韓 義
(中鐵城建集團第二工程有限公司, 廣東 廣州 511458)
保溫砂漿因為具有良好的保溫、防火性能而被廣泛應(yīng)用于建筑工程中,雖然該材料的組成比較簡單,但是若想取得良好的施工效果,需要結(jié)合當(dāng)?shù)氐氖┕きh(huán)節(jié)、材料、技術(shù)等多個方面的因素。下文以貴州省畢節(jié)市威寧一項建筑工程為背景,其在竣工一年之后出現(xiàn)了墻體開裂,空鼓的現(xiàn)象,將對其原因進行分析。
該住宅小區(qū)目前共有14棟單體住宅房,每一層樓房在18到28層不等,屬于標(biāo)準的鋼筋混凝土剪力墻結(jié)構(gòu),外部采用無機保溫砂漿作為墻外部的保溫系統(tǒng),由內(nèi)到外的構(gòu)造分別為混凝土切塊、水泥砂漿找平層、界面劑、無機保溫砂漿以及外墻的涂料,但是該項目在完工一年之后在外部經(jīng)常出現(xiàn)空鼓、開裂、剝落的情況。
出現(xiàn)這樣的情況后,施工單位首先采用傳統(tǒng)的敲擊方法對外墻空鼓部分進行檢測,并且及時對局部空鼓情況進行了修繕處理,為了更加全面科學(xué)地找到空鼓地方,施工團隊引入了大型紅外檢測裝置對該建筑的外墻部分進行系統(tǒng)檢測,除了第九號樓的空鼓率為8%,其他樓保溫層的空鼓率基本分布在10~15%之間,屬于嚴重超標(biāo)情況[1]。
通過現(xiàn)場的檢測分析以及數(shù)據(jù)庫資料,并結(jié)合紅外線強度檢測結(jié)果對墻體出現(xiàn)空鼓、剝落情況進行細致分析:
無機保溫砂漿外墻在施工和后期保養(yǎng)維護期間,基層以及周圍的施工環(huán)境應(yīng)該控制在5℃以上,并且后期保養(yǎng)周期在7個工作日以上,在冬季施工中因為威寧溫度降低,還應(yīng)該在外墻位置采取合適的防凍措施,防止因為外部溫度過低導(dǎo)致保溫砂漿的材料無法發(fā)生水化反應(yīng),進而影響施工強度。
該項目的外墻保溫防護系統(tǒng)從2018年的12月份開始施工直到2019年的5月竣工,正是經(jīng)歷了漫長的冬季溫度影響,從施工期間的氣象數(shù)據(jù)來看,這些日期最低溫度大于5℃的天數(shù)為19天,最低溫度低于5℃的天數(shù)為70天。通過溫度對比結(jié)果可以發(fā)現(xiàn),背面外墻的溫度低于周圍環(huán)境溫度為0~1℃之間,如果周圍的環(huán)境溫度本身低于5℃,則外墻的表面溫度必然也低于5℃,施工單位長期處于這樣的施工環(huán)境之下,無機保溫砂漿出現(xiàn)水化的情況也就可以解釋,甚至部分的墻面無法正常發(fā)生水化情況,導(dǎo)致無機砂漿在固結(jié)之后的強度達不到使用要求標(biāo)準。
在紅外線檢測儀器的精確檢測之下,發(fā)現(xiàn)各個測量點中,正常墻面的粘連強度為0.04~0.07MPa之間,被破壞的墻面均從保溫墻面位置斷開,出現(xiàn)空鼓墻面的粘連強度為0MPa,被外部作用力觸碰之后會立刻斷裂。事后利用砂漿修繕的部位粘連強度分別為0.12、0.14MPa,被破壞的位置從砂漿層開始。無機砂漿保溫系統(tǒng)施工標(biāo)準中明確規(guī)定砂漿系統(tǒng)的設(shè)定應(yīng)該滿足當(dāng)?shù)氐臍夂蛞?,其中具體的參數(shù)要求標(biāo)準為:涂料飾面的防護層和保溫層之間的粘連強度應(yīng)該保持在0.01MPa之下,并且破壞的位置應(yīng)能夠控制在保溫層范圍之內(nèi)。該項目經(jīng)過紅外線裝置檢測過后發(fā)現(xiàn)無機保溫砂漿系統(tǒng)的粘連度沒有達到設(shè)計的要求標(biāo)準,并且保溫砂漿的強度很低[2]。施工單位邀請專業(yè)檢測機構(gòu)進行砂漿性能試驗,按照國家有關(guān)規(guī)范的規(guī)定進行試驗檢測。
(1)將試件在標(biāo)準試驗條件下養(yǎng)護13d,在試件表面涂上環(huán)氧樹脂等高強度粘合劑,然后將上夾具對正位置放在粘合劑上,并確保上夾具不歪斜,繼續(xù)養(yǎng)護24h。
(2)測定拉伸粘結(jié)強度。其示意圖見圖1,圖2。
(3)將鋼制墊板套入基底砂漿塊上,將拉伸粘結(jié)強度夾具安裝到試驗機上,試件置于拉伸夾具中,夾具與試驗機的連接宜采用球鉸活動連接,以(5±1)mm/min速度加荷至試件破壞。試驗時破壞面應(yīng)在檢驗砂漿內(nèi)部,則認為該值有效并記錄試件破壞時的荷載值。若破壞型式為拉伸夾具與粘合劑破壞,則試驗結(jié)果無效。
此外,將試件在下述兩種試驗條件下分別進行四次循環(huán):冷熱循環(huán)試驗、凍融循環(huán)試驗。兩項試驗之間,試件至少在標(biāo)準試驗條件下放置48h。試驗結(jié)果如表1、表2所示。
表1 凍融前粘結(jié)強度試驗結(jié)果
表2 凍融后粘結(jié)強度試驗結(jié)果
無機保溫砂漿系統(tǒng)的施工需要采用固定的界面劑,該材料能夠有效改善保溫系統(tǒng)于墻體的粘連性能。但是通過實際的數(shù)據(jù)考察發(fā)現(xiàn),該項目的界面劑和無機保溫材料并不是由固定單一的材料供應(yīng)商供應(yīng),存在很大的故障幾率。事實證明后期保溫砂漿以及墻體部分所表現(xiàn)出來的使用效果正是因為材料質(zhì)量不達標(biāo)所造成的。
施工方應(yīng)該根據(jù)無機砂漿施工技術(shù)規(guī)程要求,在施工過程中注意做好關(guān)鍵部分的施工工作。例如在基層的表面涂抹均勻的界面劑,外部表面的計量如果達不到要求,基層上面的保溫砂漿無法具備良好的粘接性能,同時界面劑的缺失還會導(dǎo)致基層墻體和保溫層之間形成空鼓的氣泡。
無機保溫砂漿的外墻保溫系統(tǒng)在重要節(jié)點部位應(yīng)該做好充分的防水工作,例如分隔縫位置按照建筑需求設(shè)計,明顯位置裂縫采用有機材料和防水涂料粉刷2遍以上。節(jié)點部分如果沒有處理得當(dāng)非常容易發(fā)生保溫層滲水的情況,從而影響保溫效果。該住宅位于貴州省畢節(jié)市,該地氣候冬冷夏熱,在冬季出現(xiàn)霜凍的情況比較頻繁,并且夏季雨水量較大,如果沒有做好外部保溫層的節(jié)點工作,夏季的過量雨水可能會從分隔縫的裂縫中滲入到保溫層的內(nèi)部。該小區(qū)在竣工交付一年之后,在干濕交替的季節(jié)常常會發(fā)現(xiàn)外部保溫層的保溫砂漿以及界面劑出現(xiàn)老化的情況,保溫層因此出現(xiàn)大面積的空鼓和脫落情況?,F(xiàn)場利用紅外線裝置進行檢測,發(fā)現(xiàn)空鼓脫落部分大都集中分布在外墻裂縫位置,該種情況正是因為施工方在裂縫處理方面沒有處理到位[3]。
為了盡可能地節(jié)省經(jīng)濟成本,針對已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的空鼓、開裂情況可以采取局部修繕的工作方式,修補材料一般以水泥砂漿為主,之所以應(yīng)用這種材料一方面是因為水泥砂漿和無機保溫材料的導(dǎo)熱系數(shù)相差較大,因此不會出現(xiàn)材料之間的沖突,應(yīng)用在事故部分能夠形成良好的冷熱橋,另一方面保溫材料和界面劑在使用一段時間之后必然會發(fā)生深度老化,空鼓現(xiàn)象越來越明顯,傳統(tǒng)局部修繕的方式無法解決這樣的情況,因此建議將之前發(fā)生空鼓開裂的保溫層全部清理干凈,并且重新按照節(jié)能環(huán)保的生產(chǎn)理念對外部的保溫系統(tǒng)進行施工,在施工過程中需要注意如下幾個方面的工作:
(1)在鏟除外部保溫層時將會存在大面積的廢料,因此需要在腳手架上面做好防護措施,防止建筑廢料掉落到人群之中,在修補工作中還應(yīng)該做好周圍門窗、遮陽位置的防護工作,如果因為施工對這些部位造成了污染,應(yīng)該及時清理[4]。
(2)在施工期間以及完工之后的一天內(nèi),保證周圍溫度環(huán)境控制在5℃以上,在修補期間外部溫度高于35℃或者出現(xiàn)大風(fēng)大雨天氣應(yīng)該延緩施工。在夏季施工應(yīng)避免陽光暴曬的情況,春秋季施工做好防風(fēng)措施。
(3)保溫砂漿的施工遵循從上到下的基本原則,每一層滿足兩遍施工的基本要求,每一層的粉刷厚度控制在20mm以下,每一次的粉刷涂抹應(yīng)間隔一定時間。所有施工修補工作結(jié)束之后需要進行保溫層的固化養(yǎng)護,工作維護周期不低于7個工作日,現(xiàn)場檢查所有條件允許之后才能夠進行抗裂防護[5]。
本工程利用傳統(tǒng)方法和紅外線方法檢測得知,外部無機保溫層出現(xiàn)外墻開裂、空鼓情況的主要原因和材料質(zhì)量、外部施工條件以及施工團隊所具備的施工能力有很大關(guān)聯(lián),無機保溫砂漿的最終應(yīng)用因此受到很大影響。本項目的施工條件以及施工工藝沒有滿足規(guī)范要求,所以出現(xiàn)了比較嚴重的開裂事故,對此,未來的施工團隊?wèi)?yīng)嚴格控制工程材料質(zhì)量以及施工工藝。