董方
(華紡房地產(chǎn)開發(fā)公司,北京 100018)
要對外墻外保溫體系粘飾面磚受力體系進行研究,首先就對體系的構(gòu)成要了解,外墻保溫體系主要由黏結(jié)層、保溫層、防護層及飾面層構(gòu)成。
1.2.1 受力分析
外墻保溫系統(tǒng)含有兩個粘結(jié)力:聚苯板與墻體的粘結(jié)力、飾面磚與保溫體系(聚苯板)的粘結(jié)力,一個錨固力:螺旋錨固釘?shù)腻^固力。
該系統(tǒng)受到的外力主要是:自身所產(chǎn)生的重力、風荷載。
1.2.2 可靠性驗算
要驗算此系統(tǒng)的可靠性,應(yīng)從以下幾個方面入手:
1)整個系統(tǒng)與墻體的粘結(jié)力抗拉伸與抗剪切強度計算;
2)外墻磚與外保溫系統(tǒng)連結(jié)抗拉伸與抗剪切強度計算;
3)兩者綜合起來與規(guī)范規(guī)程進行對比,找出最不利因素,從而得出可行性。
本工程中用到的飾面磚多為粘土燒結(jié)飾面磚以及人造石飾面磚,厚度一般不會超過2cm,容重一般為60 公斤/平米即0.6 kN/m2。
由于風壓對外墻磚的影響主要為負風壓,因此按照公式推算出負風壓值(建筑高度按100m 考慮)
由上可得出最大風壓計算值 2.56×1.4=3.58 (kN/m2)
如果將整個系統(tǒng)自重與風壓值相比較可以發(fā)現(xiàn),容重是遠遠小于風壓值的,即便容重全部轉(zhuǎn)化成拉拔力,加之風壓作用,也不會產(chǎn)生大于5 kN/m2的拉力。
規(guī)范標準中對于外保溫系統(tǒng)與結(jié)構(gòu)墻體的粘結(jié)力是這樣要求的:≥0.1MPa
拉伸力按照50%考慮:100 kN/m2×50%=50 kN/m2
對北京市地方標準JGJ 110 中關(guān)于外墻磚粘結(jié)強度0.4MPa 的要求分析可知
1.2.3 外墻外保溫粘磚體系可行性分析
由公式(1)與公式(2)的兩個結(jié)果比較可知,規(guī)范所要求的粘結(jié)力要遠遠大于風壓及系統(tǒng)自身產(chǎn)生的拉伸力。
由公式(3)與公式(1)的兩個結(jié)果比較可知,規(guī)范所要求的飾面磚粘結(jié)強度要求要遠遠大于風壓及系統(tǒng)自身產(chǎn)生的拉伸力,而且大于(2)中的結(jié)果。
綜上所述可知,如果能夠達到規(guī)范標準的要求,在自然風力的作用下和自身重力的作用下,外保溫系統(tǒng)不應(yīng)該從結(jié)構(gòu)面上脫落,即便脫落了,粘貼的飾面磚也不應(yīng)該脫落。如果合理地采用合格的原材料,現(xiàn)場工人能夠按照施工工藝嚴格操作,是不應(yīng)該產(chǎn)生飾面磚脫落現(xiàn)象的。
2.1.1 溫度形變引起脫落
因熱脹系數(shù)差別,溫差在不同材料的界面上產(chǎn)生剪應(yīng)力引起外保溫系統(tǒng)或飾面磚的脫落,不同材料間熱脹系數(shù)有差別。聚苯板-抹面砂漿熱脹系數(shù)差別大,EPS 彈性模量低,抹面砂漿-飾面磚粘結(jié)劑熱脹系數(shù)差別小,瓷磚膠-飾面磚熱脹系數(shù)低,彈性模量都不小。
北京地區(qū)由于夏、冬兩季溫差較大,材料熱脹冷縮表現(xiàn)明顯,沒有合理的構(gòu)造措施,導(dǎo)致溫度應(yīng)力引起變型脫落;夏季水汽進入外保溫系統(tǒng)內(nèi),到了冬季依然積聚在系統(tǒng)內(nèi)部,加之冬季晝夜溫差較大,反復(fù)凍脹,導(dǎo)致系統(tǒng)變型導(dǎo)致脫落。
因此,選用合適的材料,特運用合理的構(gòu)造措施如設(shè)置分隔縫,加大磚縫的寬度都是減輕溫度形變對系統(tǒng)破壞的有效手段。
2.1.2 材料選擇不當導(dǎo)致脫落
2.1.2.1 粘貼外保溫板和飾面磚的粘結(jié)劑應(yīng)該是合格品且便于現(xiàn)場操作
粘結(jié)劑在進場之前,必須經(jīng)過施工方、監(jiān)理單位、建設(shè)方共同考察和確認方可進入施工現(xiàn)場,所有的進場材料應(yīng)該具備材料出場質(zhì)量證明文件,如果存在疑慮,進場后還要進行復(fù)試。
現(xiàn)在市場上有很多種粘結(jié)劑,不論選擇什么粘結(jié)劑都應(yīng)從現(xiàn)場操作簡便出發(fā)。本人認為選擇單組分粘結(jié)劑有利于現(xiàn)場簡便操作,單組分粘結(jié)劑只需與水攪拌即可,免去了雙組分等粘結(jié)劑還需要現(xiàn)場計量的麻煩,對于現(xiàn)場條件較差、工人素質(zhì)不高的環(huán)境下施工有很好的可操作性。
2.1.2.2 鋼絲網(wǎng)選擇很關(guān)鍵
在外墻保溫體系粘貼飾面磚時,作為結(jié)合層的鋼絲網(wǎng)起到了非常重要的作用,在有些飾面磚脫落的案例中,是由于鋼絲網(wǎng)的焊點出現(xiàn)了開焊,使本來很結(jié)實的鋼絲網(wǎng)失去了應(yīng)有的作用,所以,選擇合理的鋼絲網(wǎng)是非常重要的。
現(xiàn)在的鍍鋅鋼絲網(wǎng)由于加工工藝可以分為兩種:先焊接再鍍鋅鋼絲網(wǎng)、先鍍鋅再焊接鋼絲網(wǎng)。后者為鍍鋅鋼絲通過焊接制成網(wǎng)片,不論是在堿性隱蔽環(huán)境中,還是在露天潮濕環(huán)境下,其焊接點也會早早就生銹,從而失去強度。選擇先焊接再鍍鋅鋼絲網(wǎng)有利于鋼絲網(wǎng)在建筑物漫長的壽命中不至于早早生銹而失去強度,能夠起到結(jié)合牢固的作用。
2.1.2.3 飾面磚、勾縫劑、抹面砂漿的選擇
影響系統(tǒng)或飾面磚脫落的自然因素主要是溫度和水分,因此選擇的材料要既能防止外部水汽進入,還要利于內(nèi)部水汽滲出。
通過選擇合適的面磚和勾縫劑可以達到較好的效果。選擇低吸水率的面磚可以有效防止外部水汽進入,選擇透水性良好的勾縫劑可以利于內(nèi)部水汽的滲出。同時為平衡好帶飾面外保溫系統(tǒng)的水蒸氣滲透性能,盡量使系統(tǒng)從里到外各層的水蒸氣滲透阻逐漸減小。面磚尺寸不宜過大,磚縫寬度適當加大。抹面砂漿作為各個結(jié)合層和界面要具備凍融循環(huán)穩(wěn)定性,在經(jīng)歷凍融循環(huán)時不至于產(chǎn)生過大的形變和強度損失。
2.2.1 聚苯板粘貼施工工藝要點
聚苯板粘貼施工時首先要注意基層的處理,采用鏟或沖刷的方法去除墻面的油污、灰塵、疏松物等影響附著的物質(zhì)。在采用點粘法進行聚苯板粘貼時,應(yīng)保證聚苯板四周一圈及中間的粘結(jié)點總面積大于聚苯板面積的50%.聚苯板由下往上、由左往右逐層粘貼,后安裝的板應(yīng)壓住先安裝的板,上板必須壓下板,必須達到防水的目的及阻止冷橋。同時要注意保溫板之間最大縫隙小于2mm、垂直度偏差不應(yīng)大于3mm、板面平整度不應(yīng)大于3mm。鋪裝時應(yīng)注意,橫向水平,豎向錯縫,錯縫寬度大于100mm。粘結(jié)粘磚部位聚苯板時,還應(yīng)在每層樓板附近設(shè)制不等邊角鋼托架,采用膨脹螺栓擰入墻體≥5cm;每隔900mm(角鋼中距)設(shè)置一道托架。
2.2.2 罩面砂漿及鋼絲網(wǎng)施工工藝要點
聚苯板安裝完成后,進行罩面砂漿施工,同時需在罩面砂漿中安裝一層鍍鋅鋼絲網(wǎng),罩面砂漿分兩次進行抹面,抹完第一遍之后,開始安裝鋼絲網(wǎng),安裝時需將鋼絲網(wǎng)鋪平,并用錨固螺栓進行固定(保證每平米不少于6 個),用金屬墊片及塑料墊片將鋼絲網(wǎng)夾固在保溫層表面。待鋼絲網(wǎng)安裝完成之后,進行第二遍罩面砂漿施工,兩遍罩面砂漿厚度為10—15mm,應(yīng)使鋼絲網(wǎng)平整地位于兩遍罩面砂漿的正中為宜。此工序進行施工時應(yīng)選用的罩面砂漿以單組分為宜,便于現(xiàn)場工人操作,同時兩遍砂漿施工間隔不宜太久,另外可根據(jù)砂漿的具體性能來決定兩遍罩面砂漿施工的結(jié)合面是否需要界面劑進行處理。
2.2.3 外墻磚施工工藝要點
當聚苯板及罩面砂漿施工完成后,外墻磚施工按照施工工藝規(guī)程中有關(guān)外墻磚施工之規(guī)定進行施工操作即可。但需要注意的是,首先外墻磚的粘結(jié)劑應(yīng)是外墻外保溫體系粘貼磚專用粘結(jié)劑,最好能是同一廠家生產(chǎn)的產(chǎn)品,這樣能夠保證此種粘結(jié)劑與罩面砂漿具有相似的特性,如熱脹冷縮性能、相容性等等。其次,外墻磚粘貼選擇在合適的自然環(huán)境條件下進行,避免低溫、大風時進行施工。
通過工作中與專家交流,本人對外保溫粘貼飾面磚系統(tǒng)的可行性與穩(wěn)定性有了更多的了解。對問題原因的分析可以得出結(jié)論:
1)外墻外保溫體系外墻外保溫(后粘聚苯板)粘貼飾面磚體系此種施工做法是可行的。
2)通過正確選擇施工原材料可以避免脫落現(xiàn)象發(fā)生。
3)加強施工工藝操作管理是重要環(huán)節(jié)。本人同時建議:為了避免把施工中的問題復(fù)雜化,在選購材料的時候,盡量減少采購環(huán)節(jié),最好將整個保溫體系加之罩面砂漿、墻磚粘結(jié)劑采用同一廠家生產(chǎn)的材料,這樣的材料相容性是可以得到保證的,否則,一旦由于材料使用不當而出現(xiàn)質(zhì)量事故,責任是很難劃分清楚的。