随着城市建设高速发展,各类建筑质量问题也凸显出来。建筑外墙是建筑物的脸面(饰面层相当于表皮组织,保温层相当于真皮组织)。一旦出现质量问题,会一览无余地暴露在人们的视野中。
近年来,建筑外墙质量问题不断被曝光,包括保温层着火、脱落、墙砖脱落甚至幕墙脱落等影响人民群众生命、财产安全的事故;还包括板痕、裂缝、涂料脱落等影响着城市美观的问题;也有渗水、冷桥等影响着居住舒适度问题。总之,建筑外墙的质量问题已经到了触目惊心的地步。
经过近40年重视数量、不注重质量的大拆大建,中国的建筑到了各种病症的高发阶段。作为建筑物的“皮肤科医生”,笔者今天为大家分享一下建筑外墙修缮基础知识。
外保温及装饰系统(EIFS,含面砖饰面)脱落,包括保温板脱落、抹面胶浆层脱落、饰面层(含面砖)脱落等多种方式。脱落的原因多种多样,有施工的原因,也有材料的原因,应该系统分析、区别对待。
我们先从基层墙面开始说起,有的基层墙面抹灰层强度较低,有的粘上污物或脱模剂没处理干净,造成保温层脱落,这种现象的发病率要比你想象的高得多。这里有必要说一下,基层墙面的找平砂浆水平抗拉拔强度应该达到0.3Mpa,但是如果现场检测,十之八九达不到这个水准。
图片一、不要以为酚醛脱落了就是“粉、酸、脆”,这个就是因为基层墙面没处理好
图片二、因为基层砂浆强度不够,保温板脱落。
近年来,既有建筑改造逐渐增多,“十三五”期间,我们国家仅节能改造就会达到民用建筑10亿㎡、公用建筑4亿㎡的水平。但既有建筑的基层墙面如果处理不好,保温及饰面层脱落的发病率会更高。
图片三、基层没处理干净而造成的保温层脱落
图片四、从图中的日本式汉字可以看出,这是日本人管理的现场,基层墙面材料、工法完全按照中国的各种标准执行,而十之八九的中国工地现场没有遵守中国规范
基层再往外的构造层是粘结砂浆层,粘结砂浆层本身断开的案例极少,但是粘结砂浆与保温板离析的案例很多,这其中挤塑板居多、苯板也有。
为什么粘不住?我们还得从粘结砂浆的工作原理说起,它是刚性的“锁嵌”原理和柔性聚合物胶桥相结合。
在微观结构中,混凝土墙面和保温板面凸凹不平,传统的水泥砂浆渗入两者的孔隙中,凝结硬化,起到类似钥匙插入锁孔的机械嵌固作用。但保温板的表面粗糙程度不如陶瓷墙地砖,所以“锁嵌”有时并不明显。一方面需要将保温板进行界面处理,如挤塑板开燕尾槽、拉毛、刷界面剂。另一方面就需要货真价实的“聚合物改性”砂浆。
图片五、瓷砖胶的刚性咬合原理
含有可再分散乳胶粉的砂浆,聚合物成为连续的高分子薄膜。可以把这种薄膜想象成由很多细小的弹簧连接在刚性的骨架上,即提高了砂浆的柔韧性。
如果粘结砂浆的胶粉含量不足、缺乏柔韧性,与保温板的弹性模量不匹配,当保温板板在热、湿等外力作用下发生形变时,便出现剥离。
图片六、可再分散乳胶粉形成聚合物胶桥
图片七、这个工程的施工工艺无可指责,用的保温板是美帝的大品牌,但是粘结砂浆柔性不足,导致脱落
下一个构造层是保温板,保温板内部开裂有多种原因。
一是酸性的酚醛板在碱性的水泥砂浆的作用下,出现粉化,最终裂开。
二是聚脲异氰酸酯(PIR)板等保温板在紫外钱照射下化学键发生断裂,强度降低,发生脱落。
三是无机保温材料(如发泡水泥、玻化微珠)刚性的泡沫孔壁在冻融的状态下破碎而产生的脱落,也有的发泡水泥采用高硫铝水泥,随着时间的推移出现碳化,强度逐渐降低。
四是岩棉板用沉降法生产的岩棉板,本身抗拉拔强度不够而产生的剥离。
图片八、PIR板因为粉化而脱落
图片九、采用沉降法生产的岩棉
再往外是抹面胶浆层,抹面胶浆层脱落有一个好听的名字“迷彩楼”,因为大部分这种案例是彩色的挤塑板的防护面层脱落,露出挤塑板,不同颜色构层成色彩交错,如同迷彩服一般。
最后说说饰面层,常见的饰面层脱落主要是砂璧状涂料(真石漆、质感涂料)和饰面砖。
砂璧状涂料需要腻子层,而在中国腻子层是最容易被忽视的一个环节,但又往往是涂料脱落的罪魁祸首,当腻子层进水后发生膨胀、粉化,进而整个涂料层脱落。
图片十、涂料脱落
饰面砖脱落分为两大类情况:
一种是上世纪八十年代末、九十年代没有保温层的瓷砖墙面,当时中国的大量公用建筑以及一部分高档民用建筑采用瓷砖作为外墙装饰材料,通常是240mm*60mm釉面砖。基本采用水泥:砂子=1:2.5的比例调制的砂浆,将瓷砖粘贴到墙上。
这种传统的外墙,基层墙体、粘结层、瓷砖都是刚性的,三者变形量接近。只要水泥标号足够高,水泥、砂子的掺量符合标准反而很牢固。出现脱落基本上是基层墙体进水,造成黏土实心砖等基层材质粉化形成脱落。
图十一、传统的瓷砖墙因为基层黏土砖粉化而脱落
第二种是有保温层的饰面砖,与保温层在湿、热作用下,变形量不一致造成脱落,由于饰面砖自重较大,脱落常常造成人身伤亡及财产损失。
图十二、西安某大厦因瓷砖脱落砸死一个花季少年,现在瓷砖墙面外被罩一层铁网
除了上述原因外,还有大量施工因素造成的脱落,包括:
粘贴保温板时出现虚粘的问题;
使用过时的粘结砂浆:超过了可操作时间的粘结剂以及结皮后的粘结砂浆未搅拌均匀直接使用;
施工时环境温度和基层温度过低,导致粘结砂浆的强度受损;
图十三、酚醛板的粘结剂全是虚打的,焉有不掉之理?
还有一个重要的因素就是膨胀锚栓。目前在大部分的施工现场中,无论从材料选择还是施工工艺上,都存在不尽人意的地方:
A、敲击式锚栓大家族。建筑锚栓本来是工业2.0时代的一种很有代表性的产品。但目前市场上很多产品采用再生料制作,再生料柔韧性差、脆性大、易断裂、易老化,如何能与整个建筑保温系统度过25年的法定寿命?而且有的厂家即便是再生料也不舍得多用,做出来的产品说薄如蝉翼有点夸张,但是如同可乐瓶盖一般厚度,毫无机械性能可言。
另一方面,有的施工队伍在施工过程中敷衍了事。标准的锚栓施工过程应该是先用钻头钻孔。钻头要合乎标准,比如Φ8的锚栓应该用Φ8.5的钻头,钻入基层前面40-50mm,钻完后必须清理干净残渣,有条件的情况下可以用气泵吹一下,然后将钉套楔入,再钉钉芯。靠钉芯的正压力以及钉套的摩擦力将锚栓固定在墙上。
这个过程是整个保温系统施工中最费工的工序,所以最容易被糊弄,糊弄的方法一是少打钉,二是钻粗孔、打细钉,三是假打。修师傅见过非常多的脱落案例,几乎没有按照标准工艺施工锚栓的。
图十四、十五、十六、各种少打、虚打锚栓
B、回拧式锚栓。有的墙面则非常酥松,如C20以下的混凝土、空心砖、多空砌块等,需要回拧式锚栓。这种锚栓的钉套被楔入酥松的基层墙体后,工人用十字螺丝刀转动钉帽,使得钉套打结,增加其抗拉拔力。
但这种锚栓更费工,所以更容易造成偷工减料,目前应用的很少。
以上是建筑外墙保温及饰面层脱落的简略分析,知道病在哪了,才能在对症下药。
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