邸彥輝
中圖分類號(hào): TU97 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A 文章編號(hào):
隨著我國(guó)建筑科技的發(fā)展和建筑節(jié)能政策的深入貫徹,以及人們對(duì)居室內(nèi)冷熱、舒適環(huán)境要求的不斷提高,外墻保溫技術(shù)得到了越來(lái)越多的研究與廣泛應(yīng)用。近幾年,陶瓷面磚用于外墻外保溫節(jié)能工程的越來(lái)越多,然而在輕質(zhì)、柔性的外墻外保溫系列上使用面磚還存在許多技術(shù)問(wèn)題,目前這些技術(shù)并沒(méi)有引起外保溫系列生產(chǎn)單位和施工企業(yè)的重視,許多工程出現(xiàn)了面磚開(kāi)裂、脫落的質(zhì)量問(wèn)題,必須引起高度重視。
一、技術(shù)影響因素分析
在高層建筑外墻外保溫墻面上貼面磚,其安全性要求較高。一般情況下,飾面粘貼面磚主要應(yīng)考慮保溫系統(tǒng)內(nèi)各種材料的粘結(jié)強(qiáng)度是否滿足國(guó)家規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定值。但是與重質(zhì)墻體基層不同,外保溫系統(tǒng)置于建筑結(jié)構(gòu)的外層,熱應(yīng)力、大水或水蒸氣、風(fēng)壓、地震等外界作用力直接作用于表面,需要采取相應(yīng)質(zhì)量保證措施,使建筑物和保溫系統(tǒng)本身保持需要的安定性,防止出現(xiàn)面層開(kāi)裂、面磚起鼓、脫落等質(zhì)量事故。
(一) 粘貼面磚時(shí)需要考慮的關(guān)鍵技術(shù)
在外保溫系列墻面上粘貼面磚需要考慮的主要關(guān)鍵技術(shù)是:1、在保護(hù)保溫層的前提下,要使外保溫系統(tǒng)形成一個(gè)整體,轉(zhuǎn)移面磚飾面層的脫落改善面磚粘貼基層強(qiáng)度,達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定要求;2、要考慮外保溫材料的壓折比,粘結(jié)強(qiáng)度、耐穩(wěn)定性等指標(biāo),以及整個(gè)外保溫系統(tǒng)材料變形量的匹配性,以釋放和消納熱應(yīng)力或其它應(yīng)力;3、考慮外保溫材料的抗?jié)B性,以及保溫系統(tǒng)的呼吸性和透氣性,避免凍融破壞而導(dǎo)致面磚脫落;4、要提高外保溫系統(tǒng)的防火等級(jí),避免火災(zāi)等意外事故出現(xiàn)產(chǎn)生空腔,使外保溫系統(tǒng)在面磚自重重力的作用下,大面積坍落;5、要提高外保溫系統(tǒng)的抗震和抗風(fēng)能力,避免偶發(fā)事故出現(xiàn)后的水平方向作用對(duì)外保溫系統(tǒng)的破壞。
(二) 外保溫墻面上粘貼面磚的技術(shù)路線
在滿足系統(tǒng)粘結(jié)強(qiáng)度和機(jī)械穩(wěn)定的前提下,務(wù)必強(qiáng)調(diào)采用柔性釋放應(yīng)力,解決面磚開(kāi)裂脫落等難題。面磚專用粘貼砂漿及專用勾縫膠粉除滿足粘結(jié)強(qiáng)度和抗凍融等性能達(dá)到規(guī)范要求外,還要調(diào)柔韌性,即壓折比≤3.0,以適應(yīng)面磚在溫度變形時(shí)形成的內(nèi)應(yīng)力,同時(shí)面層每16-18米高6層磚留有不小于20mm的伸縮縫,用酮膠嵌縫??沽焉皾{、面磚粘結(jié)砂漿及勾縫膠有柔性變形指標(biāo)的設(shè)定為抗裂防護(hù)層為5%,面磚粘結(jié)砂漿為5‰,勾縫膠為1‰,面磚為1.5 。上述各層柔性變形指標(biāo)相匹配,而面磚粘結(jié)劑的可變形量小于抗裂砂漿,而小于面磚溫差變形量,滿足逐層漸變的柔性抗裂原則,從而確保每塊磚象魚(yú)鱗一樣獨(dú)立釋放應(yīng)力,不會(huì)因外界效應(yīng)作用而造成脫落。
二、外保溫面磚體系對(duì)材料的性能和工藝要求
(一) 對(duì)熱鍍鋼絲網(wǎng)片的性能和工藝要求
鋼絲網(wǎng)片在抗裂防護(hù)層的作用不僅表現(xiàn)在受力時(shí)對(duì)周圍水泥抗裂砂漿變形和壓力抵制的有利效應(yīng),同時(shí)表現(xiàn)在材料組合全過(guò)程中對(duì)抗裂防護(hù)層的強(qiáng)化。一般情況下,當(dāng)含鋼量相同時(shí)孔徑越小網(wǎng)片絲徑就越小,單位面積的網(wǎng)片的比表面積就越大,與水泥砂漿抗裂接觸面積就越大,握裹力就更強(qiáng),增強(qiáng)的作用就顯著。但同一含鋼量的網(wǎng)片孔徑越小,網(wǎng)片的表面積平整度越差,在鋪設(shè)網(wǎng)片時(shí)施工難度就越大,因而在選擇網(wǎng)片規(guī)格時(shí)應(yīng)考慮到施工適應(yīng)性等因素的影響。
(二) 抗裂砂漿的性能和工藝要求
抗裂保護(hù)層是保溫系統(tǒng)中的一個(gè)非常重要部分,發(fā)揮著承上啟下的功效。它將密度小、強(qiáng)度低的保溫層與面磚裝飾層有機(jī)的結(jié)合起來(lái),能將不適宜粘貼的面磚的保溫層基底過(guò)渡到肯有一定強(qiáng)度又具有一定柔韌性的防護(hù)層上。試驗(yàn)表明,抗裂砂漿層的施工厚度對(duì)保溫層保護(hù)作用和對(duì)系統(tǒng)的拉拔強(qiáng)度影響較大,當(dāng)水泥抗裂砂漿厚度H≥5mm時(shí),特別是H≥7mm以上時(shí)拉拔試驗(yàn)破壞面集中在抗裂保護(hù)層中,外應(yīng)力不可能破壞到保溫層,保溫層被有效地保護(hù)起來(lái)。28天后的拉拔試驗(yàn)結(jié)果體系拉拔強(qiáng)度≥0.4MPa,破壞面在抗裂防護(hù)層中或粘結(jié)層中,因此系統(tǒng)抗裂防護(hù)層的厚度應(yīng)控制在6mm±2mm為宜。
另外,在外保溫系統(tǒng)面層的粘貼面磚與在堅(jiān)實(shí)的砼基層上粘結(jié)面磚使用條件是不同的。由于面磚的熱膨脹系數(shù)與膠聚苯顆粒保溫材料的熱膨脹系數(shù)有很大的差異,相應(yīng)的由溫度變化引起的熱應(yīng)力變形也很大。在選擇外保溫層面磚粘結(jié)砂漿時(shí)除考慮耐熱性、耐水性、耐老化性好、常溫施工等因素外,還必須考慮兩種應(yīng)變硬度。密度不同的材料在使用過(guò)程中由溫度變化而引起的不同形變差異而造成的內(nèi)應(yīng)力,同時(shí)還需考慮面磚粘結(jié)材料的柔韌性指標(biāo)。事實(shí)上影響面磚粘結(jié)材料柔韌性的因素很多,但影響面最大的因素當(dāng)屬聚灰比,不含聚合物的普通水泥砂漿強(qiáng)度高、變形量小,其壓折比一般在5~8范圍內(nèi)。這種粘結(jié)砂漿用于保溫外墻貼面磚時(shí),基層受到熱應(yīng)力作用發(fā)生變形時(shí),砂漿不能通過(guò)相應(yīng)的變形來(lái)抵制這種作用,往往易發(fā)生空鼓或脫落。因此外保溫面層粘結(jié)砂漿應(yīng)在確保粘結(jié)強(qiáng)度的前提下,改善其柔韌性指標(biāo),以使面磚能夠與保溫體系整體統(tǒng)一,并消納外界作用效應(yīng),尤其是熱應(yīng)力帶來(lái)的影響,以滿足外保溫飾面磚的需要。
(三) 面磚的性能和工藝要求
吸水率大小是外墻面磚的一個(gè)十分重要的指標(biāo),吸水率越小,表明面磚燒結(jié)程度越好,其彎曲程度、強(qiáng)度、耐磨性、耐急熱急冷性、化學(xué)腐蝕性就越好,反之越差。另外,面磚的吸水率對(duì)粘結(jié)砂漿也有很大的影響,吸水率不同由粘結(jié)效果也不同。通常情況下,粘結(jié)砂漿與面磚的粘結(jié)有兩種不同的機(jī)理。其一是物理機(jī)械錨固機(jī)理,在這種機(jī)理下粘結(jié)砂漿對(duì)面磚表面的小孔及凹坑的滲透填充形成一種爪抓的作用,顯然多孔性材料或表面粗糙的材料這種機(jī)理占主導(dǎo)作用,帶有燕尾槽的面磚正是基于這種原理;其二是化學(xué)鍵作用機(jī)理,這種作用機(jī)理是砂漿與面磚通過(guò)分子間的范德華力或可反應(yīng)官能團(tuán)之間的化學(xué)鍵形成粘結(jié)效果。
當(dāng)面磚吸水率小、燒結(jié)程度好、空隙率低時(shí),其物理機(jī)械錨固機(jī)理作用相對(duì)減弱。對(duì)于主要依物理機(jī)理錨固的純水泥砂漿來(lái)說(shuō),粘結(jié)面磚粘結(jié)強(qiáng)度是不高的,而對(duì)于聚合物改性的粘結(jié)砂漿而言,由于聚合物分子鏈上官能團(tuán)與面磚表面材料分子之間形成范德華力或部分官能團(tuán)之間新的價(jià)鍵組合,就使得這種聚合物砂漿對(duì)即使光潔的瓷磚表面也能形成牢固粘結(jié)。當(dāng)面磚表面不浸水時(shí),粘結(jié)強(qiáng)度均較相同養(yǎng)護(hù)條件下浸水的面磚粘結(jié)強(qiáng)度高。當(dāng)墻體作預(yù)處理時(shí),墻體濕水比不濕水粘結(jié)強(qiáng)度高。因此在施工過(guò)程中,在磚面不浸水的情況下,體系設(shè)計(jì)的面磚粘結(jié)砂漿是可以保證達(dá)到要求的粘結(jié)強(qiáng)度,特別在面磚粘結(jié)前,對(duì)基層墻體進(jìn)行濕水處理很有必要,而且在粘貼施工完畢后24小時(shí)進(jìn)行水養(yǎng)護(hù),也是提高粘結(jié)強(qiáng)度一種有效手段。
(四) 面磚勾縫膠粉的性能和工藝要求
為有效地釋放面磚及粘結(jié)材料的熱應(yīng)力變形,避免面磚脫落,面磚勾縫膠粉的性能也要滿足柔韌性指標(biāo)的要求,同時(shí)還要具有良好的防水保護(hù)性。如果采用干拌砂漿的形成以硅酸鹽水泥為主要膠凝材料,通過(guò)摻加可再分散乳液粉末和其它助劑配制而成的且壓折比≤3.0,具有良好的施工性、防水性、防泛堿性的材料效果要好的多。
從以上分析可以看出,外保溫墻面貼面磚的技術(shù)路線和要求更加重要,相比于涂飾面以剛性瓷磚作用柔性的外保溫體系的飾面層在受力狀態(tài)上不合理,只有通過(guò)材料科學(xué)匹配來(lái)解決,工程現(xiàn)場(chǎng)管理尤為重要。膠粉聚苯顆粒外飾面外保溫技術(shù)構(gòu)造科學(xué),材料指標(biāo)設(shè)定合理,施工工藝成熟穩(wěn)定,可以滿足高層建筑外保溫飾面粘貼面磚的質(zhì)量和安全性的需要,是一種質(zhì)量和安全可靠的外墻保溫技術(shù)。盡管該體系仍有很多需要完善的地方,但在技術(shù)人員和專家進(jìn)一步探討發(fā)展下,膠粉聚苯顆粒面磚保溫技術(shù)將得到更廣泛的應(yīng)用。
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