王棟，孟慶博，孫元元

（山東省建筑科學(xué)研究院，山東 濟南 250031）

根據(jù)GB 50411—2007《建筑節(jié)能工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》的規(guī)定，當(dāng)墻體節(jié)能工程的保溫層采用預(yù)埋或后置錨固件固定時，錨固件數(shù)量、位置、錨固深度和拉拔力應(yīng)符合設(shè)計要求，后置錨固件應(yīng)進行錨固承載力現(xiàn)場檢測。因此，外墻外保溫系統(tǒng)用后置錨固件錨固力現(xiàn)場檢測工作日益得到人們的關(guān)注。

1 外墻外保溫系統(tǒng)后置錨固件的類型

目前國內(nèi)常用的外墻外保溫后置錨固件大多由螺釘（塑料釘或具有防腐性能的金屬釘）和帶圓盤的塑料膨脹套管組成，根據(jù)結(jié)構(gòu)差異大致分可為以下幾種。

（1）普通塑料膨脹錨栓。這是最基本、最常見的錨固件類型。這類錨栓的塑料圓盤和膨脹套筒連為一體，構(gòu)造簡單、價格低廉，是目前外墻外保溫工程中使用數(shù)量最多、適用范圍最廣的錨固件類型。規(guī)格主要有Φ6×80 mm、Φ8×100 mm、Φ8×120 mm、Φ8×140 mm、Φ10×140 mm、Φ10×160 mm 等，圓盤直徑為50 mm左右。一般用于EPS、XPS、PU、巖棉板等薄抹灰外墻外保溫系統(tǒng)。通常在C25混凝土中的抗拉承載力標(biāo)準(zhǔn)值為0.6～0.8 kN，單個錨栓的破壞荷載為0.6～1.0 kN；在加氣混凝土砌塊中的破壞荷載為0.3～0.6 kN。破壞狀態(tài)有錨栓拔出和塑料圓盤變形。

（2）分離式塑料膨脹錨栓。這類錨栓的塑料圓盤和膨脹套筒為分離型，使用時將套筒穿過圓盤中心后固定。規(guī)格主要有Φ8×140 mm、Φ10×160 mm、Φ10×200 mm 等，圓盤直徑為 80 mm左右。一般用于保溫層較厚的外墻外保溫系統(tǒng)。通常在C25混凝土中的破壞荷載為0.7～1.2 kN。破壞狀態(tài)有錨栓拔出、塑料圓盤脫落和塑料圓盤變形。

（3）復(fù)合式塑料膨脹錨栓。這類錨栓是在普通膨脹錨栓的基礎(chǔ)上再加入一個大面積塑料圓盤，將普通塑料膨脹錨栓穿過圓盤中心后固定。這類錨栓使用較少、一般用于保溫材料質(zhì)地較軟的外墻外保溫系統(tǒng)中。

（4）托架錨栓。這類錨栓是在普通塑料膨脹錨栓的基礎(chǔ)上再加入一個金屬托架，用于支撐和固定自重較重的復(fù)合保溫板，主要用于保溫裝飾一體化外墻外保溫系統(tǒng)。其抗拉承載力標(biāo)準(zhǔn)值和破壞荷載與普通塑料膨脹錨栓類似。

2 相關(guān)現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)中的規(guī)定

在我國，保溫系統(tǒng)后置錨固件錨固力的現(xiàn)場檢測目前還沒有完全適合的國家或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。與之相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)有JGJ 145—2013《混凝土結(jié)構(gòu)后錨固技術(shù)規(guī)程》、JG 149—2003《膨脹聚苯板薄抹灰外墻外保溫系統(tǒng)》和JG/T 366—2012《外墻保溫用錨栓》。

2.1 JGJ 145—2013中的相關(guān)規(guī)定

該標(biāo)準(zhǔn)適用于混凝土結(jié)構(gòu)后錨固工程質(zhì)量的現(xiàn)場檢驗，后錨固件應(yīng)進行抗拔承載力現(xiàn)場非破損檢驗。對非生命線工程的非結(jié)構(gòu)構(gòu)件，應(yīng)取每一檢驗批錨固件總數(shù)的0.1%且不少于5件進行檢驗。根據(jù)實際條件一般選擇連續(xù)加載方式。其中規(guī)定：非破損檢驗用連續(xù)加載方式時，應(yīng)以均勻速率在2～3 min內(nèi)加載至設(shè)定的檢驗荷載，并持荷2 min。荷載檢驗值應(yīng)取0.9 fykAs和0.8 NRk，*的較小值。破壞性檢驗采用連續(xù)加載方式時，應(yīng)以均勻速率在2～3 min內(nèi)加荷至錨固件破壞。

非破損檢驗的評定應(yīng)按下列規(guī)定進行：試樣在持荷期間錨固件無滑移、基材混凝土無裂紋或無其它局部損壞跡象出現(xiàn)，且加載裝置的荷載示值在2 min內(nèi)無下降或下降幅度不超過5%的檢驗荷載時評定為合格；一個檢驗批所抽取的試樣全部合格時，該檢驗批應(yīng)評定為合格檢驗批；一個檢驗批中不合格的試樣不超過5%時，應(yīng)另抽3件試樣進行破壞性檢驗，若檢驗結(jié)果全部合格，該檢驗批評定為合格；一個檢驗批中不合格試樣超過5%時，該檢驗批評定為不合格，且不應(yīng)重做檢驗。

錨栓破壞性檢驗發(fā)生混凝土破壞，檢驗結(jié)果滿足式（1）、式（2）要求時，其錨固質(zhì)量應(yīng)評定為合格。

錨栓破壞性檢驗發(fā)生鋼材破壞，檢驗結(jié)果滿足式（3）要求時，其錨固質(zhì)量應(yīng)評定為合格。

式中：NRk，s——錨栓鋼材破壞受拉承載力標(biāo)準(zhǔn)值，N；

fstk——錨栓極限抗拉強度標(biāo)準(zhǔn)值，N/mm2；

fyk——錨栓屈服強度標(biāo)準(zhǔn)值，N/mm2。

2.2 JG 149—2003中的相關(guān)規(guī)定

該標(biāo)準(zhǔn)適用于工業(yè)與民用建筑中膨脹聚苯板薄抹灰外墻外保溫系統(tǒng)。單個錨栓抗拉承載力標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)≥0.30 kN。

試驗方法：準(zhǔn)備C25混凝土試塊，尺寸根據(jù)錨栓規(guī)格確定。錨栓邊距間距均不小于100 mm，錨栓試樣10件。在C25混凝土上安裝錨栓，加好夾具，安裝拉拔儀，拉拔儀支腳中心軸線與錨栓中心軸線間距不小于有效錨固深度的2倍；均勻穩(wěn)定加荷，且荷載方向垂直于混凝土試塊表面，加載至出現(xiàn)錨栓破壞，記錄破壞荷載值、破壞狀態(tài)。根據(jù)試驗數(shù)據(jù)按式（4）計算錨栓抗拉承載力標(biāo)準(zhǔn)值F5%。

式中：F5%——單個錨栓抗拉承載力標(biāo)準(zhǔn)值，kN；

F平均——抗拉承載力平均值，kN；

ks——系數(shù)，n=10（試件數(shù)）時，ks=2.568；

υ——變異系數(shù)（試驗數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)偏差與算術(shù)平均值的絕對值之比）。

錨栓在其它種類的基層墻體中的抗拉承載力應(yīng)通過現(xiàn)場試驗確定。

2.3 JG/T 366—2012中的相關(guān)規(guī)定

該標(biāo)準(zhǔn)適用于固定在混凝土、砌體基層墻體上，以粘貼為主、機械錨固為輔的外墻保溫系統(tǒng)中附加錨固所用的錨栓。錨栓可用于下列類別的基層墻體：

普通混凝土基層墻體（A類）；實心砌體基層墻體（B類），包括燒結(jié)普通磚、蒸壓灰砂磚、蒸壓粉煤灰磚砌體以及輕骨料混凝土墻體；多孔磚砌體基層墻體（C類），包括燒結(jié)多孔磚、蒸壓灰砂多孔磚砌體墻體；空心砌塊基層墻體（D類），包括普通混凝土小型空心砌塊、輕集料混凝土小型空心砌塊墻體；蒸壓加氣混凝土基層墻體（E類）。

標(biāo)準(zhǔn)試驗條件下，錨栓的抗拉承載力標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)符合以下要求：A類基層墻體≥0.60 kN；B類基層墻體≥0.50 kN；C類基層墻體≥0.40 kN；D類、E類基層墻體≥0.30 kN。各類基層墻體中錨栓的抗拉承載力試驗用基層墻體試塊強度等級要求見表1。

表1 基層墻體試塊強度等級要求

在基層墻體試塊上按生產(chǎn)商提供的安裝方法進行安裝，試件數(shù)量10個。試驗過程與JG 149—2003中的規(guī)定一致。

當(dāng)實際工程中的基層墻體在材料類型、強度等級等方面與上述規(guī)定的試驗用基層墻體試塊不同或者無法明確判定時，應(yīng)通過在工程實際使用的墻體材料上進行拉拔試驗，確定錨栓的抗拉承載力標(biāo)準(zhǔn)值，方法如下：

在實際工程現(xiàn)場的基層墻體上，應(yīng)進行不少于15次拉拔試驗來確定錨栓的實際抗拉承載力標(biāo)準(zhǔn)值。也可在試驗室中同樣材料的基層墻體試塊上進行。試驗時，錨栓的安裝（入鉆孔的準(zhǔn)備、使用的鉆機、鉆頭）和分布（如錨栓的邊距、間距等），應(yīng)與實際工程的使用情況相同。鉆孔宜采用新鉆頭。采用連續(xù)平穩(wěn)加載的拉拔儀，荷載應(yīng)垂直于基層墻體表面。反作用力應(yīng)在距錨栓不少于150 mm處傳遞給基層墻體。連續(xù)平穩(wěn)加載，約1 min后達到破壞荷載N1并記錄。錨栓現(xiàn)場測試抗拉承載力標(biāo)準(zhǔn)值NRK1應(yīng)按式（5）計算：

式中：N1——破壞荷載中5個最小測量值的平均值，kN；

NRK1——超過1.5 kN的值按1.5 kN取值。

3 存在問題及分析

從上述3個相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的對比分析可以發(fā)現(xiàn)：

（1）從標(biāo)準(zhǔn)適用范圍方面，JG/T 366—2012所涵蓋的基層墻體類型基本能滿足現(xiàn)場檢測所需要，而JGJ 145—2013和JG 149—2003都存在一定的局限性。

（2）從檢測方法可以看出，JG 149—2003和JG/T 366—2012的檢測方法所針對的是外墻外保溫系統(tǒng)用錨固件產(chǎn)品的實驗室性能檢測，而不是現(xiàn)場實體檢測。其中JG/T 366—2012更是對于基層墻體類型的強度等級、鉆孔大小、鉆頭的新舊程度、錨栓安裝的分布等有明確要求。JGJ 145—2013所使用的雖然是現(xiàn)場檢測方法，但其所涉及到的錨固件類型大都是金屬錨固件，而外墻保溫系統(tǒng)采用的后置錨固件卻大多是由螺釘（塑料釘或具有防腐性能的金屬釘）和帶圓盤的塑料膨脹套管組成的。這2種錨固件的工作原理雖然類似但性能差異較大，比如金屬錨固件多數(shù)有明顯的屈服強度、極限強度等物理參數(shù)，但塑料錨固件卻沒有類似的參數(shù)；金屬錨固件破壞模式有鋼材破壞、混凝土破壞、混合型破壞、拔出破壞、穿出破壞及界面破壞等，但塑料錨固件的破壞模式一般只有塑料膨脹套筒變形破壞及拔出破壞等。

（3）從性能指標(biāo)和判定方法看，JG 149—2003和 JG/T 366—2012明確給出了相關(guān)錨栓抗拉承載力標(biāo)準(zhǔn)值的技術(shù)要求。而JGJ 145—2013所給出的技術(shù)要求中破壞性檢驗的判定方法所涉及的參數(shù)不適合外墻外保溫系統(tǒng)用后置錨固件；非破壞性檢驗的判定方法中要求加荷至檢驗荷載，并且加載裝置的荷載示值在2 min內(nèi)無下降或下降幅度不超過5%的檢驗荷載時，應(yīng)評定為合格。但在實際檢測中，外墻保溫系統(tǒng)用錨固件的檢驗荷載無法確定，且由于多數(shù)塑料膨脹套筒及支撐拉拔儀的保溫板材質(zhì)地較軟且容易變形，所以在持荷期間荷載示值下降幅度較大，無法滿足標(biāo)準(zhǔn)要求。

（4）由于相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中沒有給出保溫系統(tǒng)后置錨固件錨固力現(xiàn)場檢測所應(yīng)使用的卡具類型?？ň咴煨偷牟缓侠頃顾芰蠄A盤在達到一定荷載后對折變形，然后從卡具中脫出，無法檢測到塑料錨栓真實的破壞荷載。

4 建議

（1）修編相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。建議有關(guān)部門修訂、編寫相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)時加入適用于外墻外保溫系統(tǒng)用后置錨固件錨固力現(xiàn)場檢測的相關(guān)內(nèi)容，使該項檢測能夠有據(jù)可依，有章可循。同時也能對檢測結(jié)果進行正確的判定，從而對工程質(zhì)量有更直觀的了解。

（2）擴大適用范圍。標(biāo)準(zhǔn)適用范圍應(yīng)涵蓋所有現(xiàn)有建筑基層墻體類型?？梢越梃bJG/T 366—2012中對于基層墻體類型的分類，同時增加近年來出現(xiàn)的新型墻體材料。

（3）確定抽樣原則。抽樣原則可參考JGJ 145—2013中每一檢驗批的0.1%，且不少于5根試樣的抽樣原則。同時應(yīng)對具體的抽樣部位做出詳細(xì)規(guī)定，要兼顧不同樓層和不同朝向。

（4）錨固抗拉承載力標(biāo)準(zhǔn)值及破壞狀態(tài)的確定。結(jié)合實際給出不同類型錨栓在各種基層墻體上的錨固抗拉承載力標(biāo)準(zhǔn)值及破壞狀態(tài)的描述。由于錨栓結(jié)構(gòu)、規(guī)格與所使用處的基層墻體類型都與錨固抗拔承載力標(biāo)準(zhǔn)值有很大關(guān)系，所以技術(shù)指標(biāo)應(yīng)當(dāng)盡可能的詳細(xì)。

（5）試驗方法的確定。給出明確的外墻外保溫系統(tǒng)后置錨固件錨固力現(xiàn)場檢測的試驗方法。建議進行非破損檢驗并采用連續(xù)加載方式，以均勻速率在2～3 min內(nèi)加載至設(shè)定的檢驗荷載。檢驗荷載可根據(jù)相應(yīng)的錨固抗拉承載力標(biāo)準(zhǔn)值來確定。

（6）結(jié)果判定及不合格處理。由于JG 149—2003和JG/T 366—2012的結(jié)果判定是針對產(chǎn)品本身而不是保溫工程現(xiàn)場實體檢測，所以建議對JGJ 145—2013中的判定方法加以修改來進行結(jié)果判定。即：①試樣在加載至設(shè)定的檢驗荷載期間錨固件無滑移、塑料圓盤無變形、破壞，應(yīng)評定為合格；②一個檢驗批所抽取的試樣全部合格時，該檢驗批應(yīng)評定為合格；③一個檢驗批中不合格的試樣不超過5%時，應(yīng)另抽3根試樣進行破壞性檢驗，若檢測結(jié)果全部不小于1.2倍檢驗荷載（抗拉承載力的標(biāo)準(zhǔn)值），該檢驗批應(yīng)評定為合格；④一個檢驗批中不合格試樣超過5%時，該檢驗批應(yīng)評定為不合格，且不應(yīng)重復(fù)檢驗。

（7）針對現(xiàn)場檢測給出合理的卡具類型。