孙明枝
(山西建工建筑工程检测有限公司,山西太原 030006)
建筑节能在我国的节能减排中占有相当重要的比例,而外墙外保温是建筑物节能效果的最终体现,在节能保温的同时,外墙外保温系统的安全更是前提。在施工现场,由于主观和客观多种因素的影响,近几年由于外墙外保温系统工程引起的外保温层脱落和开裂等事故现象时有发生:轻则影响保温效果,重则影响人们的生命安全。为此,为了确保外墙外保温系统的安全,在GB 50411-2007建筑节能工程施工质量验收规范中明确规定:保温板材与基层的粘结强度应做现场拉拔试验;同时当墙体节能工程的保温层采用预埋或后置锚固件固定时……后置锚固件应进行锚固力现场拉拔试验。下面本文就各外保温系统的现场拉拔力要求、测点位置、数量及现场拉拔操作和影响因素进行分析和论述。
外墙外保温系统由保温层、保护层和固定材料(胶粘剂、锚固件等)构成,并且适用于安装在外墙外表面的非承重保温构造中。顾名思义外墙外保温是一种把保温层放置在主体墙材外面的保温做法,是目前应用最广泛的保温做法,也是国家大力倡导的保温做法。从外墙外保温系统的构造我们可以看出,外墙外保温系统的安全与否,胶粘剂和锚固件起决定性作用,也就是说基层与胶粘剂的粘结强度和锚固件的锚固抗拉强度起决定作用。为此,为了确保外保温系统的安全,我们除了要了解基层与胶粘剂的粘结强度要求外,还必须了解各保温板材与基层的粘结强度和锚栓在不同基层墙体中抗拉承载力要求,以及现场实际操作和影响检测的各种因素。
在进行外保温系统施工前,必须对基层与胶粘剂的粘结强度做现场拉拔。且粘结强度不应低于0.3 MPa,同时粘结界面脱开面积不应大于50%。也就是说当现场测出的粘结强度最低为0.3 MPa时,胶粘剂与基层的粘结界面脱开面积应不大于50%,是两方面同时加以判定的。
1)在基层墙体表面上,选取5处有代表性的部位,分别涂上面积为300 mm2~400 mm2,厚度为5 mm~8 mm的胶粘剂或界面砂浆(起改善粘结性能作用);2)干燥后分别在5处胶粘剂处布点粘贴标准块,养护好后进行粘结强度检验。
对于无网现浇系统现场粘结强度不得小于0.1 MPa(即EPS板与基层的拉伸粘结强度)。1)由于EPS板与混凝土是一起浇筑的,所以其粘结强度的检验应在混凝土浇筑并养护28 d后进行; 2)在如图1所示位置粘贴标准块9块,并加以固定;3)养护好后安装粘结强度检测仪进行检验。
硬泡聚氨酯按成型工艺分为:喷涂硬泡聚氨酯和硬泡聚氨酯板,两种材料均可用于外墙外保温,目前工程上大多用喷涂硬泡聚氨酯,硬泡聚氨酯与基层墙体拉伸粘结强度不小于0.10 MPa。
酚醛泡沫板与基层墙体拉伸粘结强度不应小于0.08 MPa。
随着我国建筑节能工作的进一步推进,除了以上几种材料作为保温层有明确的现场粘结强度要求外;虽然以XPS板作为外保温层的系统在许多工程中已广泛应用,但是以XPS板为外保温层系统的标准却滞后,没有标准明确规定,为现场检测带来不便,为了工程检测,一些实验室以不小于0.20 MPa为判断指标,即XPS板的抗拉强度为准。由于XPS板一般有包皮,施工时不易粘结,即便厂家对XPS板进行了压花开槽,粘结后的效果也不太理想,其粘结强度也很难达到0.20 MPa。目前没有太好的方法,有待进一步研究规范。
在外保温中,除了胶粘剂外,辅助件锚栓为外保温的安全也起了很大一部分作用。对于锚栓的锚固力要求,标准JGJ/T 366-2012外墙保温用锚栓中对锚栓在不同基层墙体中的抗拉承载力要求有详细规定,在锚栓对保温板起锚固作用的同时,锚栓圆盘则对保温板起着增加锚固面的作用,同时在对锚栓实现拉拔起着承载力的作用。所以对锚栓圆盘的抗拔力也有要求,其抗拉拔力标准值应不低于0.5 MPa。锚栓现场拉拔的数量及测点:在实际工程现场的基层墙体上应进行不少于15次的锚栓拉拔来确定其实际拉拔承载力标准值;至于测点位置应考虑工程的相关特殊条件和操作安全。
1)除了胶粘剂与无网现浇系统有明确测点布置外,其他外保温系统应以每500 m2~1 000 m2面积划分为一个检验批,不足500 m2也为一个检验批;也可由施工单位与监理(建设)单位共同商定;每个检验批抽查不少于3处,每处测一点为准;
2)在保温层施工完成且养护到龄期后,选择不同房间、不同层次具有代表性的干净的保温层用胶粘剂粘贴标准块(标准块一般为:100 mm×100 mm),并及时用胶带纸固定好标准块(当现场温度低于5℃时,标准块应进行预热后再粘贴);
3)养护时间:当气温高于15℃时,不得少于24 h;当气温在5℃~15℃时,不得少于48 h;当气温低于5℃时,不得少于72 h,养护期内不得浸水;
4)粘贴养护好后,切割断缝,断缝宜在粘结强度检测前1 h~2 h进行切割,断缝应沿着标准块的边缘从保温板材表面切割至基层表面;
图2 粘结强度检测仪
5)如图2所示安装粘结强度检测仪进行匀速加荷(务必使拉力杆通过穿心千斤顶中心并与标准块垂直),直至保温板材断裂,并记录峰值及破坏位置加以判定。
1)施工安装锚栓后,应在无荷状态下放置500 h后进行拉拔,连接锚栓与粘结强度拉拔仪,如果是旧款拉拔仪,可以自行加工一个带有拉力杆的配件,如图3所示,来代替万向接头和拉力杆,可以将锚栓的螺钉与圆盘的连接处从加工件的缺口卡入,如图4所示,这样锚栓的圆盘就与拉拔仪连接从而实现锚栓的拉拔(缺口的宽度以正好卡入锚栓为宜)。2)检测时使荷载方向垂直于保温层表面,加载至锚栓破坏,记录荷载值并加以判定。
图3 拉力杆
图4 加工的缺口
1)首先进行现场拉拔时,在测点位置的选取上除了考虑工程的相关特殊条件外,还要考虑操作安全等因素。
2)在进行保温板材与基层墙体的粘结强度检测时,由于粘贴保温板一般采用点粘、框粘或条粘法,这样就要求我们在检测时,必须采用敲击并结合听声音的方式来选择检测部位,以确保所测部位是粘结部位。
3)我们在粘贴标准块时,要选用合适的胶粘剂,所选粘结剂的粘结强度应大于所测保温板材的拉伸粘结强度。
4)无论是基层与保温板材还是锚栓现场拉拔,在进行拉拔时,由于板材较为脆弱,安装拉拔仪时,务必在拉拔仪的三个支脚下各垫一块同样厚的瓷砖或木板,以免在加荷过程中破坏支脚下的保温板,使荷载方向不能垂直于保温层或锚栓受力不均匀,从而导致所测数值不准确。
5)在基层与保温板材粘结强度现场拉拔时,无论是什么样的板材,在实现拉拔时,破坏部位都应位于各保温板材内,不得位于粘结界面。
总之,为了实际工作需要,通过实践经验加以总结和分析,希望能为在现场实际操作的工作人员有所帮助,从而实现检测数值的准确性。
[1] GB 50411-2007,建筑节能工程施工质量验收规范[S].
[2] JGJ 144-2004,外墙外保温工程技术规程[S].
[3] 张栓强.外墙保温技术在建筑工程施工中的应用分析[J].山西建筑,2013,39(35):207-208.
[4] JGJ 110-2008,建筑工程饰面砖粘结强度检验标准[S].