石材加固技術在外墻幕墻工程中的應用

□文/趙國勤 薛銀樹 盧世本 崔愛珍

石材加固技術在外墻幕墻工程中的應用

□文/趙國勤 薛銀樹 盧世本 崔愛珍

外幕墻石材脫落是現在大家對石材幕墻工程安全主要關注的焦點，為防止石材在使用過程中出現安全及質量問題，結合工程應用實例針對大理石加固技術的應用進行了分析。

大理石幕墻；背網；加固；石材；外墻

1　工程概況

某工程設計為一塔樓兩裙樓，塔樓地下2層、地上23層，裙樓地下1層、地上5層，框架結構，塔樓建筑高度為99 m，塔樓26 m，6層以下塔樓和裙樓的外幕墻設計均為框架式石材玻璃幕墻，6層以上設計為單元式玻璃幕墻和單元式裝飾線石材幕墻。外幕墻裝飾石材原設計為28mm厚花崗巖石材，因花崗巖色彩、質感、光度等可選性較低，最終外墻裝飾石材確認為葡萄牙米黃大理石。

因大理石的結構特性和外觀特性，一般應用于對內墻裝飾效果要求較高的內墻飾面，很少應用于外墻裝飾。由于主體結構在施工時未考慮外墻裝飾面采用大理石石材裝飾，大理石厚度還為設計花崗巖厚度28mm，為保證石材在外墻使用的安全性，在大理石的背面設計增加了一道加強背網等措施，不但可以保證使用過程中的安全且對資源有限的天然石材也是一種可行的節(jié)材綠色措施。

2　大理石特性

天然大理石的特性，天然大理石是地殼中原有的巖石經過地殼內高溫高壓作用形成的變質巖，主要成分是CaCO3（堿性），其他還有CaO等，容易受到大氣中的SO2等氣體的腐蝕，由于這類石材有較好的質感、光度、色彩等優(yōu)點，相對于花崗巖質地較軟，強度較低，耐磨性差，一般用于內墻裝飾，這類石材用于外墻幕墻時，需要進行更完善的表面處理，采取更有效的防腐蝕措施和加強措施。

3　大理石裝飾體系和背網設計

幕墻裝飾設計為較安全的框架背栓式掛裝體系，背栓采用常用的敲擊式背栓，掛件采用的是L形掛件，設計合理，安裝方便，為保證大理石幕墻有較好的整體性和可靠的安全性，在設計時增加了一道3mm厚安全背網，背網采用超級無堿玻纖布及硅酮結構密封膠結合到石材的背面。

4　大理石幕墻加固原理及加固措施

4.1石材加固技術原理

1）材質選擇。葡萄牙米黃大理石、500g無堿玻纖網格布、硅酮結構密封膠等為主要原料，界面劑等，各種材料的指標要求見表1和表2。

表1　玻璃纖維網格布參數

表2　硅酮結構密封膠參數

界面滲透劑要求和硅酮結構密封膠配套使用，界面滲透劑可以提高硅酮結構密封膠與石材的粘結性能。

2）石材加固原理。外幕墻石材工程因采用天然大理石石材可獲得不錯的外觀效果。但因天然石材也有較多的不確定性因素，安全風險較大，對此對石材背部加固是一種必行的趨勢，在考慮計算滿足的強度下可以減少石材的厚度，減少資源浪費。

石材加固技術是在石材安裝前，在不影響石材外觀的情況下對石材的背面用柔性材料進行膠結加固、封閉處理的一種工藝。可以提高石材塊材的整體性，在石材局部受外力或自然狀態(tài)下腐蝕等降低強度或破損后不易脫落的一種加固措施。

4.2石材背網的流程

施工準備→鏟原有加強網→界面劑涂刷→底膠施工→鋪無堿玻纖網格布→面膠施工→裁邊→清理背栓孔。

4.3石材加強背網施工工藝

1）鏟除原有加強網。原有石材加強網是為保證其大理石毛板有足夠的強度適應生產、加工、運輸、安裝和使用而進行的背面粘接玻璃纖維網的加固工序，其強度一般較低，不適宜長期用于石材的保護，在正式背網加工前要把原有的背網鏟除。

2）界面劑涂刷。在原有加強網鏟除清理經驗收合格后，將100 m L界面處理劑倒在200mm×200mm純棉織布上，使棉布100%得到浸潤施工人員戴干凈的白色手套（以防油污汗液污染）將棉布擦拭2～3 m2石材表面，擦涂過的石材表面顏色會明顯變深，目測防止漏擦；擦拭面積超過3 m2后，石材表面已無變深水印，以此確保界面處理劑的用量。晾干時間約10 min，即水印消失。用干凈的柔紙擦拭石材表面，紙面未出現油漬即可進入下一步工序。

3）底膠施工。在石材基面驗收合格后用膠槍在石材表面以“回”或“Z”型移動，每500 m L打完約0.7 m2石材（膠的厚度≮2mm為宜），兩人一組，分別站立在石材任意對邊的兩側，用刮板由內向外刮平，刮滿確保結構膠不被刮到石材四個側邊，約15 min結構膠表面固化，檢查合格后進入下一個工序。

4）鋪無堿玻纖網格布。施工前確保玻璃纖維布未受明水或油污的侵蝕,確保玻璃纖維布干燥質量不低于400 g，兩人將玻璃纖維布固定在已刮膠的石材上，確保石材表面全部被覆蓋，玻璃纖維布需要拼接時，重疊寬度≮50mm，用刮板在玻璃纖維布上面，由內向外反復刮涂，直到結構膠由下向上滲出，填滿玻璃纖維布的方格，確定結構膠填滿玻璃纖維布方格后，方可進入下一步工序。

5）面膠施工。用膠槍在石材無堿玻纖網格布表面以“回”或“Z”型移動打膠；兩人一組，分別站立在石材任意對邊的兩側，用刮板由內向外刮平，刮滿無堿玻纖網格布的方格；表面無明顯方格凹陷為合格。

6）背網裁邊。面膠施工結束且檢驗合格后，晾置30 min；兩人一組，站在石材對邊的兩側，用不銹鋼裁切刀沿石材邊切下多余的玻纖布，收起裁掉的玻璃纖維布的邊角料，集中堆放在現場，確保干凈整潔，面膠干燥后進入下一道工序。

7）清理背栓孔。面膠固化后，背栓孔的位置將出現氣體膨脹引起的面膠突起，以確定孔的位置，用不銹鋼裁切刀將背栓孔位置的膠、布切穿，露出背栓孔，用氣泵把背栓孔內的垃圾清理干凈。

5　施工要點

5.1石材防護液產品質量和噴涂要求

大理石本身的特性決定了他要比花崗巖的密度，抗壓強度、抗凍融性均較低，吸水性較好，如果石材表面的防護不成功，將直接影響到石材的外觀色彩和耐久性。好多石材廠為保證自身的成本使用較低劣的石材防護劑，低劣的防護液防水性能和防護年限均較有限，應根據不同的石材特性選擇不同的防護液，一般防護液的防護性能不應低于10a。

防護液的施工一般在加工廠板塊切割完成后進行，如為背栓系統(tǒng)，背栓開孔完成晾干后，開始防護液的噴涂，噴涂時一定要控制石材的含水率，如果含水率較大，會使石材中的水分不易散發(fā)，造成石材本身色差和冬季施工石材凍融損壞等。防護劑的噴涂一定要全面覆蓋石材，噴涂一遍后，對石材進行翻轉，進行第二遍噴涂，保證石材每個面都能均勻噴涂。

如果石材背面未做加強網，在噴涂時還應注意在噴涂過程中不能噴涂石材的背面，否則會造成石材在做加固背網時硅酮結構膠不能和石材耦合，造成剝離強度不滿足要求。

5.2背栓孔質量的控制

加固背網是杜絕石材在碎裂后脫落，如果不控制好背栓孔的開孔質量，在石材掛裝體系產生負風壓時會造成整塊石材的脫落，背栓孔的質量控制主要為背栓孔的深度和背栓孔直徑的控制，根據不同背栓直徑，有不同的背栓孔深度和直徑的要求，嚴格控制背栓孔直徑和深度是保證整塊石材安全的重要前提。

5.3背栓和石材之間的連接控制

背栓根據施工工藝不同，分為敲擊式背栓和旋緊式背栓，根據大理石的特性，一般不宜采用旋緊式背栓，宜采用敲擊式背栓，敲擊式背栓的施工工藝簡單，易于操作，但是施工過程中必須做好交底，嚴格按廠家要求施工，對敲擊的力度和緊固方法做好過程控制；敲擊式背栓的擴張環(huán)未張開或在固定掛件時未緊固，都會造成石材和骨架體系的連接效果。

6　結語

該工程外幕墻大理石石材加固后，在施工過程中減少了石材破損率，在提高石材整體性的同時，同等條件下還節(jié)約了天然石材的使用量，不但提高了大理石石材在外幕墻應用的安全性，還對于應用于重要工程的外墻幕墻中的大理石有了更可靠的安全技術措施。

□DOI編碼：10.3969/j.issn.1008-3197.2015.01.014

□薛銀樹、盧世本、崔愛珍/中國建筑第八工程局天津分公司。

□TU767+.5

□C

□1008-3197（2015）01-40-02

□2014-12-14

□趙國勤/男，1982年出生，工程師，中國建筑第八工程局天津分公司，從事工程技術管理工作。