董方
(华纺房地产开发公司,北京 100018)
要对外墙外保温体系粘饰面砖受力体系进行研究,首先就对体系的构成要了解,外墙保温体系主要由黏结层、保温层、防护层及饰面层构成。
1.2.1 受力分析
外墙保温系统含有两个粘结力:聚苯板与墙体的粘结力、饰面砖与保温体系(聚苯板)的粘结力,一个锚固力:螺旋锚固钉的锚固力。
该系统受到的外力主要是:自身所产生的重力、风荷载。
1.2.2 可靠性验算
要验算此系统的可靠性,应从以下几个方面入手:
1)整个系统与墙体的粘结力抗拉伸与抗剪切强度计算;
2)外墙砖与外保温系统连结抗拉伸与抗剪切强度计算;
3)两者综合起来与规范规程进行对比,找出最不利因素,从而得出可行性。
本工程中用到的饰面砖多为粘土烧结饰面砖以及人造石饰面砖,厚度一般不会超过2cm,容重一般为60 公斤/平米即0.6 kN/m2。
由于风压对外墙砖的影响主要为负风压,因此按照公式推算出负风压值(建筑高度按100m 考虑)
由上可得出最大风压计算值 2.56×1.4=3.58 (kN/m2)
如果将整个系统自重与风压值相比较可以发现,容重是远远小于风压值的,即便容重全部转化成拉拔力,加之风压作用,也不会产生大于5 kN/m2的拉力。
规范标准中对于外保温系统与结构墙体的粘结力是这样要求的:≥0.1MPa
拉伸力按照50%考虑:100 kN/m2×50%=50 kN/m2
对北京市地方标准JGJ 110 中关于外墙砖粘结强度0.4MPa 的要求分析可知
1.2.3 外墙外保温粘砖体系可行性分析
由公式(1)与公式(2)的两个结果比较可知,规范所要求的粘结力要远远大于风压及系统自身产生的拉伸力。
由公式(3)与公式(1)的两个结果比较可知,规范所要求的饰面砖粘结强度要求要远远大于风压及系统自身产生的拉伸力,而且大于(2)中的结果。
综上所述可知,如果能够达到规范标准的要求,在自然风力的作用下和自身重力的作用下,外保温系统不应该从结构面上脱落,即便脱落了,粘贴的饰面砖也不应该脱落。如果合理地采用合格的原材料,现场工人能够按照施工工艺严格操作,是不应该产生饰面砖脱落现象的。
2.1.1 温度形变引起脱落
因热胀系数差别,温差在不同材料的界面上产生剪应力引起外保温系统或饰面砖的脱落,不同材料间热胀系数有差别。聚苯板-抹面砂浆热胀系数差别大,EPS 弹性模量低,抹面砂浆-饰面砖粘结剂热胀系数差别小,瓷砖胶-饰面砖热胀系数低,弹性模量都不小。
北京地区由于夏、冬两季温差较大,材料热胀冷缩表现明显,没有合理的构造措施,导致温度应力引起变型脱落;夏季水汽进入外保温系统内,到了冬季依然积聚在系统内部,加之冬季昼夜温差较大,反复冻胀,导致系统变型导致脱落。
因此,选用合适的材料,特运用合理的构造措施如设置分隔缝,加大砖缝的宽度都是减轻温度形变对系统破坏的有效手段。
2.1.2 材料选择不当导致脱落
2.1.2.1 粘贴外保温板和饰面砖的粘结剂应该是合格品且便于现场操作
粘结剂在进场之前,必须经过施工方、监理单位、建设方共同考察和确认方可进入施工现场,所有的进场材料应该具备材料出场质量证明文件,如果存在疑虑,进场后还要进行复试。
现在市场上有很多种粘结剂,不论选择什么粘结剂都应从现场操作简便出发。本人认为选择单组分粘结剂有利于现场简便操作,单组分粘结剂只需与水搅拌即可,免去了双组分等粘结剂还需要现场计量的麻烦,对于现场条件较差、工人素质不高的环境下施工有很好的可操作性。
2.1.2.2 钢丝网选择很关键
在外墙保温体系粘贴饰面砖时,作为结合层的钢丝网起到了非常重要的作用,在有些饰面砖脱落的案例中,是由于钢丝网的焊点出现了开焊,使本来很结实的钢丝网失去了应有的作用,所以,选择合理的钢丝网是非常重要的。
现在的镀锌钢丝网由于加工工艺可以分为两种:先焊接再镀锌钢丝网、先镀锌再焊接钢丝网。后者为镀锌钢丝通过焊接制成网片,不论是在碱性隐蔽环境中,还是在露天潮湿环境下,其焊接点也会早早就生锈,从而失去强度。选择先焊接再镀锌钢丝网有利于钢丝网在建筑物漫长的寿命中不至于早早生锈而失去强度,能够起到结合牢固的作用。
2.1.2.3 饰面砖、勾缝剂、抹面砂浆的选择
影响系统或饰面砖脱落的自然因素主要是温度和水分,因此选择的材料要既能防止外部水汽进入,还要利于内部水汽渗出。
通过选择合适的面砖和勾缝剂可以达到较好的效果。选择低吸水率的面砖可以有效防止外部水汽进入,选择透水性良好的勾缝剂可以利于内部水汽的渗出。同时为平衡好带饰面外保温系统的水蒸气渗透性能,尽量使系统从里到外各层的水蒸气渗透阻逐渐减小。面砖尺寸不宜过大,砖缝宽度适当加大。抹面砂浆作为各个结合层和界面要具备冻融循环稳定性,在经历冻融循环时不至于产生过大的形变和强度损失。
2.2.1 聚苯板粘贴施工工艺要点
聚苯板粘贴施工时首先要注意基层的处理,采用铲或冲刷的方法去除墙面的油污、灰尘、疏松物等影响附着的物质。在采用点粘法进行聚苯板粘贴时,应保证聚苯板四周一圈及中间的粘结点总面积大于聚苯板面积的50%.聚苯板由下往上、由左往右逐层粘贴,后安装的板应压住先安装的板,上板必须压下板,必须达到防水的目的及阻止冷桥。同时要注意保温板之间最大缝隙小于2mm、垂直度偏差不应大于3mm、板面平整度不应大于3mm。铺装时应注意,横向水平,竖向错缝,错缝宽度大于100mm。粘结粘砖部位聚苯板时,还应在每层楼板附近设制不等边角钢托架,采用膨胀螺栓拧入墙体≥5cm;每隔900mm(角钢中距)设置一道托架。
2.2.2 罩面砂浆及钢丝网施工工艺要点
聚苯板安装完成后,进行罩面砂浆施工,同时需在罩面砂浆中安装一层镀锌钢丝网,罩面砂浆分两次进行抹面,抹完第一遍之后,开始安装钢丝网,安装时需将钢丝网铺平,并用锚固螺栓进行固定(保证每平米不少于6 个),用金属垫片及塑料垫片将钢丝网夹固在保温层表面。待钢丝网安装完成之后,进行第二遍罩面砂浆施工,两遍罩面砂浆厚度为10—15mm,应使钢丝网平整地位于两遍罩面砂浆的正中为宜。此工序进行施工时应选用的罩面砂浆以单组分为宜,便于现场工人操作,同时两遍砂浆施工间隔不宜太久,另外可根据砂浆的具体性能来决定两遍罩面砂浆施工的结合面是否需要界面剂进行处理。
2.2.3 外墙砖施工工艺要点
当聚苯板及罩面砂浆施工完成后,外墙砖施工按照施工工艺规程中有关外墙砖施工之规定进行施工操作即可。但需要注意的是,首先外墙砖的粘结剂应是外墙外保温体系粘贴砖专用粘结剂,最好能是同一厂家生产的产品,这样能够保证此种粘结剂与罩面砂浆具有相似的特性,如热胀冷缩性能、相容性等等。其次,外墙砖粘贴选择在合适的自然环境条件下进行,避免低温、大风时进行施工。
通过工作中与专家交流,本人对外保温粘贴饰面砖系统的可行性与稳定性有了更多的了解。对问题原因的分析可以得出结论:
1)外墙外保温体系外墙外保温(后粘聚苯板)粘贴饰面砖体系此种施工做法是可行的。
2)通过正确选择施工原材料可以避免脱落现象发生。
3)加强施工工艺操作管理是重要环节。本人同时建议:为了避免把施工中的问题复杂化,在选购材料的时候,尽量减少采购环节,最好将整个保温体系加之罩面砂浆、墙砖粘结剂采用同一厂家生产的材料,这样的材料相容性是可以得到保证的,否则,一旦由于材料使用不当而出现质量事故,责任是很难划分清楚的。