姜先義

原有建筑物面磚外墻節(jié)能保溫改造淺析

姜先義

對原有建筑物外墻面磚存在的問題進(jìn)行分析,從外墻面磚安全性、面磚施工質(zhì)量問題引起房屋外墻滲漏等方面進(jìn)行了論述,提出了外墻節(jié)能保溫改造的方案,闡述了方案的合理性,從而解決了外墻保溫節(jié)能改造的問題。

原有建筑物,保溫,改造

某市中學(xué)教學(xué)樓 6層框架結(jié)構(gòu),建于20世紀(jì) 90年代末期,建筑面積 3 000m2,外墻采用面磚,經(jīng)過近十年的日曬雨淋,加上當(dāng)時施工質(zhì)量問題,現(xiàn)在墻體微裂,面磚局部脫落,表面破舊不堪,造成外墻滲漏,存在安全隱患,嚴(yán)重影響了該教學(xué)樓的使用和安全性能。根據(jù)要求對該中學(xué)面磚外墻進(jìn)行外墻保溫改造,以下對外墻保溫改造的技術(shù)要點進(jìn)行闡述。

1 改造目的及效果

1)通過改造能夠改善建筑品質(zhì),增加使用功能,包括提高防水性,解決基層開裂問題。2)改造后的建筑物能達(dá)到國家保溫節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)。3)能夠給大家創(chuàng)造一個衛(wèi)生的、健康的生活環(huán)境。

2 原有建筑物飾面磚存在的問題

1)原有建筑物外墻面磚在施工過程中,往往存在著各種質(zhì)量通病,由于年久,面磚與墻體間粘合劑失去作用,引起外墻面磚脫落,造成外墻安全隱患,同時也造成了外墻滲漏。當(dāng)飾面返修時,很難找到滲水點。面磚空鼓內(nèi)存水浸泡著墻體,使得室內(nèi)出現(xiàn)返潮、發(fā)霉現(xiàn)象,修理時,耗用大量人力、物力,卻又得不到徹底修復(fù)。2)面磚材料影響安全、美觀,需要拆除,外墻面需改造。我國前幾年外墻飾面以面磚、天然石材為代表的硬性材料占建筑物外墻的大半,面磚、天然石材等由各種熱脹冷縮程度不同的礦物構(gòu)成,受陽光照射和溫度的變化,不斷出現(xiàn)應(yīng)力變化,產(chǎn)生裂縫,加上以煙塵顆粒積存于面磚表面碳結(jié)塊不斷的化學(xué)反應(yīng)造成磚石表面起殼。普通的水泥砂漿,傳統(tǒng)的施工技術(shù),都會引起飾面疏松、破損墜落。3)外墻存在滲漏隱患。上述各種飾面裂縫及基層裂縫的出現(xiàn),在外裝飾缺乏有效防水措施的情況下,雨水往往滲入墻內(nèi),使墻面發(fā)霉,影響使用功能。

3 原有外墻面磚鏟除后基層抹灰粘結(jié)處理材料

3.1 普通水泥砂漿的缺點

以水泥、砂為主要材料制成的水泥砂漿硬化時由于體積收縮而產(chǎn)生凝縮裂縫,由于濕脹干縮而產(chǎn)生干縮裂縫,因此,水泥材料缺乏必要的延性,其脆性及干縮性是墻面產(chǎn)生收縮裂縫的主要原因。

3.2 外墻改造基層抹灰砂漿材料的選擇

以水泥、砂、改性材料聚合物分散體的水泥砂漿抹灰層牢固持久,不僅可以用于外部的隔離材料,還特別適合于修補內(nèi)部滲漏,這種材料與原有墻體材料性質(zhì)相似,使用方便,質(zhì)量穩(wěn)定。

常用的外加劑包括減水劑、聚合乳液、纖維材料、膨脹劑等,其中聚合物乳液不但因其有減水性能而可減少水泥干縮,更重要的是若能加入適量具有改性的聚合物乳液,可以徹底消除干縮現(xiàn)象。

3.3 聚合物乳液外加劑選用及性能

聚合物乳液主要是利用乳液自身的成膜性和鏈段柔性來提高砂漿的抗?jié)B性和粘結(jié)性能。在水泥水化的過程中,乳液自動形成連續(xù)膜,包裹在水泥石周圍,堵塞了水泥、砂子間的毛細(xì)孔隙,從而提高了砂漿的抗?jié)B性,聚合物中的柔性高分子鏈段給予砂漿一定的延性,因此要考慮混合物的各種材料的相互配合,確保水泥的正常水化。

聚合物乳液的主要成分為丙烯酸、丁苯、乙烯、醋酸乙烯乳膠。主要性能包括抗?jié)B性能、抗壓性能、抗凍性能、粘結(jié)性能。

a.抗?jié)B、抗壓性能。通過自身水化等一系列化學(xué)反應(yīng),能夠在基層形成一層致密堅固的防水膠結(jié)層,且不會出現(xiàn)干燥收縮裂縫。試驗表明,水泥砂漿聚合物乳液的拌合物隨著聚合物乳液濃度的增加,防水抗?jié)B性能增強。聚合物防水膠結(jié)層的 28 d抗壓強度為 20MPa～50MPa,28 d抗?jié)B強度大于 1.5MPa,長期不老化。b.抗凍性能。加入聚合物乳液可減小水灰比,孔隙率減小,可填空的水分亦減少,可增加抗凍能力,同時大大減少了砂漿中的游離水,對抗凍有利。另外,聚合物乳液經(jīng)凍融循環(huán),其性質(zhì)和狀態(tài)不會發(fā)生變化,對室外防護比較有利。c.粘結(jié)強度。試驗表明,聚合物乳液的加入對提高砂漿的粘結(jié)強度影響很大,其粘結(jié)力可達(dá)到普通砂漿的 3倍 ～4倍。

適用于不同基質(zhì),特別適用于孔隙率大、吸水強、收縮率大的舊墻體。聚合物乳液水泥砂漿拌合物同原有建筑墻面具有極強的粘結(jié)力,28 d粘結(jié)強度大于 1.4MPa。

3.4 適當(dāng)加入聚丙烯短纖維作為加筋材料

外墻水泥砂漿抹灰,拌合時選擇合適的加筋材料可起到外墻墻面補強加固作用,進(jìn)一步提高外墻面整體的阻裂性能和變形韌性。故選擇聚丙烯短纖維作為墻面飾面補強的加筋材料能滿足上述要求。實際工程中,正常水泥砂漿抹面層往往抗裂性不足、脆性大。聚丙烯短纖維的工作原理主要在于控制水泥基體內(nèi)部微裂的生成及發(fā)展,防止或阻礙結(jié)構(gòu)性裂縫的生成,提高抹面砂漿的變形能力,同時也提高了抗?jié)B能力及抗凍能力,使抹灰的耐久性大大增強?？辜粼囼?采用磚砌體的抗剪試驗,在磚砌體兩端面上分別用水泥砂漿、聚合物水泥砂漿和聚合物水泥加筋材料抹面,用千斤頂加載,進(jìn)行雙面剪切強度試驗,實驗結(jié)果表明,上述三種材料抹面破壞形態(tài)有很大的差別。凡經(jīng)加筋處理的加固試件均未發(fā)生加固層的剪切破壞。未加筋的聚合物水泥砂漿因抹面層厚度很薄(約 4mm)發(fā)生了穿越加固層的剪切破壞,所有的水泥砂漿抹面層即使厚度很大,但也發(fā)生了抹面層開裂的剪破壞,裂縫寬大,為脆性破壞。

4 外墻保溫系統(tǒng)

4.1 外墻保溫系統(tǒng)的選擇

選擇膠粉聚苯顆粒預(yù)混合干拌保溫材料外墻保溫系統(tǒng),該方法充分考慮了應(yīng)力、水、火、風(fēng)壓及地震的影響,同時具有有效的防裂、釋放應(yīng)力安全性、耐候性。膠粉聚苯顆粒保溫材料防火等級達(dá)A 2級,克服了其他保溫材料不具備防火性能的缺點。同時該保溫材料保溫節(jié)能效果好,單使用膠粉聚苯顆粒達(dá)到 65%節(jié)能要求,所以膠粉聚苯顆粒外墻保溫是外墻保溫的發(fā)展趨勢。

4.2 粘結(jié)材料的選擇

以聚苯顆粒為主要原料的保溫材料由膠粉料、聚苯顆粒組成,膠粉料作為聚苯顆粒的粘結(jié)材料是由無機膠凝材料、多種纖維和少量有機添加劑預(yù)混合干拌生產(chǎn)而成的。無機膠凝材料采用石灰粉—粉煤灰—硅粉—水泥為主要成分組成。為了提高保溫材料施工性和粘結(jié)強度,適當(dāng)加入可再分散乳液粉末,克服了無機材料脆性大的弱點,從而使保溫材料變形小,抗裂性能好。

4.3 外墻保溫系統(tǒng)的施工方法

施工具體做法：1)基層上抹界面砂漿;2)膠粉聚苯顆粒保溫砂漿 25mm厚;3)抗裂砂漿防護層 5mm,第一遍抗裂砂漿施工后貼玻璃纖維網(wǎng)格布,再抹第二遍抗裂砂漿;4)抗裂膩子;5)面層涂料。

4.4 施工時的注意事項

1)基層處理：基層平面應(yīng)平整,無油污,墻體應(yīng)找平,找平層應(yīng)與墻體粘結(jié)牢固,不脫層、無空鼓、無裂縫,應(yīng)灑水保持濕潤。采用界面劑進(jìn)行面處理,可有效地增強粘結(jié)劑與基層的粘結(jié)強度,基層與膠粘劑的拉伸粘結(jié)強度應(yīng)不低于 0.3MPa。2)保溫層施工。膠粉聚苯顆粒保溫施工時,濕密度應(yīng)符合要求,應(yīng)有良好的可操作性和抗滑性。保溫層表面要平整,膠粉聚苯顆粒保溫層應(yīng)分遍施工,每遍所抹聚苯顆粒間隔 24 h,施工溫度低時,時間可延長。3)抗裂保護層施工應(yīng)注意事項：a.抗裂砂漿中嚴(yán)禁加水稀釋。做好節(jié)點及變形縫處的施工;b.耐堿網(wǎng)格布寬度不小于50mm,邊緣嚴(yán)禁干搭接,必須搭在抗裂砂漿中,鋪設(shè)位置不能貼近保溫層,抗裂砂漿應(yīng)符合要求,不能過厚,應(yīng)控制在 5mm以內(nèi);c.首層建筑必須鋪貼雙層網(wǎng)格布,第一遍網(wǎng)格布搭接處可采用對接,第二遍做法同一般做法。

4.5 涂料飾面層施工

涂料飾面層材料應(yīng)具有很好的防水性能。但涂料飾面層易開裂,引起飾面材料開裂有以下原因：

1)采用剛性膩子,由于膩子柔韌性不夠,產(chǎn)生開裂;

2)采用不耐水膩子,當(dāng)受到水的浸漬后起泡開裂;

3)采用不耐老化的涂料;

4)采用與膩子不匹配的涂料。

鑒于以上原因,使用涂料飾面膩子應(yīng)確保膩子的柔韌性,膩子干燥后再刷涂料,不宜用平涂方法。涂料飾面層施工順序：抹砂漿→刮膩子→逐層刷外墻涂料。

5 結(jié)語

原有建筑物外墻通過保溫改造,提高實用性能,增強了建筑物的可靠性,延長了建筑物壽命。通過外墻保溫節(jié)能改造,節(jié)約能源,提高熱環(huán)境質(zhì)量,使建筑物與周圍環(huán)境相適應(yīng),有利于室內(nèi)溫度保持穩(wěn)定,使房屋更加宜人居住,能取得良好的環(huán)境效益。

所以,國家提倡對原有建筑物外墻進(jìn)行改造,進(jìn)行外保溫節(jié)能處理,提高社會效益、環(huán)境效益和經(jīng)濟效益。

[1]GB 50300-2001,建筑工程施工質(zhì)量驗收統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)[S].

[2]JGJ/T 29-2003,建筑涂飾工程施工驗收規(guī)程[S].

[3]JGJ 70-90,建筑砂漿基本性能試驗方法[S].

[4]GB/T 7689.5-2001,增強材料機織物試驗方法[S].

[5]JG 58-2004,膠粉聚苯顆粒外保溫系統(tǒng)[S].

[6]JGJ 144-2004,外墻保溫工程技術(shù)規(guī)程[S].

[7]JC/T 984-2005,聚合物水泥防水砂漿[S].

Prelim inary discussion on energy conservation and insulation transform ation of original building exterior wall brick

JIANG X ian-yi

This paperanalyzes the problems existing in original building exterior wall brick,discusses exteriorwall brick safety,and house leakage caused by face brick construction quality and other aspect,puts forward exterior wall energy conservation and insulation transformation scheme,and expounds the rationality of the scheme.Thus,it solves problem of exterior wall energy conservation and insulation transformation.

original buildings,insu lation,transformation

TU201.5

A

1009-6825(2011)03-0193-03

2010-09-29

姜先義(1967-),男,工程師,華東冶金地質(zhì)勘查局八一五地質(zhì)隊,安徽巢湖 238000