劉盈，楊生鳳，周麗娟，楊雨奕

（1.中國建筑科學(xué)研究院有限公司，北京 100013；2.中國建筑技術(shù)集團有限公司，北京 100013；3.上海天補材料科技有限公司，上海 200331；4.建研院檢測中心有限公司，北京 100013）

0 引言

目前國內(nèi)許多城市已逐步邁入存量房時代，其中部分既有建筑圍護系統(tǒng)服役期已經(jīng)達到設(shè)計使用年限的60%～80%，建筑外墻在自然環(huán)境或人為破壞等作用下，隨著服役年齡延長功能不斷退化，外墻板開裂、脫落，邊角裂縫，滲水滲流，門窗滲漏水，保溫板、墻磚掉落等多種問題頻出[1]，由此造成房屋的安全性降低，影響人們的日常生活，甚至危及民眾的人身安全，需要對老舊房屋外墻實施修繕處理。

既有建筑的外墻系統(tǒng)的更新修復(fù)是當(dāng)前的研究熱點，針對外墻開裂、滲漏、空鼓和大面積脫落等問題的整治與修復(fù)，國內(nèi)已經(jīng)形成了部分的成果[2-4]。主要做法是對系統(tǒng)整體或局部進行鏟除后置換，以新建標(biāo)準(zhǔn)進行選材、設(shè)計和施工。這種做法多以臨時性、應(yīng)急性維修為主[2]，存在擾民、不環(huán)保、工序復(fù)雜、修復(fù)周期長的缺點，不僅易導(dǎo)致不少外墻修復(fù)后再次出現(xiàn)開裂、空鼓等質(zhì)量問題，甚至在更新過程中可能會發(fā)生消防、墜落等安全事故。目前市場上迫切需要一種“安全、快速、環(huán)保、不擾民、經(jīng)濟合理”的外墻更新系統(tǒng)解決方案。

1 外墻保溫薄層原位修繕加固系統(tǒng)

相對于破壞性的修復(fù)工藝，本文聚焦于薄層原位修繕加固技術(shù)，此技術(shù)是指不鏟除或極少量鏟除原系統(tǒng)，對損壞的部位采取加釘錨固、注漿措施，對立面采用專用復(fù)合材料覆蓋飾面翻新、總施工厚度不大于3 mm的一種修復(fù)技術(shù)。根據(jù)飾面類型可分為非透明（涂料飾面）原位修復(fù)系統(tǒng)（如表1、圖1所示）和瓷磚飾面透明原位修復(fù)系統(tǒng)。根據(jù)瓷磚飾面表面平整度瓷磚飾面原位修復(fù)系統(tǒng)還可分成透明膠原位修復(fù)系統(tǒng)（如表2所示）及透明網(wǎng)膠原位修復(fù)系統(tǒng)（如表3所示）。

表1 非透明（涂料飾面）原位修復(fù)系統(tǒng)基本構(gòu)造層

表2 透明膠原位修復(fù)系統(tǒng)基本構(gòu)造層

表3 透明網(wǎng)膠原位修復(fù)系統(tǒng)基本構(gòu)造層

外墻保溫薄層原位修復(fù)技術(shù)在日本已經(jīng)歷了30年以上的工程驗證，主要用于外墻的局部修復(fù)，可大幅延長保溫系統(tǒng)安全使用壽命。該技術(shù)在國內(nèi)目前尚處于初期應(yīng)用階段，與日本相比，我國的建筑圍護結(jié)構(gòu)節(jié)能情況更為復(fù)雜，采用的外保溫系統(tǒng)多樣，由于各氣候區(qū)環(huán)境特征各有特點，與日本也不盡相同，比如上海市多雨且溫差較大，導(dǎo)致常用外墻外保溫系統(tǒng)及外墻缺陷形式與國外也有較大差異[5]。因此，需要結(jié)合本地氣候及外墻圍護結(jié)構(gòu)實際，開展采用薄層原位修復(fù)系統(tǒng)及材料的典型外墻外保溫系統(tǒng)的修復(fù)安全性論證研究，為薄層修復(fù)技術(shù)的推廣應(yīng)用提供技術(shù)支撐，提高建筑外墻使用壽命。

基于此開展了相關(guān)研究，主要內(nèi)容包括對薄層原位修復(fù)技術(shù)用材料的耐老化性等關(guān)鍵性能進行測試，對薄層原位修復(fù)系統(tǒng)的固定銷承載力及系統(tǒng)耐候性進行驗證分析，并在此基礎(chǔ)上開展工程應(yīng)用示范。

2 薄層原位修復(fù)系統(tǒng)關(guān)鍵組成材料及系統(tǒng)性能研究

對外墻外保溫非透明（涂料飾面）原位修復(fù)系統(tǒng)、透明網(wǎng)膠（面磚飾面）原位修復(fù)系統(tǒng)、透明膠（面磚飾面）原位修復(fù)系統(tǒng)的關(guān)鍵材料的技術(shù)性能進行測試。

2.1 固定銷

固定銷在外墻保溫系統(tǒng)中起到抵抗負風(fēng)壓和熱應(yīng)力的作用，避免建筑物外墻保溫系統(tǒng)因長期經(jīng)受物理應(yīng)力和施工不確定因素的影響造成大面積脫落。薄層原位修復(fù)專用固定銷主要包括空心固定銷、實心固定銷。圖2為在實驗室對固定銷進行材性檢測，固定銷由生產(chǎn)廠家到實驗室安裝。

固定銷（實心、空心）的抗拉承載力標(biāo)準(zhǔn)值（有注漿、無注漿）、抗剪力依據(jù)JG/T 366—2012《外墻保溫用錨栓》、GB/T 6400—2007《金屬材料線材和鉚釘剪切試驗方法》進行性能測試，固定銷的性能均符合DG/TJ 08—2310—2019《外墻外保溫系統(tǒng)修復(fù)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》的規(guī)定（見表4）。

表4 固定銷的技術(shù)性能

2.2 注漿膠

在進行修復(fù)時，應(yīng)根據(jù)空鼓情況及外墻外保溫類型，可采用釘錨注漿和釘錨植筋等方法增強固定銷與墻面拉拔力。釘錨注漿是指采用無塵無擾動鉆孔工具在需加固的墻面鉆孔，安裝空心的專用固定銷，再將注膠漿低壓注入空心固定銷中，多用于無機砂漿類外墻外保溫系統(tǒng)修復(fù)。釘錨植筋是將注膠漿直接注入孔內(nèi)，再安裝實心專用固定銷，多用于板材類外保溫系統(tǒng)的修復(fù)。

圖3為在實驗室對注漿膠進行材性檢測。注漿膠的粘結(jié)強度（標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)、濕基面）、黏度依據(jù)JG/T 157—2009《建筑外墻用膩子》、GB/T 2794—2013《膠黏劑黏度的測定 單圓筒旋轉(zhuǎn)黏度計法》進行測試，在進行粘結(jié)強度（濕基面）測試時，成型前24 h、成型后24 h均將使用的基材放在相對濕度90%環(huán)境中進行養(yǎng)護。測試結(jié)果如表5所示，注漿膠的性能符合DG/TJ08-2310—2019的要求。

表5 注漿膠的技術(shù)性能

2.3 改性聚合物注漿料

當(dāng)外墻砂漿表層空鼓率超過30%以上，深層空鼓率超過50%時，為減少空鼓率可通過鉆孔注漿，將改性聚合物注漿料直接注入孔中，用于提高空鼓部位粘結(jié)力。其中Ⅱ型改性聚合物注漿料適用于點框式粘貼外保溫系統(tǒng)注漿，Ⅰ型改性聚合物注漿料適用于其他外保溫系統(tǒng)注漿。

圖4為在實驗室對改性聚合物注漿料（Ⅰ、Ⅱ型）進行材性檢測，結(jié)果如表6所示，改性聚合物注漿料的性能符合DG/TJ08—2310—2019的要求。

表6 改性聚合物注漿料的技術(shù)性能

2.4 薄層原位修復(fù)系統(tǒng)

涂料飾面氈膠復(fù)合層是由抗裂氈、氈膠經(jīng)施工復(fù)合而成的防水、抗裂系統(tǒng)，其中，抗裂氈是一種具有抗裂作用的氈網(wǎng)，氈膠是由特殊改性有機材料制成的膏狀復(fù)合材料。

面磚飾面透明網(wǎng)膠復(fù)合層由透明界面劑、柔韌抗裂網(wǎng)、透明網(wǎng)膠經(jīng)施工復(fù)合而成的防水、抗裂系統(tǒng)，當(dāng)瓷磚表面凹凸不平，透明網(wǎng)膠復(fù)合層中的柔韌抗裂網(wǎng)無法鋪平影響性能時，可采用透明膠復(fù)合層。

針對薄層原位修復(fù)復(fù)合層進行性能測試（如圖5所示），結(jié)果如表7所示，復(fù)合層的性能符合DG/TJ 08—2310—2019的要求。

表7 薄層原位修復(fù)復(fù)合層的技術(shù)性能

3 薄層原位修復(fù)系統(tǒng)耐候性研究

根據(jù)JG/T 429—2014《外墻外保溫系統(tǒng)耐候性試驗方法》對外墻外保溫修復(fù)系統(tǒng)進行耐候性試驗，前后對比如圖6所示，結(jié)果如表8所示。

表8 薄層原位修復(fù)系統(tǒng)的耐候性

同時，針對涂料飾面氈膠復(fù)合層系統(tǒng)進行了缺陷模擬設(shè)計，如圖7所示，模擬50%空鼓缺陷，對薄層原位修復(fù)系統(tǒng)的耐候性進行模擬驗證，經(jīng)過80次熱雨循環(huán)、5次熱冷循環(huán)和25次凍融循環(huán)后，測得系統(tǒng)的復(fù)合層拉伸粘結(jié)強度為0.7 MPa，無起泡、剝落和裂紋等現(xiàn)象。對灌漿部位進行切割后觀察灌漿飽滿情況發(fā)現(xiàn)：空鼓深度大于1 cm時，灌漿材料主要起填充作用，改善表層無機保溫砂漿的受力狀況?？展纳疃刃∮? cm時，灌漿材料與基層墻體和無機保溫砂漿兩面均有粘結(jié)。在保留下來的灌漿材料與基層墻體、無機保溫砂漿粘結(jié)部位的面積大小約為80 mm×80 mm，測得拉伸粘結(jié)強度為0.11 MPa，破壞處位于無機保溫砂漿。

4 結(jié)語

基于以上研究，在確保薄層原位修復(fù)系統(tǒng)性能的基礎(chǔ)上，配以修復(fù)構(gòu)造安全性設(shè)計、施工流程和關(guān)鍵技術(shù)的質(zhì)量控制要點及驗收要點，薄層原位修復(fù)技術(shù)已經(jīng)在江浙滬及周邊的多個地區(qū)得到應(yīng)用。由于修繕復(fù)合層使用壽命是一般涂料壽命的3～5倍，不銹鋼固定銷理論上和主體結(jié)構(gòu)同壽命，采用高抗拉強度、高抗?jié)B的復(fù)合層與高抗拉承載力的固定銷組成的加固系統(tǒng)，修繕部位安全可靠，使用壽命長。經(jīng)過工程實踐表明，與傳統(tǒng)的鏟除修復(fù)工藝相比，該工藝具有能夠保留原墻面、施工垃圾少、操作施工噪聲低及修繕效果安全可靠等優(yōu)點。