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1、高層建筑外保溫飾面磚系統安全性分析近年來，陶瓷面磚應用于外墻外保溫節能工程的越來越多，然而，在輕質、柔性的外墻外保溫體系上使用陶瓷面磚還存在著許多技術問題，目前這些技術問題并沒有被國內外墻保溫企業所重視，許多工程也出現面磚掉落的安全事故，必須引起高度重視。 一、陶瓷面磚作為外墻外保溫體系飾面層的安全性問題 首先是自重的影響。 與涂料飾面層相比，陶瓷面磚作為飾面層的外墻外保溫體系的安全性問題首先是自重。以涂料為飾面層的外墻外保溫體系自重一般不會超過10千克/平方米（保溫層、抗裂防護層、外飾面層），而陶瓷面磚飾面層的外墻外保溫體系自重可達到40千克/平方米甚至70千克/平方米，為涂料體系的47倍！2、 其次是溫濕剪切應力的影響。 由于陶瓷面磚的剛性遠大于涂飾面，與體系防護面層所要求的柔性相抵觸，較之于直接在剛性墻面上粘貼陶瓷面磚（剛剛），或較之于涂飾面外墻外保溫體系（柔柔），這種柔性基底剛性面層結構所造成的體系的變形更大，面磚與抗裂防護層、外飾面層之間產生更大的溫濕剪切應力，影響面磚與抗裂防護層、外飾面層之間的附著安全性。 第三是凍融的影響。 常見的面磚掉落現象通常是成片發生，而且往往易發生在墻面邊緣和頂層建筑女兒墻沿屋面板的底部，以及墻面中間大面積空鼓部位。這是因為系統受溫度影響在發生脹縮時，產生的累加變形應力將邊緣部分面層的面磚擠掉或中間部分擠成空鼓，特別是當面磚粘接砂漿為剛性不能有效3、釋放溫度應力時，這種現象發生更加普遍。檢查有瓷磚剝落現象的外保溫體系，會發現瓷磚總是與粘結劑一起掉下來，而外飾面總是處于飽水狀態。高水蒸氣阻力形成的瓷磚背面的冷凝水使這種體系較之于涂飾面外墻外保溫體系發生凍融破壞的幾率更大。二、技術影響因素分析 在高層建筑外墻外保溫墻面上粘貼面磚，其安全性要求較高，一般情況下飾面粘貼面磚主要應考慮保溫系統內各層材料的粘結強度是否滿足國家規范標準規定值。但是，與重質墻體基層不同，外保溫系統由于內置密度小、強度低的保溫層，其形成的復合墻體往往呈現軟質基底的特性。且由于外保溫系統置于建筑結構的外層，熱應力、火、水或水蒸汽、風壓、地震等外界作用力直接作用于表面，需要采4、取相應的安全加固措施，使建筑物和保溫系統本身保持必要的安定性，防止出現面層開裂、面磚起鼓、脫落等質量事故。 （一）粘貼面磚時需要考慮的關鍵技術 在外墻外保溫墻面上粘貼面磚需要考慮的主要關鍵技術有：1.在保護保溫層的前提下，要使外保溫系統形成一個整體，轉移面磚飾面層負荷，改善面磚粘貼基層的強度，達到標準規定要求；2.要考慮外保溫材料的壓折比、粘結強度、耐候穩定性等指標以及整個外保溫系統材料變形量的匹配性，以釋放和消納熱應力或其他應力；3.要考慮外保溫材料的抗滲性以及保溫系統的呼吸性和透汽性，避免凍融破壞而導致面磚掉落；4.要提高外保溫系統的防火等級，避免火災等意外事故出現后產生空腔，使外保溫系統5、在面磚飾面的自重重力作用下出現大面積塌落；5.要提高外保溫系統的抗震和抗風壓能力，避免偶發事故出現后的水平方向作用力對外保溫系統的破壞。 （二）外墻外保溫墻面上粘貼面磚的技術路線 在滿足系統粘結強度和機械穩定性的前提下，務必強調采用柔性釋放應力來解決面磚開裂、脫落等難題。面磚專用粘結砂漿及面磚專用勾縫膠粉除要求滿足粘結強度和抗凍融等性能達到標準規范要求外，還要強調其柔韌性即壓折比3，以適應面磚在溫度變形時形成的內應力；同時面磚層每1618米（每六層）留有不小于20毫米伸縮縫，用硅酮膠嵌縫。抗裂砂漿、面磚粘結砂漿及勾縫膠的柔性變形指標的設定為：抗裂防護層為百分之五、面磚粘結砂漿為千分之五、勾縫膠6、為千分之一、面磚為萬分之一點五。上述各層柔性變形指標相匹配，面磚粘結劑的可變形量小于抗裂砂漿而大于面磚的溫差變形量，滿足逐層漸變的柔性抗裂原則，從而確保了每塊面磚象魚鱗一樣獨立地釋放應力，不會因外界效應作用而造成脫落。 三、外墻外保溫面磚體系對材料的性能和工藝要求 （一）熱鍍鋅鋼絲網的性能和工藝要求 四角網在抗裂防護層的作用，不僅表現在受力時對周圍水泥抗裂砂漿變形和壓力抑制的有利效應，同時表現為在材料組合過程中對抗裂防護層的強化。一般情況下，當含鋼量相同時，孔徑越小，四角網的絲徑就越小，單位面積的四角網的比表面積就越大，與水泥抗裂砂漿的接觸面積就越大，握裹力就更強，增強作用就越顯著。但是，同一7、含鋼量的四角網孔徑越小，四角網表面的平整度就越差，在鋪設四角網時，施工難度就越大。因而，在選擇四角網的規格時，應考慮到施工適應性等因素的影響。 （二）抗裂砂漿的性能和工藝要求 抗裂防護層是保溫系統中的一個非常重要部分，發揮著承上啟下的功效，它將密度小、強度低的保溫層與面磚裝飾層有機的結合起來，能將不適宜粘貼面磚的保溫層基底過渡到具有一定強度、又具有一定柔韌性的防護層上。實驗表明，抗裂砂漿層的施工厚度對保溫層的保護作用和對系統的拉拔強度影響較大。當水泥抗裂砂漿厚度H5毫米時，對保溫層的隔離保護作用不能有效發揮，拉拔實驗的破壞面集中在保溫層上；當H5毫米時，特別是當H7毫米以上時，拉拔實驗破壞面集8、中在抗裂防護層中，外應力不可能破壞到保溫層，保溫層被有效地保護起來；28d后的拉拔實驗結果，體系拉拔強度0.4兆帕，破壞面在抗裂防護層中或粘結層中。因此，系統抗裂防護層的厚度應控制在6毫米2毫米為宜。 另外，在外保溫系統面層上粘貼面磚與在堅實的砼基層上粘貼面磚使用條件是不同的。由于面磚的熱膨脹系數與膠粉聚苯顆粒保溫材料的熱膨脹系數有很大的差異，相應地，由溫度變化引起的熱應力變形差異也很大。在選擇外保溫面層面磚粘結砂漿時，除要考慮耐候性、耐水性、耐老化性好、常溫施工等因素外，還必須考慮兩種硬度、密度不同的材料在使用過程中由溫度變化而引起的不同形變差異而造成的內應力。同時，還需要考慮面磚粘結材料的9、柔韌性指標。事實上，影響面磚粘結材料柔韌性的因素很多，但影響最大的因素當屬聚灰比。不含聚合物的普通水泥粘結砂漿，強度高、變形量小，其壓折比一般在58范圍內，這種粘結砂漿用于外保溫粘貼面磚時，在基層受到熱應力作用發生形變時，粘結砂漿不能通過相應的變形來抵消這種作用，往往容易發生空鼓或脫落。因此，外保溫面磚粘結砂漿應在確保其粘結強度的前提下，改善其柔韌性指標，以使面磚能夠與保溫體系整體統一，并消納外界作用效應尤其是熱應力帶來的影響，滿足外墻外保溫飾面粘貼面磚的需要。 （三）面磚的性能和工藝要求 吸水率的大小是外墻面磚的一個十分重要的指標。吸水率越小，表明面磚的燒結程度越好，其彎曲程度、強度、耐磨性10、耐急熱急冷性、耐化學腐蝕等性能就越好，反之則差。另外，面磚的吸水率對面磚粘結砂漿的粘結性能也有很大影響，吸水率不同，粘結砂漿的粘結效果也不同，造成這種現象的主要原因在于粘結機理的不同。通常情況下，粘結砂漿與面磚的粘結有兩種不同的機理。其一是物理機械錨固機理：在這種機理下，粘結砂漿對面磚的粘結力來自粘結砂漿對面磚表面的小孔及凹坑的滲透填充，從而形成一種“爪抓”作用。顯然，多孔性材料或表面粗糙的材料，這種作用機理占主導地位，帶有燕尾槽的面磚正是基于這種原理。其二是化學鍵作用機理：這種作用機理是粘結砂漿與面磚通過分子間的范德華力或可反應官能團之間的化學鍵形成粘結效果。 當面磚吸水率小、燒結程度好、11、空隙率低時，其物理機械錨固機理作用減弱，對于主要依靠物理機械錨固的純水泥粘結砂漿來說，粘貼面磚的粘結強度是不高的。而對于聚合物改性的面磚粘結砂漿而言，由于聚合物分子鏈上的官能團與面磚表面材料分子之間形成的范德華力或部分官能團之間新的價鍵組合，就使得這種聚合物砂漿對即使是光潔的瓷磚表面也能形成牢固粘結。當面磚表面不浸水時，粘結強度均較相同養護條件下浸水后的面磚粘結強度高；當墻體作預處理時，墻體濕水比不濕水粘結強度高，進行養護比不進行養護粘結強度高。因此，在施工過程中，在面磚不浸水的情況下，體系設計的面磚粘結砂漿足可保證達到要求的粘結強度。特別是在面磚粘貼前，對基層墻體進行濕水處理很有必要，而且在12、粘貼施工完后24小時進行水養護也是提高粘結強度的一種有效手段。 （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材料的熱應力變形，避免飾面層面磚脫落，面磚勾縫膠粉的性能也要滿足柔韌性的指標要求，同時還要具有良好的防水保護性。如果采用干拌砂漿的形式，以硅酸鹽水泥為主要膠凝材料，通過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，效果要好得多。 從以上分析可以看出，即使用于剛性的外墻，陶瓷面磚的安全性和耐久性也有著眾所共知的隱患，因此外墻外保溫墻面上粘貼面磚的技術路線和要求更加重要；相比于涂飾面，以剛性的陶瓷面磚作為柔性的外墻外保溫體系13、的飾面層在受力狀態上不合理，只有通過材料的科學匹配來解決；即使在有近40年外保溫發展歷史的歐美，尚無該種飾面體系的標準，其間不乏失敗的工程，因此，工程的現場管理尤為顯得重要；陶瓷面磚飾面的外墻外保溫體系必須采用鋼網+釘結合的方式固定，且錨釘必須錨固在熱扎鍍鋅鋼絲網上；陶瓷面磚飾面的外墻外保溫體系必須留伸縮縫；陶瓷面磚飾面的外墻外保溫體系組成材料的性能應高于涂飾面外墻外保溫體系。膠粉聚苯顆粒外飾面粘貼面磚外保溫技術構造科學、材料指標設定合理、施工工藝成熟穩定，可以滿足高層建筑外墻外保溫飾面粘貼面磚的安全性需要，是一種安全、可靠的外墻外保溫技術。盡管該體系仍有很多需要完善的地方，但在同行技術人員和專家的進一步的完善、豐富和發展下，膠粉聚苯顆粒面磚飾面的保溫技術將在全國范圍內得到更加廣泛的應用。(武漢奧捷高新技術有限公司常務副總經理 袁洪斌 )