建筑外墙饰面砖脱落成因检测与解决方案应用研究
——以上海市某厂房外墙饰面砖脱落检测项目为例
2021-05-31钱永佳
钱永佳
上海源正科技有限责任公司 上海 201999
引言
随着城市化建设的快速发展,民用住宅及工业厂房数量不断增加,为了迎合市场需求不断增加,压缩施工周期的同时,伴随而来的建筑工程质量问题也屡见不鲜。外墙饰面砖受限于施工工艺等因素,脱落的情况时有发生,更有甚者砸到行人或车辆,危害公共安全,造成的影响也极为恶劣。本文论述了在检测工作过程中遇到的较为典型的外墙饰面砖脱落的检测项目,从设计构造、施工工艺、现场检测等角度对脱落的成因进行了具体分析,并有针对性地提出了解决方案。研究成果可为同类工程项目提供参考。
1 上海市某厂房外墙饰面砖脱落检测项目概况
该检测项目位于上海市南部郊区,属于厂区内的办公楼,结构类型为框架结构,地上五层,建筑总高度为22.8m,外墙为240mm厚水泥砖墙,外立面为饰面砖,外墙、内墙均采用保温系统,保温材料为玻化微珠保温砂浆。该项目2014年总体竣工,随后陆续发现外墙饰面砖出现起鼓及脱落现象,且随时间推移,受损范围逐渐扩大。为查明饰面砖起鼓脱落原因,我机构从外墙保温系统构造、面砖构造、施工工艺、现场拉拔试验四方面对外墙饰面砖及保温系统进行了检测。
2 设计构造对于饰面砖脱落的影响
2.1 保温系统构造
该办公楼外立面为饰面砖,内部为无机保温砂浆外保温系统,辅助加强措施为塑料锚栓,每平方米设置要求≥4个,详细构造详见表1。
表1 面转饰面无机保温砂浆外墙外保温系统基本构造[1]
通过现场打开检查发现,保温系统锚固件分布方式随意,未采用梅花状分布,且设置数量不足,每平方米仅设置了2个(图1),远低于《无机保温砂浆系统应用技术规程》(DGTJ08-2088-2011)[1]中4.2.6条要求的4个。锚栓数量的不足及分布方式的不正确,降低了网格布对无机保温砂浆层的锚固效果,对饰面砖的脱落存在不利影响。
图1 锚栓数量不足
图2 饰面砖未设置伸缩缝
图3 梁墙交界处起鼓脱落
2.2 饰面砖构造
外墙饰面砖未参照《外墙饰面砖工程施工及验收规程》(JGJ126-2015)[2]中4.0.3条的要求设置伸缩缝(图2)。该厂房位于上海市南部郊区,处于北亚热带季风地区,夏季多东南风,室外最高温度可达40℃,外墙饰面砖表面温度最高可达60℃以上,当白天突降暴雨,饰面砖表面温度受雨水影响迅速降低,因温度急剧变化所产生的应力无法有效释放,极易导致饰面砖起鼓甚至脱落。
根据上述规程条文说明[2]“过去伸缩缝嵌缝材料的选用没有得到应有的重视,要求过低,大量使用的沥青类低劣伸缩缝填嵌材料不耐久、易开裂,导致雨水从裂缝渗入饰面砖外墙内,造成外墙饰面砖空鼓脱落、渗漏水。”说明了伸缩缝及嵌缝材料的在饰面砖防空鼓脱落及渗漏水中的重要性。
2.3 基层构造
通过现场打开检查发现,梁、柱、墙交界处未按图纸设置钢丝网片等防开裂措施,由于框架结构与维护墙体的材质不同,热膨胀系数也不同,当温度应力出现时,导致交界处基层开裂,造成外侧的保温层及饰面砖起鼓甚至脱落(图3)。
2.4 饰面砖与无机保温系统的相关规范要求
根据《建筑工程饰面砖粘结强度检验标准》(JGJ110-2017)[3]中6.0.2条要求,外墙饰面砖黏结强度需≥0.4MPa,而《无机保温砂浆系统应用技术规程》(DGTJ08-2088-2011)[1]中表3.3.1水泥基无机保温砂浆中拉伸黏结强度要求最高的IV型也只有0.25MPa,即整个面砖饰面无机保温砂浆外墙外保温系统的内部拉伸黏结强度远低于外侧的饰面层,而且在《建筑节能工程施工质量验收标准》(GB50411-2019)[4]中4.2.10条也提到了外墙外保温工程不宜采用粘贴饰面砖作饰面层,故饰面砖并不宜用于无机保温外保温系统,若确需使用饰面砖,则需通过严格的专家评审论证,并对加强及辅助措施进一步的深化。
3 施工工艺对于饰面砖脱落的影响
3.1 保温施工
通过现场打开检查发现,保温系统外侧的网格布局部存在干挂网(图4、图5)的情况,因网格布的经纬线表面均为平面,所以先铺设网格布后批抹面砂浆会致使抹面砂浆无法压入网格布背后,存在虚挂现象,即经纬线背后无抹面砂浆,会导致网格布与无机保温砂浆的黏结力不足。
3.2 面砖施工
现场多处饰面砖砖缝存在填嵌不密实情况,主要位于阴阳角交界处,该节点部位施工难度较大,而施工期间也未能引起充分的注意。雨水沿砖缝填嵌不密实的部位进入后,将积存于饰面砖与保温层间,当进入冬季霜冻期时,饰面砖与保温层间的外侵雨水经过昼夜循环冻融,破坏了黏结砂浆的强度,导致了饰面砖涨鼓甚至脱落。饰面砖规格为60mm×60mm,尺寸较小,施工难度较大,通过现场打开检查发现,个别饰面砖背后的黏结砂浆未满铺黏结剂(图6),致使黏结强度较低,也是导致了饰面砖脱落的原因之一。
图4 网格存在干挂1
图5 网格存在干挂2
图6 饰面砖背胶未满铺
4 面砖系统拉伸黏结强度试验检测
根据《无机保温砂浆系统应用技术规程》(DGTJ08-2088-2011)[1]中3.2.1条,采用黏结强度检测仪对外墙饰面砖进行了现场检测,检测结果的数据差异较大(图7、图8),详见检测结果汇总表(表1)。拉伸黏结强度为0.12MPa,不符合技术规程中0.15MPa的要求。而通过现场试件断面位置的对比可发现,拉伸黏结强度较高的断面位于保温层中部,而拉伸黏结强度较低的断面位于保温层与网格布的交界处,这一现象表明保温系统中的无机保温砂浆强度基本符合要求,即存在问题的系保温砂浆外侧的网格布及抹面砂浆。对拉伸黏结强度较低测点进行打开检查,发现无机保温砂浆外侧的网格布普遍存在不同程度的干挂现象,即网格布与无机保温砂浆的黏结力不足。另有个别拉伸黏结强度极低的破坏面位于抹面砂浆的面层,且手触面层可见明显起砂,即存在饰面砖施工前未对基层进行验收的情况[5]。
图7 拉伸黏结强度现场检测1
图8 拉伸黏结强度现场检测2
表1 拉伸黏结强度检测结果汇总表
5 建筑外墙饰面砖脱落解决方案
(1)保温系统外饰面。考虑到饰面砖不适用于无机保温外保温系统,建议采用仿石漆,以满足饰面砖的感官效果要求。仿石漆是一种装饰效果酷似大理石、花岗石的厚质外墙装饰涂料。仿石漆的感官效果完全可以取代饰面砖,且有着黏结力强,附着力强,耐冻融,易施工等诸多优点,被广泛运用于建筑外饰面。
(2)非保温外饰面。外墙采用饰面砖时,需设置伸缩缝,间距不宜大于6m,宽度20mm适宜,并采用硅酮耐候密封胶嵌缝;饰面砖勾缝宽度应≥5mm,深度不宜小于3mm,且勾缝需密实。
(3)施工工艺。施工前做好技术交底工作,施工中严格按照相关规范要求,并做好每一道工序的验收工作[6]。
6 结束语
综上所述,本文对上海市某厂房办公楼饰面砖脱落的检测项目进行了论述,从设计构造、施工工艺、现场检测等多个角度对饰面砖脱落的成因进行了具体分析,并结合实际情况提出了针对性的解决方案,为同类工程提供一定的参考经验。保温层外侧饰面材料的选用需慎之又慎,尽量避免采用饰面砖这类容重较大,工艺烦琐的材料。若确需使用饰面砖,需在施工期间,严格按照相关设计及规范的要求进行施工,加强每一道工序的验收。