防治高层建筑外墙面砖脱落安全隐患的措施

2021-04-01陈明玲吴红波孟珊

工程建设与设计 2021年24期

关键词：面砖找平层水蒸气

陈明玲，吴红波，孟珊

（中国建筑第二工程局有限公司华南分公司，广东深圳 518000）

1 引言

高层建筑外墙砖是高层建筑外部装饰的重要组成部分，但在施工工艺不合理、材料选择存在问题等因素的作用下，容易出现面砖脱落问题。为了避免出现安全隐患，需要在施工中做好控制工作，有效解决目前施工中的质量控制问题。

2 外墙脱落的原因

2.1 温度及风载影响

多数高层建筑外墙面砖脱落都发生在建筑物西面，在建筑物东面极少发生，这是由于每天阳光最强的时段在下午13∶00~15∶00，此时，阳光照射在建筑物西面，导致建筑物西面外墙大量吸收阳光能量从而温度较高，砂浆和空心砖也因此受热膨胀[1]。砂浆和空心砖的膨胀系数不同，而且砂浆的膨胀系数相比混凝土的膨胀系数要低，根据相关数据表明，砂浆的线膨胀是混凝土空心砖的2倍，因此，受热之后会出现明显的外形变化不一致情况，之后温度降低，二者也有不同的收缩系数，最终会有裂缝产生。另一方面，风载荷也会影响面砖的稳定性，如果风载荷在西部集中，将会加快开裂速度，在温度和风载荷的双重作用下，面砖就会出现脱落情况。对于高层建筑物，由于体积较大，使外饰比面面积也较大，下午13∶00~15∶00的阳光辐射将会导致表面温度升高，面砖也会因此出现微小膨胀，微小膨胀无缝调整，大面积面砖会无缝伸展，最后，面砖就会在高层建筑表面隆起，产生较大裂缝。雨水会渗入裂缝中，并且很难彻底排出，进入冬季后由于低温会导致雨水膨胀。在春夏秋冬季节的反复温度作用下，裂缝会出逐渐扩展，再经过3~5 a的长期冻融循环，面砖就会分离脱落。

2.2 湿度影响

空气中含有大量的水蒸气，形成空气和水混合而成的湿空气，不同温度下空气中含有的水分会有一定的限度，达到过饱和状态后，水蒸气会在湿空气中凝结，从而产生冷凝水。由于水蒸气会朝着压力降低的方向运动，因此，在室内外温度不同的情况下，水蒸气会通过维护结构向室内或室外运动，直到达到平衡状态。而不同施工材料都墙体所具有的水蒸气渗透系数会有所不同，比如，混凝土的渗透系数为1.58×10-5，而黏土砖墙的水蒸气渗透系数为1.05×10-4。进入冬季后，水蒸气的运动方向为从室内向室外运动，而夏季则有室外向室内运动的趋势[2]。由于空心砖具有更强的水蒸气渗透性能，因此，水蒸气在墙体内部并没有阻力，运动过程中如果和低露点的砌体相遇，就会在交界位置聚集，并凝结为水，温度降低后体积膨胀，最终导致外墙砖由于冻胀而脱落。

2.3 面砖质量

外墙面砖的结构中包括了透明釉和胚体，面砖使用二次烧结获得，胚体和釉面之间可能会存在结合不牢固情况，还会由于热胀、湿胀、吸水等问题导致面砖不协调，最终出现脱落现象[3]。一些面砖的抗冻性可能也比较差，很容易因为低温而出现形变，在内应力较大情况下，最终导致裂开。

2.4 1∶3水泥砂浆找平层过厚

由于高层建筑物垂直跨度较大，而且为了确保墙面整体能保持垂直度和平整度，可能会出现找平层局部过厚情况，一些位置厚度甚至会超过5 cm。这种情况下，由于温度变化会导致收缩膨胀增大，并且造成开裂和脱落的可能性增加。而且找平层过厚也会导致找平层和基体之间产生过大剪应力，如果局部剪应力超过局部灰浆黏结力，就会导致结构损坏，并在自重影响下坠落。

2.5 缝隙不严或接搓不当

如果出现面浆缝隙灰浆勾压不严、不密实、不光滑情况，会导致灰缝处进水通过不密实灰缝的毛细作用不断吸入雨水。如果灰缝砂浆配比不准确，在水泥用量过多的情况下，会导致灰浆强度过高，造成灰缝出现干缩、干裂等情况，导致进水。如果灰浆中水泥使用量过少，灰浆强度太低，则很难抵抗雨水冲刷，也会因灰缝经过长期渗水之后受到破坏最终导致出现进水隐患问题。某些位置面砖还可能有相互借向错误的问题，也会导致面砖缝隙出现渗水情况，比如，在窗口、腰墙等位置的朝天缝，滴水线等也容易出现这种情况。在上述原因所导致的裂缝的影响下，缝隙中的进水量会不断增加，并在冬季冻融的作用下膨胀，最终会导致面砖翘曲分离，造成面砖脱落问题。

2.6 砂浆黏结强度及粘贴不严实

3 防治高层建筑外墙面砖脱落安全隐患的措施及管理建议

3.1 防治措施

3.1.1 设置钢丝网

通过设置钢丝网能够限制形变，控制脱落问题。沿着外墙纵横方向，每隔1 000 mm设置钢筋埋件，出墙长度需要控制在10 mm，混凝土应事先甩出。对于门窗洞口位置，应在洞口边缘专门设置外沿框增设埋件，对所使用的镀锌网片埋件必须进行牢固绑扎，控制网片搭接距离100 mm，并绑扎牢固。进行抹灰操作前，用石子将钢丝网垫起，使钢丝网构和砂浆可以形成一个整体，有效限制砂浆因温度等因素导致的变形，并避免钢丝网被拉裂。

3.1.2 设置变形缝、避免外墙面砖密缝镶贴

变形缝是目前防止外墙面砖出现开裂和脱落的重要方法。可以在墙面的横向或竖向4~6 m位置留变形缝，缝的深度应正好达到找平层面位置，宽度控制在约30 mm，利用变形缝能够充分调节温度变化，并且控制裂缝产生。如果外墙面砖之间镶贴过于紧密，温度变化后的膨胀会缺少空间，进而会导致墙面砖开裂，所以，墙面砖之间需要有6~10 mm的缝隙，并根据工程的情况调整具体数值，比如，根据面砖规格进行调整，在面砖宽度超过200 mm以上时，缝隙宽度应控制在8~10 mm。

3.1.3 外墙面砖质量控制

必须选择高质量外墙面砖，尤其要保障面砖的抗冻性，确保其在20次冻融循环之后不会出现破裂、剥落或者裂纹现象。应该保证外墙面砖抗冻循环次数达到要求，以及含水率控制在10%以内。

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3.1.4 做好对基层的处理工作

在粘贴面砖之前，需要检查墙体的垂直度和平整度，保证基层墙体能够具备合理的厚度，如果发现墙体存在突出超限部分，应将超限部分及时凿除，然后使用1∶3的水泥砂浆进行补平，控制黏结层的厚度在10~15 mm，而且要对抹灰表面使用水抹进行粗糙处理，使黏结层和面砖之间能够有效结合。

3.1.5 缝隙和交接处的处理

必须保证面砖嵌缝的密实度，对于勾缝的沙子，要过筛后才能使用，比例为：水泥∶砂=1∶1.5。缝内砂浆必须饱满，而且要保证表面光洁度，避免有雨雪浸入情况发生。施工中，需要重视特殊部位面砖搭接的合理性，保证所有临边部位的搭接效果，包括雨篷、腰线、窗台、女儿墙和压顶等位置，必须做好流水坡控制工作，对于其下方滴水区也要使用立砖挡平砖的方法，并做好滴水口的处理工作。

3.1.6 保证砂浆的强度

为了保证面砖黏结效果，必须做到一次成活，黏结之后应尽量减少移动，尤其在砂浆收水之后，需要减少纠偏移动操作，避免空气进入导致贴合不严密造成空鼓问题。粘贴操作中，需要保证砂浆配比精确，在砂浆使用过程中，不能随便掺水加灰，需要合理控制砂浆比例，保证砂浆强度。

3.2 管理建议

3.2.1 优选方案和样板施工

确保施工方案的合理性，能够降低外墙脱落概率，所以，在开展外墙装饰施工前，应由技术负责人员、施工人员、质量监测人员、安全人员分析审核外墙保温体系，分析装饰做法，以及对施工图进行深入研究，加强深化设计和面砖排版工作。经过专项施工方案技术总工程师、监理工程师审批之后，确定合理施工流程，以及开展相应样板施工，明确工程施工标准。

3.2.2 做好施工交底工作

开展外墙施工前，必须做好施工交底工作，由项目技术负责人组织项目管理人员、作业班组操作人员进行详细的技术交底工作，以及做好全体人员在施工之前的安全培训工作。班组长需要为施工人员讲解施工中的技术要求和质量控制标准，确保质量标准交底工作顺利完成。

3.2.3 强化施工质量管理工作

施工过程中，班组长、专项质检人员需要根据操作要点、质量验收标准做好基层甩浆、找平层、保温层、抗裂层、粘贴面的检查工作。尤其要对特殊部位进行检查，比如，上下层的接缝情况以及墙面的空鼓情况等。如果发现存在缺陷，应及时组织人员进行纠偏，直到合格之后才能通过施工质量验收。如果发现存在严重的质量问题，则不能进行后续施工作业。

3.2.4 强化材料进场质量控制

选择外墙面砖时，应结合吸水率、耐冻性等相关规范和设计要求进行选择。黏贴操作中应该使用水泥基作为黏结材料，并保证材料的性能标准能够满足规定要求，不能使用有机物作为黏结材料。在选择黏合剂和勾缝剂时，需要保证厂家资质能够满足要求，并且根据标准配打样板。

3.2.5 加强成品保护工作

墙面的防雨止水施工结束后，要用水进行冲刷，并禁止施工人员碰撞外墙面砖，防止墙面出现损坏，以及避免已贴完墙面因人为触碰而出现污染，保证成品保护效果。

3.2.6 做好质量检测工作

首先需要对面砖进行复检取样，对于同一个厂家生产的同规格产品，应抽取10个试件，如果单块面砖的质量在50 g以下，就需要选取足够数量的面砖构成5组试件，将每组试件的总质量控制在50~100 g。面砖复检工作中，要求干压砖的吸水率超过0.5%，挤压砖应该控制在3%以下。所使用的面砖断裂模数需要控制在35 MPa。施工现场需要对装饰面砖的黏结强度进行检验，每500 m2龙类墙体面砖作为一个检验批，如果不满足500 m2的批次，按照500 m2计。每个批次取3个试件，对连续3个楼层进行拉拔试验，确保黏结强度满足设计规范要求。