高层建筑外墙保温体系面砖铺贴的质量控制

邸彦辉

中图分类号： TU97 文献标识码： A 文章编号：

随着我国建筑科技的发展和建筑节能政策的深入贯彻，以及人们对居室内冷热、舒适环境要求的不断提高，外墙保温技术得到了越来越多的研究与广泛应用。近几年，陶瓷面砖用于外墙外保温节能工程的越来越多，然而在轻质、柔性的外墙外保温系列上使用面砖还存在许多技术问题，目前这些技术并没有引起外保温系列生产单位和施工企业的重视，许多工程出现了面砖开裂、脱落的质量问题，必须引起高度重视。

一、技术影响因素分析

在高层建筑外墙外保温墙面上贴面砖，其安全性要求较高。一般情况下，饰面粘贴面砖主要应考虑保温系统内各种材料的粘结强度是否满足国家规范标准的规定值。但是与重质墙体基层不同，外保温系统置于建筑结构的外层，热应力、大水或水蒸气、风压、地震等外界作用力直接作用于表面，需要采取相应质量保证措施，使建筑物和保温系统本身保持需要的安定性，防止出现面层开裂、面砖起鼓、脱落等质量事故。

（一） 粘贴面砖时需要考虑的关键技术

在外保温系列墙面上粘贴面砖需要考虑的主要关键技术是：1、在保护保温层的前提下，要使外保温系统形成一个整体，转移面砖饰面层的脱落改善面砖粘贴基层强度，达到标准规定要求；2、要考虑外保温材料的压折比，粘结强度、耐稳定性等指标，以及整个外保温系统材料变形量的匹配性，以释放和消纳热应力或其它应力；3、考虑外保温材料的抗渗性，以及保温系统的呼吸性和透气性，避免冻融破坏而导致面砖脱落；4、要提高外保温系统的防火等级，避免火灾等意外事故出现产生空腔，使外保温系统在面砖自重重力的作用下，大面积坍落；5、要提高外保温系统的抗震和抗风能力，避免偶发事故出现后的水平方向作用对外保温系统的破坏。

（二） 外保温墙面上粘贴面砖的技术路线

在满足系统粘结强度和机械稳定的前提下，务必强调采用柔性释放应力，解决面砖开裂脱落等难题。面砖专用粘贴砂浆及专用勾缝胶粉除满足粘结强度和抗冻融等性能达到规范要求外，还要调柔韧性，即压折比≤3.0，以适应面砖在温度变形时形成的内应力，同时面层每16-18米高6层砖留有不小于20mm的伸缩缝，用酮胶嵌缝。抗裂砂浆、面砖粘结砂浆及勾缝胶有柔性变形指标的设定为抗裂防护层为5%，面砖粘结砂浆为5‰，勾缝胶为1‰，面砖为1.5 。上述各层柔性变形指标相匹配，而面砖粘结剂的可变形量小于抗裂砂浆，而小于面砖温差变形量，满足逐层渐变的柔性抗裂原则，从而确保每块砖象鱼鳞一样独立释放应力，不会因外界效应作用而造成脱落。

二、外保温面砖体系对材料的性能和工艺要求

(一) 对热镀钢丝网片的性能和工艺要求

钢丝网片在抗裂防护层的作用不仅表现在受力时对周围水泥抗裂砂浆变形和压力抵制的有利效应，同时表现在材料组合全过程中对抗裂防护层的强化。一般情况下，当含钢量相同时孔径越小网片丝径就越小，单位面积的网片的比表面积就越大，与水泥砂浆抗裂接触面积就越大，握裹力就更强，增强的作用就显著。但同一含钢量的网片孔径越小，网片的表面积平整度越差，在铺设网片时施工难度就越大，因而在选择网片规格时应考虑到施工适应性等因素的影响。

(二) 抗裂砂浆的性能和工艺要求

抗裂保护层是保温系统中的一个非常重要部分，发挥着承上启下的功效。它将密度小、强度低的保温层与面砖装饰层有机的结合起来，能将不适宜粘贴的面砖的保温层基底过渡到肯有一定强度又具有一定柔韧性的防护层上。试验表明，抗裂砂浆层的施工厚度对保温层保护作用和对系统的拉拔强度影响较大，当水泥抗裂砂浆厚度H≥5mm时，特别是H≥7mm以上时拉拔试验破坏面集中在抗裂保护层中，外应力不可能破坏到保温层，保温层被有效地保护起来。28天后的拉拔试验结果体系拉拔强度≥0.4MPa，破坏面在抗裂防护层中或粘结层中，因此系统抗裂防护层的厚度应控制在6mm±2mm为宜。

另外，在外保温系统面层的粘贴面砖与在坚实的砼基层上粘结面砖使用条件是不同的。由于面砖的热膨胀系数与胶聚苯颗粒保温材料的热膨胀系数有很大的差异，相应的由温度变化引起的热应力变形也很大。在选择外保温层面砖粘结砂浆时除考虑耐热性、耐水性、耐老化性好、常温施工等因素外，还必须考虑两种应变硬度。密度不同的材料在使用过程中由温度变化而引起的不同形变差异而造成的内应力，同时还需考虑面砖粘结材料的柔韧性指标。事实上影响面砖粘结材料柔韧性的因素很多，但影响面最大的因素当属聚灰比，不含聚合物的普通水泥砂浆强度高、变形量小，其压折比一般在5~8范围内。这种粘结砂浆用于保温外墙贴面砖时，基层受到热应力作用发生变形时，砂浆不能通过相应的变形来抵制这种作用，往往易发生空鼓或脱落。因此外保温面层粘结砂浆应在确保粘结强度的前提下，改善其柔韧性指标，以使面砖能够与保温体系整体统一，并消纳外界作用效应，尤其是热应力带来的影响，以满足外保温饰面砖的需要。

(三) 面砖的性能和工艺要求

吸水率大小是外墙面砖的一个十分重要的指标，吸水率越小，表明面砖烧结程度越好，其弯曲程度、强度、耐磨性、耐急热急冷性、化学腐蚀性就越好，反之越差。另外，面砖的吸水率对粘结砂浆也有很大的影响，吸水率不同由粘结效果也不同。通常情况下，粘结砂浆与面砖的粘结有两种不同的机理。其一是物理机械锚固机理，在这种机理下粘结砂浆对面砖表面的小孔及凹坑的渗透填充形成一种爪抓的作用，显然多孔性材料或表面粗糙的材料这种机理占主导作用，带有燕尾槽的面砖正是基于这种原理；其二是化学键作用机理，这种作用机理是砂浆与面砖通过分子间的范德华力或可反应官能团之间的化学键形成粘结效果。

当面砖吸水率小、烧结程度好、空隙率低时，其物理机械锚固机理作用相对减弱。对于主要依物理机理锚固的纯水泥砂浆来说，粘结面砖粘结强度是不高的，而对于聚合物改性的粘结砂浆而言，由于聚合物分子链上官能团与面砖表面材料分子之间形成范德华力或部分官能团之间新的价键组合，就使得这种聚合物砂浆对即使光洁的瓷砖表面也能形成牢固粘结。当面砖表面不浸水时，粘结强度均较相同养护条件下浸水的面砖粘结强度高。当墙体作预处理时，墙体湿水比不湿水粘结强度高。因此在施工过程中，在砖面不浸水的情况下，体系设计的面砖粘结砂浆是可以保证达到要求的粘结强度，特别在面砖粘结前，对基层墙体进行湿水处理很有必要，而且在粘贴施工完毕后24小时进行水养护，也是提高粘结强度一种有效手段。

(四) 面砖勾缝胶粉的性能和工艺要求

为有效地释放面砖及粘结材料的热应力变形，避免面砖脱落，面砖勾缝胶粉的性能也要满足柔韧性指标的要求，同时还要具有良好的防水保护性。如果采用干拌砂浆的形成以硅酸盐水泥为主要胶凝材料，通过掺加可再分散乳液粉末和其它助剂配制而成的且压折比≤3.0，具有良好的施工性、防水性、防泛碱性的材料效果要好的多。

从以上分析可以看出，外保温墙面贴面砖的技术路线和要求更加重要，相比于涂饰面以刚性瓷砖作用柔性的外保温体系的饰面层在受力状态上不合理，只有通过材料科学匹配来解决，工程现场管理尤为重要。胶粉聚苯颗粒外饰面外保温技术构造科学，材料指标设定合理，施工工艺成熟稳定，可以满足高层建筑外保温饰面粘贴面砖的质量和安全性的需要，是一种质量和安全可靠的外墙保温技术。尽管该体系仍有很多需要完善的地方，但在技术人员和专家进一步探讨发展下，胶粉聚苯颗粒面砖保温技术将得到更广泛的应用。

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