關(guān)于鈦鋅板在幕墻出現(xiàn)鼓泡問題的探討

王 志 坤

(大同市重點(diǎn)工程建設(shè)辦公室，山西 大同 037000)

1 鈦鋅板的構(gòu)造及性能

目前國內(nèi)使用的鈦鋅板主要從德國、法國、波蘭等歐洲國家進(jìn)口，產(chǎn)品均應(yīng)符合參照的歐洲標(biāo)準(zhǔn)EN 1179鋅與鋅合金——原鋅技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，具有以下優(yōu)越性能。

1)耐久性：鈦鋅與適度平衡的水和二氧化碳接觸后，可生成耐蝕性強(qiáng)的碳酸鋅保護(hù)層，據(jù)歐洲獨(dú)立實(shí)驗(yàn)室測(cè)試數(shù)據(jù)，鈦鋅板具有80年～100年的生命期。

2)維護(hù)性：一般為淺灰色、灰藍(lán)色或褐色，主要由屋面的碳酸鋅層形成，不需要著色，面板也不需要維護(hù)。

3)環(huán)保性：容易再循環(huán)，材料回收再利用性強(qiáng)。

4)光污染：鈦鋅板反射率低，不會(huì)對(duì)周圍環(huán)境造成光污染。

鈦鋅板一般采用立邊咬合系統(tǒng)施工，這種系統(tǒng)整體防水性能好，尤其適合用于易發(fā)生彎曲變形的鈦鋅板，現(xiàn)場(chǎng)施工安裝靈活、快速。

2 某市建設(shè)工程外幕墻鈦鋅板鼓泡的初步分析

某市建設(shè)場(chǎng)館工程外幕墻采用法國進(jìn)口10 mm厚鈦鋅蜂窩復(fù)合板，材料說明如下：鈦鋅蜂窩板面板采用0.7 mm厚優(yōu)美科鈦鋅板，底板采用0.8 mm厚鋁板，蜂窩芯規(guī)格：厚度0.076 mm、邊長10 mm、高度8.5 mm(含膠膜厚度)、材質(zhì)AA3003高等級(jí)鋁合金，粘結(jié)膠選用高溫固化雙組分聚氨酯膠。單體材料性能及施工過程均符合國內(nèi)外技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，2013年11月安裝完成的部分鈦鋅板后在2014年6月發(fā)現(xiàn)鼓泡現(xiàn)象,且出現(xiàn)位置均為建筑物的立面，屋面未見起鼓現(xiàn)象。出現(xiàn)這一現(xiàn)象后即立刻停止施工。經(jīng)過對(duì)起鼓板材的拆解發(fā)現(xiàn)，其內(nèi)部存在水露，由此初步分析是鈦鋅蜂窩板邊部沒有密封，鈦鋅板內(nèi)部進(jìn)水，冬季結(jié)冰凍脹導(dǎo)致鈦鋅板起泡。液態(tài)水在自然界有吸著水，薄膜水，毛細(xì)水和重力水。毛細(xì)水可在毛細(xì)作用下逆重力方向上升一定高度，在0 ℃時(shí)仍然可以移動(dòng)、聚集，發(fā)生凍脹。而該市處于高緯度北方地區(qū)，冬季漫長晝夜溫差大且降雪集中，當(dāng)降雪長時(shí)間附著于板材上，且緩慢消融時(shí)，形成毛細(xì)水沿未密封的板材邊緣進(jìn)入內(nèi)部蜂窩又無法排出，隨著氣溫變化不斷凍融脹縮，使板材發(fā)生起鼓現(xiàn)象。

3 試驗(yàn)確定鈦鋅板出現(xiàn)鼓泡的理論依據(jù)

在初步確定起鼓原因和長時(shí)間對(duì)材料的觀測(cè)，相關(guān)方制定了一套完整可行的實(shí)驗(yàn)方案，對(duì)材料進(jìn)行了14項(xiàng)試驗(yàn)。耐熱水性試驗(yàn)、耐溫差性試驗(yàn)、抗凍融試驗(yàn)、面板剝離試驗(yàn)、面/背板溫差試驗(yàn)、失水試驗(yàn)、進(jìn)水/不進(jìn)水耐溫變?cè)囼?yàn)、紅外觀測(cè)與板材正反面溫度實(shí)測(cè)、主要材料性能試驗(yàn)、膠/鋅板線性熱膨脹系數(shù)試驗(yàn)、鋅—鋁蜂窩板與鋁—鋁蜂窩板的對(duì)比試驗(yàn)、正反面倒置對(duì)粘結(jié)性能影響的對(duì)比試驗(yàn)、膠/鋅板熱膨脹差異溫變表現(xiàn)試驗(yàn)、鈦鋅蜂窩板模擬自然環(huán)境加速老化試驗(yàn)。在對(duì)試驗(yàn)充分分析后，得出結(jié)論為蜂窩復(fù)合板進(jìn)水后經(jīng)冰凍，產(chǎn)生了明顯的鼓泡現(xiàn)象。鈦鋅蜂窩板進(jìn)水后經(jīng)過高溫也會(huì)對(duì)已經(jīng)起泡鈦鋅板表面的鼓泡繼續(xù)擴(kuò)展和發(fā)展，但其變化很微弱。現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)及室內(nèi)試驗(yàn)均表明，面/背板溫差不大，且面背板溫差只出現(xiàn)在升溫、降溫過程中。這與現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試情況一致，膠與鋅板線膨脹系數(shù)不同；鋁板作為面板剝離強(qiáng)度明顯高于鋅板，鋁—鋁蜂窩板板鼓泡現(xiàn)象明顯少于鋅板。

所以認(rèn)為鈦鋅蜂窩板內(nèi)積水是造成鼓泡的根本原因，冬季水在板內(nèi)結(jié)冰而體積膨脹、夏季水在板內(nèi)氣化而體積膨脹均會(huì)導(dǎo)致板表面鼓泡，其中結(jié)冰膨脹是主因。鈦鋅蜂窩板面板采用0.7 mm厚的鈦鋅板、背板采用0.8 mm厚的鋁板，在相同壓力情況下面板先于背板屈服變形，因此，鼓泡全部產(chǎn)生在面板上。而若正反面全部采用鋁板，其耐腐蝕性、使用性和使用壽命又達(dá)不到設(shè)計(jì)要求。本工程屋面和墻面為復(fù)雜空間形態(tài)，采用平板擬合曲面，且采用錯(cuò)縫布置易導(dǎo)致面板進(jìn)水。鈦鋅蜂窩板屬新型建筑復(fù)合材料，目前國內(nèi)尚無相應(yīng)的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)。

4 防治鈦鋅板出現(xiàn)鼓泡的措施

根據(jù)對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的分析以及實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)施工情況，決定應(yīng)當(dāng)采取對(duì)立面所有未起鼓板材進(jìn)行三面密封打膠，預(yù)留一側(cè)對(duì)無法預(yù)計(jì)到的進(jìn)水進(jìn)行排出，這樣既可以最大限度的保證不再起鼓又可以實(shí)現(xiàn)較好的經(jīng)濟(jì)性。具體施工工序：

1)使用壓縮空氣清理板塊四周的縫隙，主要目的是避免灰塵或雜物影響密封膠的水密效果。

2)沿鈦鋅蜂窩板進(jìn)行上邊、左邊、右邊三面密封處理，其下邊需對(duì)左、右邊端部進(jìn)行有效密封處理，下邊其余部位不做密封處理，留作透氣用。

3)鈦鋅蜂窩板副框安裝：注膠后待密封膠固化后在開始安裝副框，副框安裝在鈦鋅板外側(cè)面。

4)鈦鋅蜂窩板副框就位后開始進(jìn)行打孔安裝，安裝副框時(shí)先固定左側(cè)板背面的副框后再進(jìn)行邊部的副框固定。使用電鉆按照安裝要求進(jìn)行打孔。要求打孔的鉆頭長度必須短于蜂窩板板厚(板厚10 mm)，需要對(duì)電鉆進(jìn)行限位，避免打孔時(shí)用力過度而打穿蜂窩板的面板。

5)鉚釘安裝：a.使用防水拉鉚釘。b.鉚釘蘸膠后安裝，要求鉚釘頭部位沾滿密封膠。

6)組裝后打膠：所有釘頭都要抹膠進(jìn)行全部覆蓋并壓實(shí)，周邊縫隙用密封膠封堵。

5 結(jié)語

目前我國仍舊處于大規(guī)?；A(chǔ)建設(shè)階段，建筑領(lǐng)域不斷涌現(xiàn)出許多新的施工工藝、材料、技術(shù)，還沒有相關(guān)規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)。而新工藝、材料、技術(shù)在使用時(shí)所做的試驗(yàn)也很難滿足所有可能發(fā)生的情況。這就需要建筑施工領(lǐng)域的全體成員，都要在工藝、材料、技術(shù)不斷革新的今天，也不斷的提高自己的知識(shí)技術(shù)水平，及時(shí)總結(jié)工程中新工藝、材料、技術(shù)。為日后的應(yīng)用少走彎路，節(jié)約資源，減少浪費(fèi)。

[1] 黃 成，俞水其.上海某購物中心鈦鋅板系統(tǒng)金屬屋面施工技術(shù)[J].施工技術(shù),2009,38(5):29-30.

[2] 邱重生.淺談鈦鋅板屋面系統(tǒng)的質(zhì)量控制[J].廣東建材,2005(1):141-143.

[3] 陳 靜.新型綠色建材——鈦鋅板[J].金屬世界,2001(4):84-86.