合检测小范围、贯通且不存在填充物的屋面裂缝。

2红外热成像检测法

屋面发生渗漏后，由于水的比热容和导热性等与周围屋面混凝土材料有明显差异，在吸收相同热量的情况下，水升温较慢，混凝土升温较快。反映在屋面上，有渗漏的含水区域的温度势必低于完好的不含水区域，所以屋面有温差存在，使用红外热成像仪对屋面温度分布成像，就能看出含水区与干燥区的区别。图1为运用红外热成像法对平屋面渗漏进行现场实验的检测结果。详情在 中了解

实验结果表明：光学照片(图1—a)显示的屋面区域基本已经表干，无法确定是否存在渗漏；而从红外热成像图片(图1—b)中则可以看到温度的不均匀分布，说明屋面渗漏的含水区域与干燥区域的温度差别明显，能被红外热成像仪识别。但红外热成像设备的成本较高，且对检测环境因素具有依赖性，即在温差较大的时候效果明显，反之则有所欠缺。

3)电磁波检测法研究

电磁波能够有效穿透绝大部分介质。混凝土在干燥时是绝缘的，对电磁波的传导影响较小，而潮湿的混凝土却是导体，导体对电磁波的传导是有利的。因此，用电磁波穿透屋面时，若遇到干燥的地方，则接收到的电磁波能量较小；若遇到潮湿渗漏之处，则接收到较强的电磁波。

我们运用电磁波法对平屋面渗漏进行现场实验，取得了一系列实验数据。通过对不同时间的检测数据的对比分析，完全可以确定出屋面的实际渗漏区域。说明基于电磁波法的检测装置确实能够对屋面含水区域产生响应，并且能够定量地确定含水较多的区域。电磁波法是适合建筑物屋面渗漏检测的方法，可以作为屋面渗漏检测设备的基本检测原理。

2 平屋面渗漏水检测设备研制

平屋面渗漏水检测设备的研制主要分为检测与传输、智能处理与分析、机械设计与外观、工程实验与验证四个主要分系统。

2．1 检测与传输分系统

在分析屋面渗漏基本检测原理的基础上，确定设备工作原理为(如图2所示)：通过振荡电路发射与接收适当频率的电磁波信号，使设备底部的平行电极板分别与接触屋面形成电容，因渗漏引起的含水率变化导致电容发生变化，检测出相应的电压变化，建立其与含水率

的对应关系，对检测区域的含水率梯度进行智能分析以确定渗漏区域。电极板是影响检测精度的重要因素，将添加型导电涂料涂敷在绝缘布上复合制成新型电极板。其中，添加型导电涂料以多羟基的聚酯树脂为基体，选用聚硅氧烷进行改性，以增加树脂柔软性和耐热老化性；导电填料选用炭黑和石墨，以改善涂料的加工性和施工性能；绝缘布选用热硫化型硅橡胶，以改善强度、附着力、耐油性和加工性。该电极板具有较小的电阻率、优异的防水性能，与检测面贴近度为90％以上，是一种全新的柔性电极形式。

电磁波信号处理包括检测信号的整形、整流、滤波、信号调节与放大。在将该模拟信号完成A／D转换时，先后进行了8位和24位两种精度的A／D转换设计，最终确定采用以SPI方式进行通讯的24位A／D芯片ADSl210P。由此产生的数字信号，既可直接通过液晶屏显示数值，也可以串口通信方式传输到工控机进行智能分析。

为了对设备行走距离进行准确测量，进行了红外计步功能设计。由紧密连接在行走机构上的码盘的转动，引起照射在码盘上的红外光的遮断，再通过红外接收装置获取这种断续遮断的光，即可计算出设备走过的距离。

2．2 智能处理与分析分系统

该设备利用工控机系统对检测数据进行实时接收、显示、智能分析和存储。通过串口，工控机可以在检测过程中实时接收、显示检测数据。在区域检测完成之后，可以对检测数据进行智能分析，以确定渗漏区域，并能以三维柱状、面状和线状的方式动态显示检测数据，判断效果直观明了，还可以对检测数据进行存储查阅。详情在 中了解

针对屋面渗漏检测而专门研制开发的工控机，具有相当的存储容量和数据处理能力；环境适应能力强，在移动过程中具有防硬件损伤、防数据丢失等能力；提供触摸屏工作方式，操作方便灵活；采用液晶屏显示方式，显示效果准确、稳定、精致。另外，还专门研制了可工作4 h以上的锂电池组，使设备具有交、直流双电源工作功能。

与此同时，采用PB、ASA混合编程技术设计开发了建筑屋面渗漏检测与专家分析软件系统，该系统既可作为数据实时接收、显示、分析和存储系统与检测设备配合使用，又可作为建筑物渗漏专家分析系统单独运行，可以智能分析建筑物渗漏问题，提出渗漏原因、渗漏治理方法和方案。

2．3 机械设计与外观分系统

在设备外观与结构设计上，以满足检测原理与功能需求为基础，兼顾工程美学要求。将整个设备分为检测部、处理部和支撑部。检测部位于下方，包括壳体、腔体(内含检测电路、电源系统等)、电极板、行走轮等；处理部位于上方，主要是工控机；支撑部则主要是起