石材加固技术在外墙幕墙工程中的应用

2015-12-05赵国勤薛银树卢世本崔爱珍

天津建设科技 2015年1期

关键词：网格布硅酮大理石

□文/赵国勤薛银树卢世本崔爱珍

石材加固技术在外墙幕墙工程中的应用

□文/赵国勤薛银树卢世本崔爱珍

外幕墙石材脱落是现在大家对石材幕墙工程安全主要关注的焦点，为防止石材在使用过程中出现安全及质量问题，结合工程应用实例针对大理石加固技术的应用进行了分析。

大理石幕墙；背网；加固；石材；外墙

1　工程概况

某工程设计为一塔楼两裙楼，塔楼地下2层、地上23层，裙楼地下1层、地上5层，框架结构，塔楼建筑高度为99 m，塔楼26 m，6层以下塔楼和裙楼的外幕墙设计均为框架式石材玻璃幕墙，6层以上设计为单元式玻璃幕墙和单元式装饰线石材幕墙。外幕墙装饰石材原设计为28mm厚花岗岩石材，因花岗岩色彩、质感、光度等可选性较低，最终外墙装饰石材确认为葡萄牙米黄大理石。

因大理石的结构特性和外观特性，一般应用于对内墙装饰效果要求较高的内墙饰面，很少应用于外墙装饰。由于主体结构在施工时未考虑外墙装饰面采用大理石石材装饰，大理石厚度还为设计花岗岩厚度28mm，为保证石材在外墙使用的安全性，在大理石的背面设计增加了一道加强背网等措施，不但可以保证使用过程中的安全且对资源有限的天然石材也是一种可行的节材绿色措施。

2　大理石特性

天然大理石的特性，天然大理石是地壳中原有的岩石经过地壳内高温高压作用形成的变质岩，主要成分是CaCO3（碱性），其他还有CaO等，容易受到大气中的SO2等气体的腐蚀，由于这类石材有较好的质感、光度、色彩等优点，相对于花岗岩质地较软，强度较低，耐磨性差，一般用于内墙装饰，这类石材用于外墙幕墙时，需要进行更完善的表面处理，采取更有效的防腐蚀措施和加强措施。

3　大理石装饰体系和背网设计

幕墙装饰设计为较安全的框架背栓式挂装体系，背栓采用常用的敲击式背栓，挂件采用的是L形挂件，设计合理，安装方便，为保证大理石幕墙有较好的整体性和可靠的安全性，在设计时增加了一道3mm厚安全背网，背网采用超级无碱玻纤布及硅酮结构密封胶结合到石材的背面。

4　大理石幕墙加固原理及加固措施

4.1石材加固技术原理

1）材质选择。葡萄牙米黄大理石、500g无碱玻纤网格布、硅酮结构密封胶等为主要原料，界面剂等，各种材料的指标要求见表1和表2。

表1　玻璃纤维网格布参数

表2　硅酮结构密封胶参数

界面渗透剂要求和硅酮结构密封胶配套使用，界面渗透剂可以提高硅酮结构密封胶与石材的粘结性能。

2）石材加固原理。外幕墙石材工程因采用天然大理石石材可获得不错的外观效果。但因天然石材也有较多的不确定性因素，安全风险较大，对此对石材背部加固是一种必行的趋势，在考虑计算满足的强度下可以减少石材的厚度，减少资源浪费。

石材加固技术是在石材安装前，在不影响石材外观的情况下对石材的背面用柔性材料进行胶结加固、封闭处理的一种工艺。可以提高石材块材的整体性，在石材局部受外力或自然状态下腐蚀等降低强度或破损后不易脱落的一种加固措施。

4.2石材背网的流程

施工准备→铲原有加强网→界面剂涂刷→底胶施工→铺无碱玻纤网格布→面胶施工→裁边→清理背栓孔。

4.3石材加强背网施工工艺

1）铲除原有加强网。原有石材加强网是为保证其大理石毛板有足够的强度适应生产、加工、运输、安装和使用而进行的背面粘接玻璃纤维网的加固工序，其强度一般较低，不适宜长期用于石材的保护，在正式背网加工前要把原有的背网铲除。

2）界面剂涂刷。在原有加强网铲除清理经验收合格后，将100 m L界面处理剂倒在200mm×200mm纯棉织布上，使棉布100%得到浸润施工人员戴干净的白色手套（以防油污汗液污染）将棉布擦拭2～3 m2石材表面，擦涂过的石材表面颜色会明显变深，目测防止漏擦；擦拭面积超过3 m2后，石材表面已无变深水印，以此确保界面处理剂的用量。晾干时间约10 min，即水印消失。用干净的柔纸擦拭石材表面，纸面未出现油渍即可进入下一步工序。

3）底胶施工。在石材基面验收合格后用胶枪在石材表面以“回”或“Z”型移动，每500 m L打完约0.7 m2石材（胶的厚度≮2mm为宜），两人一组，分别站立在石材任意对边的两侧，用刮板由内向外刮平，刮满确保结构胶不被刮到石材四个侧边，约15 min结构胶表面固化，检查合格后进入下一个工序。

4）铺无碱玻纤网格布。施工前确保玻璃纤维布未受明水或油污的侵蚀,确保玻璃纤维布干燥质量不低于400 g，两人将玻璃纤维布固定在已刮胶的石材上，确保石材表面全部被覆盖，玻璃纤维布需要拼接时，重叠宽度≮50mm，用刮板在玻璃纤维布上面，由内向外反复刮涂，直到结构胶由下向上渗出，填满玻璃纤维布的方格，确定结构胶填满玻璃纤维布方格后，方可进入下一步工序。

5）面胶施工。用胶枪在石材无碱玻纤网格布表面以“回”或“Z”型移动打胶；两人一组，分别站立在石材任意对边的两侧，用刮板由内向外刮平，刮满无碱玻纤网格布的方格；表面无明显方格凹陷为合格。

6）背网裁边。面胶施工结束且检验合格后，晾置30 min；两人一组，站在石材对边的两侧，用不锈钢裁切刀沿石材边切下多余的玻纤布，收起裁掉的玻璃纤维布的边角料，集中堆放在现场，确保干净整洁，面胶干燥后进入下一道工序。

7）清理背栓孔。面胶固化后，背栓孔的位置将出现气体膨胀引起的面胶突起，以确定孔的位置，用不锈钢裁切刀将背栓孔位置的胶、布切穿，露出背栓孔，用气泵把背栓孔内的垃圾清理干净。

5　施工要点

5.1石材防护液产品质量和喷涂要求

大理石本身的特性决定了他要比花岗岩的密度，抗压强度、抗冻融性均较低，吸水性较好，如果石材表面的防护不成功，将直接影响到石材的外观色彩和耐久性。好多石材厂为保证自身的成本使用较低劣的石材防护剂，低劣的防护液防水性能和防护年限均较有限，应根据不同的石材特性选择不同的防护液，一般防护液的防护性能不应低于10a。

防护液的施工一般在加工厂板块切割完成后进行，如为背栓系统，背栓开孔完成晾干后，开始防护液的喷涂，喷涂时一定要控制石材的含水率，如果含水率较大，会使石材中的水分不易散发，造成石材本身色差和冬季施工石材冻融损坏等。防护剂的喷涂一定要全面覆盖石材，喷涂一遍后，对石材进行翻转，进行第二遍喷涂，保证石材每个面都能均匀喷涂。

如果石材背面未做加强网，在喷涂时还应注意在喷涂过程中不能喷涂石材的背面，否则会造成石材在做加固背网时硅酮结构胶不能和石材耦合，造成剥离强度不满足要求。

5.2背栓孔质量的控制

加固背网是杜绝石材在碎裂后脱落，如果不控制好背栓孔的开孔质量，在石材挂装体系产生负风压时会造成整块石材的脱落，背栓孔的质量控制主要为背栓孔的深度和背栓孔直径的控制，根据不同背栓直径，有不同的背栓孔深度和直径的要求，严格控制背栓孔直径和深度是保证整块石材安全的重要前提。

5.3背栓和石材之间的连接控制

背栓根据施工工艺不同，分为敲击式背栓和旋紧式背栓，根据大理石的特性，一般不宜采用旋紧式背栓，宜采用敲击式背栓，敲击式背栓的施工工艺简单，易于操作，但是施工过程中必须做好交底，严格按厂家要求施工，对敲击的力度和紧固方法做好过程控制；敲击式背栓的扩张环未张开或在固定挂件时未紧固，都会造成石材和骨架体系的连接效果。