周 兵,劉亞泳,張 瑩
(江蘇科永和工程建設(shè)質(zhì)量檢測鑒定中心有限公司,江蘇 南京 211100)
外墻外保溫系統(tǒng)自廣泛應(yīng)用于民用建筑以來,在節(jié)約能源方面做出了巨大貢獻(xiàn),但是其耐久性和安全性一直為社會各界關(guān)注。由于各種原因造成的外墻外保溫系統(tǒng)整體或局部脫落,相當(dāng)于高空墜物對人們的生命及財產(chǎn)造成傷害。本文結(jié)合某工程實例,從多方面分析可能導(dǎo)致外墻外保溫系統(tǒng)的脫落原因。
該工程為高層居住建筑,地上 32 層,地下 1 層,建筑總高度 106.60 m,建筑面積 10 248.24 m2,結(jié)構(gòu)形式為剪力墻結(jié)構(gòu);外墻外保溫系統(tǒng)使用擠塑板外墻外保溫系統(tǒng),飾面層為馬賽克瓷磚,名義尺寸為48 mm×23 mm×3.8 mm。
該工程南、北、西立面外墻馬賽克面磚均存在不同程度的脫落,多斷開于馬賽克粘結(jié)界面或保溫系統(tǒng)抹面層,少量部位連同保溫層同時脫落;東立面未見明顯馬賽克脫落。
該工程東、西、北立面外墻馬賽克設(shè)置分格縫,兩層設(shè)一橫縫,南立面未設(shè)置。部分現(xiàn)場飾面層脫落照片如圖 1 所示。
圖1 現(xiàn)場飾面層脫落示意圖
采用無人機搭載紅外熱成像儀,對該工程外墻外保溫系統(tǒng)飾面進(jìn)行檢查。
外墻北立面未受陽光直射,整體外墻色溫較低,綠色區(qū)域判定為正常溫度區(qū),紅色斑駁區(qū)域為溫度異常高區(qū)域,疑空鼓區(qū)域,其中淡紅色部分為一般缺陷區(qū),深紅色部分為嚴(yán)重缺陷區(qū),外墻紅色線條為裝飾線條或已維修的部分。
外墻南立面、西立面受陽光直射,整體外墻色溫較高,整體紅色或綠色區(qū)域判定為正常溫度區(qū),紅白色斑駁區(qū)域為溫度異常高區(qū)域,疑空鼓區(qū)域,其中淡紅色部分為一般缺陷區(qū),深紅色部分為嚴(yán)重缺陷區(qū),外墻紅色線條為裝飾線條或已維修的部分。
利用紅外熱像照片結(jié)合軟件分析,該工程空鼓缺陷面積約占建筑外墻總體面積比分別約為:西立面 5 %,北立面 5 %,南立面 15 %。
依據(jù) JGJ/T 110-2017《建筑工程飾面磚粘結(jié)強度檢驗標(biāo)準(zhǔn)》,對該工程外墻馬賽克飾面層拉伸粘結(jié)強度進(jìn)行檢測,檢測結(jié)果如表 1 所示,斷開狀態(tài)如圖 2、圖 3 所示。
表1 外墻馬賽克飾面層拉伸粘結(jié)強度檢測結(jié)果
圖2 粘結(jié)層與抹面層粘結(jié)界面為主斷開(5 類)
圖3 抹面層為主斷開(6 類)
對該工程外墻外保溫系統(tǒng)拉伸粘結(jié)強度進(jìn)行檢測,檢測結(jié)果如表 2 所示。
表2 外墻外保溫系統(tǒng)拉伸粘結(jié)強度檢測結(jié)果 MPa
對該工程外墻外保溫系統(tǒng)單位面積錨固件數(shù)量進(jìn)行檢查,檢查結(jié)果如表 3 所示。
表3 外墻外保溫系統(tǒng)錨固件數(shù)量檢查結(jié)果 個/m2
對該工程外墻外保溫系統(tǒng)錨固件抗拉承載力標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行檢測,檢測結(jié)果如表 4 所示。
表4 外墻外保溫系統(tǒng)錨固件抗拉承載力標(biāo)準(zhǔn)值檢測結(jié)果 kN
對該工程外墻外保溫系統(tǒng)保溫材料粘結(jié)面積比進(jìn)行檢測,檢測結(jié)果如表 5 所示。
表5 外墻外保溫系統(tǒng)保溫材料粘結(jié)面積比檢測結(jié)果 %
對該工程外墻外保溫系統(tǒng)構(gòu)造進(jìn)行檢測,檢測結(jié)果如表 6 所示。
表6 外墻外保溫系統(tǒng)構(gòu)造檢測結(jié)果
對該工程外墻外保溫系統(tǒng)抽樣,進(jìn)行系統(tǒng)吸水量檢測,檢測結(jié)果如表 7 所示。
表7 系統(tǒng)吸水量檢測結(jié)果 g/m2
該工程外墻外保溫系統(tǒng)飾面層使用馬賽克面磚,未能提供專項技術(shù)方案,此做法不符合國家建筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計圖集 10J121《外墻外保溫建筑構(gòu)造》第 6.1.4 條“外墻外保溫工程的飾面層宜采用涂料、飾面砂漿等輕質(zhì)材料。確需采用飾面磚,應(yīng)依據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)制定專項技術(shù)方案和驗收方法,組織專門論證”[4]的技術(shù)要求。
飾面層均粘貼馬賽克,不符合現(xiàn)行 GB/T 30595-2014《擠塑聚苯板(XPS)薄抹灰外墻外保溫系統(tǒng)材料》第 4.7 條“飾面層應(yīng)采用涂裝飾面”的技術(shù)要求。建筑總高度均達(dá)到 106.60 m,外飾面均粘貼馬賽克,不符合《關(guān)于印發(fā)〈江蘇省應(yīng)用外墻外保溫粘貼面磚做法〉技術(shù)規(guī)定》的通知[蘇建科(2008)95 號]的附件《江蘇省應(yīng)用外墻外保溫粘貼飾面磚做法技術(shù)規(guī)定》(以下簡稱“技術(shù)規(guī)定”)第二條“外墻外保溫粘貼飾面磚系統(tǒng)應(yīng)充分考慮抗震、抗風(fēng)時基層材料的正常變形及大氣物理化學(xué)作用等因素的影響,結(jié)合我省的實際情況,外墻外保溫粘貼飾面磚系統(tǒng)最大應(yīng)用高度不得大于 40 m”的技術(shù)要求;在外墻外保溫系統(tǒng)上粘貼面磚,施工質(zhì)量受到技術(shù)水平、材料配套、施工條件和手工操作等諸多因素的影響,加之該建筑為高層建筑,地上層數(shù) 32 層,總高度達(dá)到百米以上,受到風(fēng)壓作用較大,目前相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)均要求擠塑板外墻外保溫系統(tǒng)飾面材料應(yīng)選擇涂料、飾面砂漿等輕質(zhì)涂裝材料。而本項目飾面層為粘貼馬賽克做法,不符合上述標(biāo)準(zhǔn)及技術(shù)規(guī)定的要求,存在嚴(yán)重的質(zhì)量隱患,且未提供專門論證可行的施工技術(shù)方案,不能保證施工質(zhì)量,在長年日照、雨淋、滲水、凍融等不利因素作用下,發(fā)生空鼓,造成脫落。
該項目外墻外保溫系統(tǒng)馬賽克飾面層在東、西、北立面每兩層設(shè)一分格縫,南立面未設(shè)置,不符合技術(shù)規(guī)定第五條“外墻外保溫粘貼飾面磚系統(tǒng)應(yīng)結(jié)合立面設(shè)計合理設(shè)置分格縫:豎向不宜大于 12 m,橫向不宜大于 6 m”的技術(shù)要求;外墻馬賽克與粘結(jié)砂漿的線膨脹系數(shù)差異較大,加上填縫材料不具備適當(dāng)?shù)娜犴g性,不能有效釋放由熱脹冷縮、變形、收縮產(chǎn)生的應(yīng)力,導(dǎo)致外墻外保溫系統(tǒng)馬賽克飾面層空鼓、脫落。
該工程外墻外保溫系統(tǒng)馬賽克飾面層拉伸粘結(jié)強度經(jīng)現(xiàn)場實際檢測,其結(jié)果為 0.1~0.3 MPa,不符合 JGJ/T 110-2017《建筑工程飾面磚粘結(jié)強度檢驗標(biāo)準(zhǔn)》第 6.0.2 條“每組試樣平均粘結(jié)強度不應(yīng)小于 0.4 MPa;每組允許有一個試樣的粘結(jié)強度小于 0.4 MPa,但不應(yīng)小于 0.3 MPa”[1]的技術(shù)要求。
外墻外保溫系統(tǒng)拉伸粘結(jié)強度經(jīng)現(xiàn)場實際檢測,其結(jié)果為 0.02~0.10 MPa,不符合技術(shù)規(guī)定第四條“系統(tǒng)抗拉強度不應(yīng)小于 0.2 MPa”[2]的技術(shù)要求。
保溫材料粘結(jié)面積比經(jīng)現(xiàn)場實際檢測,其結(jié)果為18%,不符合 GB/T 30595-2014《擠塑聚苯板(XPS)薄抹灰外墻外保溫系統(tǒng)材料》第 4.4 條“擠塑板與基層的有效粘結(jié)面積不應(yīng)小于擠塑板面積的 40 %”[3]的技術(shù)要求;外墻外保溫系統(tǒng)粘結(jié)面積小,與基層墻體間存在空腔,在風(fēng)壓作用下,對外墻外保溫系統(tǒng)反復(fù)進(jìn)行擠壓或拉伸,加之自重、變形、收縮等不利因素的影響,各構(gòu)造層粘結(jié)強度低的薄弱之處易破壞,導(dǎo)致局部脫落。
該項目外墻外保溫系統(tǒng)吸水量經(jīng)現(xiàn)場取樣檢測,其結(jié)果為 784 g/m2,不符合 GB/T 30595-2014《擠塑聚苯板(XPS)薄抹灰外墻外保溫系統(tǒng)材料》第 5.1 條表 2“吸水量≤500g/m2”[3]的技術(shù)要求,雨雪水從外到內(nèi)滲入,集聚在馬賽克內(nèi)側(cè),使外墻外保溫系統(tǒng)自重大大增加,不但削弱了面磚的粘結(jié)強度,而且發(fā)生凍脹還會破壞保溫系統(tǒng)結(jié)構(gòu)影響粘結(jié)質(zhì)量,加劇了脫落發(fā)生的頻次、面積。
外墻外保溫系統(tǒng)作為建筑物與室外直接接觸的一個復(fù)合系統(tǒng),材料多樣、工作環(huán)境惡劣,外墻抹灰砂漿厚度不均、各材料層之間的特性差異、各構(gòu)造層之間粘結(jié)強度大小、飾面層材料的吸水率及密度等級、建筑物本身所處的地理位置環(huán)境等諸多因素都可能造成外墻外保溫系統(tǒng)飾面層或整體脫落,因此要保證建筑外墻外保溫系統(tǒng)耐久性和安全性,必須綜合考慮材料選擇,嚴(yán)格控制施工質(zhì)量。