提高外墻巖棉保溫施工質(zhì)量技術(shù)研究

王 建

(中鐵建設(shè)集團(tuán)有限公司 北京 100040)

1 前言

隨著現(xiàn)代城市化發(fā)展，建筑住宅高度越來越高，各地均不同程度出現(xiàn)過外墻保溫脫落，影響使用功能；甚至因為保溫系統(tǒng)脫落造成了傷人事故；因此對外立面保溫系統(tǒng)的防火等級、保溫系統(tǒng)穩(wěn)定性的要求也越來越高。濟(jì)南恒大悅瓏臺工程包含高層住宅、別墅、學(xué)校等56個單體建筑，建筑面積超過31萬m2，單體工程多。外墻保溫采用100 mm厚橫絲巖棉板，主要規(guī)格為1 200 mm×600 mm，表觀密度≥140 kg/m3，憎水率≥98%。巖棉具有導(dǎo)熱系數(shù)低、良好的吸音性能、防火阻燃性能好、耐久性好等特點，是國內(nèi)外公認(rèn)的理想保溫材料[1]。通過采取對外墻結(jié)構(gòu)構(gòu)造優(yōu)化、增加巖棉保溫系統(tǒng)角鋼托架、巖棉保溫罩面層增加一道聚合物水泥砂漿及耐堿玻纖網(wǎng)抹灰遍數(shù)等措施來提高保溫系統(tǒng)的牢固性，對以上幾個重點環(huán)節(jié)進(jìn)行了詳細(xì)研究，既保證了良好的工程質(zhì)量又便于施工操作。

2 外墻保溫施工設(shè)計優(yōu)化

針對窗臺、女兒墻等部位保溫系統(tǒng)上口容易碰觸、開裂問題，增加鋼筋砼挑檐壓頂。

針對巖棉保溫系統(tǒng)自身重量大、受潮易變形脫落問題，沿樓周圈外墻水平方向設(shè)置鍍鋅角鋼托架。

針對保溫板粘接砂漿與基層粘貼不牢固問題，在保溫系統(tǒng)施工前，必須把墻體基層即結(jié)構(gòu)墻面的找平層施工完畢[2]。除了保證粘接砂漿自身強(qiáng)度以及粘貼面積以外，外墻輕質(zhì)加氣砼砌塊部位的墻體采用聚合物水泥砂漿抹灰罩面并進(jìn)行拉線找平，確保與砼剪力墻面一平。粘結(jié)層厚度以能調(diào)平巖棉板粘貼層為宜，不宜大于5 mm，粘結(jié)層越厚，粘結(jié)缺陷越多，風(fēng)力所產(chǎn)生的負(fù)壓影響也越大。

針對保溫層外表面尤其是窗口四周、山墻陽角等部位長期受風(fēng)力負(fù)壓影響造成保溫系統(tǒng)開裂脫落問題，陽臺、窗洞口、挑檐、勒腳、墻體陽角等部位均增加一道耐堿玻纖網(wǎng)格布翻包及聚合物水泥砂漿罩面，提高局部罩面強(qiáng)度。整個外墻保溫面通過設(shè)計變更確定，采用兩道聚合物水泥砂漿復(fù)合耐堿玻璃纖維網(wǎng)格布罩面封閉。

3 施工工藝流程及關(guān)鍵技術(shù)

3.1 外墻保溫施工流程

工藝流程:墻體結(jié)構(gòu)構(gòu)造優(yōu)化→墻體基層處理→掛線、彈線施工→澆水濕潤→填補(bǔ)封閉各類洞口→5 mm厚聚合物水泥砂漿找平→安裝金屬托架→憎水型巖棉板兩個大面和四個小面噴刷防水型界面劑→粘貼巖棉板→門窗洞口抹20 mm厚?；⒅楸厣皾{收口→第一遍抹面膠漿粉刷(內(nèi)摻耐堿玻纖網(wǎng)格布)→安裝錨固件(錨釘)→門窗洞口、墻體陽角部位等增加網(wǎng)格布和聚合物砂漿罩面→第二遍抹面膠漿粉刷(內(nèi)摻耐堿玻纖網(wǎng)格布)→第三遍抹面膠漿粉刷→修整及養(yǎng)護(hù)。

3.2 外墻結(jié)構(gòu)構(gòu)造優(yōu)化設(shè)計

為保障巖棉外墻保溫系統(tǒng)的可靠性與有效性，系統(tǒng)技術(shù)應(yīng)用時，需要展開對外墻保溫系統(tǒng)構(gòu)造優(yōu)化設(shè)計[3]。外窗臺部位的外墻保溫、女兒墻頂部的保溫板在使用、維修或者外窗保潔過程中存在易碰、易踩踏，然后造成該部位保溫板上口開裂隱患。因此在結(jié)構(gòu)施工時將鋼筋砼窗臺壓頂、女兒墻鋼筋砼壓頂向外側(cè)挑出100～120 mm(根據(jù)巖棉板厚度確定外挑寬度)寬度，將保溫收頭位置藏在鋼筋砼壓頂之下，有效地避免了保溫上口開裂進(jìn)水受潮引起保溫系統(tǒng)脫落的隱患。外墻窗臺砼壓頂結(jié)合圖紙設(shè)計檐線造型均做成內(nèi)高外低形式，室外側(cè)低于內(nèi)側(cè)20 mm，向外側(cè)用?；⒅楸厣皾{找坡，方便雨水迅速地排掉。屋面女兒墻砼壓頂向屋面內(nèi)側(cè)找坡，坡度不小于5%，避免雨水污染外墻面，壓頂外側(cè)底部設(shè)置10 mm×10 mm成品塑料滴水條，防止雨水倒灌滲入保溫層。如圖1、圖2所示。

圖1 窗臺壓頂外企口挑出

圖2 女兒墻增加砼壓頂做法詳圖

3.3 增加水平方向角鋼托架

外墻巖棉保溫系統(tǒng)因為自身重量大，受潮后容易產(chǎn)生下墜變形，甚至造成外墻保溫脫落事故。為進(jìn)一步提高外墻保溫施工質(zhì)量，對外墻巖棉保溫施工方案專門組織了專家論證。論證意見確定沿樓周圈外墻水平方向設(shè)置80×5 mm熱鍍鋅等邊角鋼。鍍鋅角鋼托架自首層散水位置600 mm處安裝第一道，同時在支架的下方區(qū)域用防水和防火性能良好的建筑材料進(jìn)行保溫處理[4]。然后每2層安裝一道，即 1、3、5、7、9、11 層各設(shè)置一道，角鋼托架安裝前先用水準(zhǔn)儀在墻體上彈出水平線，再沿水平線安裝角鋼托架，必須保證托架處于水平位置，兩根托架水平接頭部位之間留有3 mm的縫隙，作為溫度伸縮縫。設(shè)置金屬托架可以有效分段卸荷、安全受力，降低外墻保溫脫落風(fēng)險。

鍍鋅角鋼托架在結(jié)構(gòu)墻體上固定方法:采用膨脹螺栓M8 mm×70 mm@500 mm固定于混凝土墻，脹栓有效錨固深度45 mm；M12 mm×105 mm@500 mm用于加氣塊墻體，脹栓有效錨固深度65 mm，托架安裝見圖3。施工完畢后應(yīng)對托架錨栓間距及錨固深度進(jìn)行檢查，并對單個托架抗拉承載力進(jìn)行抽樣檢測(JG/T366外墻保溫用錨栓)，確保其檢測值不小于1.2 kN。

圖3 角鋼托架安裝節(jié)點

當(dāng)金屬托架遇到水平構(gòu)件(陽臺、空調(diào)板、雨棚板等)需斷開時，需將金屬托架伸入水平構(gòu)件不小于200 mm，且必須在距托架端部50 mm處設(shè)置金屬錨栓與基層錨固，如圖4所示。

圖4 角鋼托架遇挑板時安裝節(jié)點

3.4 強(qiáng)化基層處理

基層處理:保溫施工前應(yīng)先將剪力墻及構(gòu)造柱突出部分進(jìn)行剔鑿平整。外墻結(jié)構(gòu)面上原有的施工預(yù)留孔洞(例如固定模板用的預(yù)留穿墻螺栓孔、懸挑架工字鋼預(yù)留孔等)必須使用比墻體砼高一標(biāo)號抗?jié)B微膨脹砼封堵，見圖5。預(yù)留洞封堵后外側(cè)施工縫兩側(cè)50 mm范圍內(nèi)涂刷1.5 mm厚聚氨酯防水一道。各類外墻挑出構(gòu)件的陰角部位均應(yīng)涂刷聚氨酯防水涂料，上翻高度不小于200 mm，平面滿刷。墻體基層聚合物水泥砂漿找平層要與基層結(jié)構(gòu)墻體可靠粘結(jié)，平整度偏差控制在5 mm以內(nèi)。將外墻外保溫施工的混凝土墻面基體雜物清理干凈[5]，找平層施工前，要把剪力墻表面浮漿、砼流墜、脹模等影響粘結(jié)砂漿與基層之間粘結(jié)牢固度的材料剔鑿清理干凈。

圖5 懸挑架型鋼洞封堵

基層墻面要妥善處理完畢，并用聚合物砂漿配合鋁合金刮杠找平，可以有效防止外墻滲漏，避免出現(xiàn)因為基層墻面不平整而導(dǎo)致保溫板粘貼不牢固的情況出現(xiàn)。

基層掛線、彈線找平:為保證巖棉板粘板、抹面層施工過程中的平整度，在墻體基層抹灰找平時，必須在建筑物的外墻陰陽角轉(zhuǎn)折部位、空調(diào)板兩外側(cè)等部位從上至下掛垂直基準(zhǔn)鋼線。每個樓層在水平界格縫位置掛水平通線。同時根據(jù)外立面效果圖設(shè)計，在墻面上對陽臺、凸窗等外窗放出水平、垂直控制線以及墻面水平、豎向界格縫控制線等。

涂刷防水界面劑:巖棉板粘貼之前將兩個大表面及4個側(cè)面噴涂防水型專用界面劑，對巖棉板表面空隙進(jìn)行封閉，提高巖棉抗潮濕性能(界面劑顏色與巖棉板自身顏色明顯不同，以便于檢驗界面劑噴涂情況)。巖棉板應(yīng)粘貼牢固，不得有松動和空鼓，墻角處巖棉板應(yīng)交錯互鎖。

3.5 增加耐堿玻纖網(wǎng)格布罩面，提高粘貼率，優(yōu)化錨栓數(shù)量

外墻外保溫系統(tǒng)中最薄弱的環(huán)節(jié)為保溫層及其界面粘接層[6]。陽臺、外門窗洞口、挑檐、勒腳、墻體陽角等易開裂部位均增加一道耐堿玻纖網(wǎng)格布翻包及聚合物水泥砂漿罩面，提高局部罩面強(qiáng)度。整個外墻面采用兩道聚合物水泥砂漿加復(fù)合耐堿玻璃纖維網(wǎng)格布罩面封閉，提高墻面表面抹灰層整體強(qiáng)度，要把內(nèi)層網(wǎng)布用錨栓圓盤壓緊[7]。

門、窗洞口內(nèi)側(cè)陽角處理:此部位通常易產(chǎn)生沿著洞口陽角產(chǎn)生的斜向裂縫，因此在洞口四周陽角部位45°范圍以內(nèi)，均附加一道尺寸為300 mm×400 mm的網(wǎng)格布進(jìn)行加強(qiáng)，然后再把大面積網(wǎng)格布搭接到附加網(wǎng)格布上，形成閉合的一體化粘結(jié)。門窗洞口外側(cè)陰角處每邊用150 mm寬網(wǎng)格布翻包加強(qiáng)。如圖6所示。大面網(wǎng)格布沿長度水平方向繃直，彎曲一面朝里放置。左右搭接100 mm，上下搭接80 mm，網(wǎng)格布在墻體陽角處搭接200 mm，墻體陰角處搭接150 mm。

圖6 門窗洞口位置網(wǎng)格布翻包

一般在山墻部位采取無空腔的滿粘法施工，其他的部位可以采用點框結(jié)合法粘貼，滿足60%有效粘結(jié)面積即可。但是，由于本項目緊靠繡源河道，順河風(fēng)較大，因此巖棉板與基層粘結(jié)采用無空腔滿粘法，巖棉板與基層墻體的粘貼按100%面積粘貼。提高保溫板粘結(jié)率可以有效降低保溫體系滲漏、脫落風(fēng)險。

巖棉板粘貼施工時，板縫應(yīng)密拼處理，緊鄰板之間平整無錯臺，高差控制在1.5 mm內(nèi)。巖棉板粘貼時，自下而上進(jìn)行，沿著水平方向橫向鋪貼施工，上下兩排板錯開1/2板長粘貼，嚴(yán)禁形成通縫。巖棉板粘貼完畢禁止打磨表面，避免破壞巖棉板表面的膠體及防水界面劑。

優(yōu)化保溫錨釘數(shù)量，確保錨固質(zhì)量。樓層越往高處建筑副風(fēng)壓越大，且保溫材料脫落所造成的危害越大，根據(jù)高層建筑風(fēng)壓沿高度增加的特點，創(chuàng)新性的采用“三段式”進(jìn)行錨栓數(shù)量排布(錨栓的數(shù)量要求建筑高度10 m以內(nèi)不少于7個/m2，10～20 m不少于8個/m2，20～40 m不少于10個/m2)，有效降低了高層外墻保溫脫落造成的風(fēng)險。錨栓安裝錨固之后，需要在圓盤的表面涂上一層抹面膠漿，達(dá)到防水目的[8]。

錨栓每平米用量數(shù)量檢查:用φ6～8 mm鋼筋做個1 m×1 m方框，套在墻體上檢查框內(nèi)錨栓數(shù)量，直觀方便。錨栓分段布置見圖7所示。

圖7 錨栓布置

4 施工關(guān)鍵點控制措施

4.1 錨栓質(zhì)量控制

錨栓材質(zhì)要求:錨栓采用聚酰胺制成的釘及帶圓盤的塑料膨脹套管，不得使用再生材料，錨栓的塑料圓盤直徑不小于140 mm，錨栓長度190 mm以上。錨栓在剪力墻部位有效錨固深度不小于35 mm；加氣塊墻體有效錨固深度不小于60 mm。為保證脹栓錨入結(jié)構(gòu)層深度，在鉆頭上提前做好標(biāo)記[9]。錨栓施工時先將盤形塑料套管逐個用力按壓至鉆孔中，再用電動螺絲刀將自攻絲擰至套管底部擰緊。

檢查錨栓錨固力:采取現(xiàn)場拉拔試驗的方法確定，檢測批次按照單位工程確定，每檢測批不少于3個點。當(dāng)外墻面積(外墻面積包含所有的外門、窗洞口面積)超過1 000 m2時，每超過500 m2再增加一個檢測點。用于現(xiàn)場錨栓拉拔試驗的拉力試驗機(jī)，應(yīng)通過校準(zhǔn)的荷載傳感器保持連續(xù)緩慢地加載。施加的荷載應(yīng)垂直于基材表面，并通過鉸鏈傳遞給塑料錨栓，約1 min后達(dá)到破壞荷載，記錄破壞時的拉力及破壞部位。單個錨栓抗拉承載力標(biāo)準(zhǔn)值混凝土墻體≥0.60 kN，蒸壓加氣混凝土墻體≥0.30 kN。

4.2 耐堿玻纖網(wǎng)格布及粘接膠漿質(zhì)量控制

由于水泥呈強(qiáng)堿性，對普通玻纖網(wǎng)格布具有腐蝕破壞作用，若采用普通中堿玻纖網(wǎng)格布，則易受腐蝕使保溫墻面開裂。為增強(qiáng)面層抗裂、抗沖擊能力，采用抗堿高分子化合物涂塑玻璃纖維網(wǎng)格布，經(jīng)涂塑后的網(wǎng)格布具有良好的耐堿性能。粘貼砂漿一定要攪拌充分，攪拌完成的砂漿要在2 h內(nèi)用完[10]。配制好的粘結(jié)膠漿需采取妥善防曬避風(fēng)措施；要在場內(nèi)固定場所集中攪拌，專人負(fù)責(zé)，定崗管理[11]。

5 結(jié)束語

巖棉板無論是從性價比，還是從產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)來說，都是優(yōu)質(zhì)的A級防火保溫材料[12]。通過對外墻巖棉保溫系統(tǒng)造成脫落隱患的原因進(jìn)行詳細(xì)分析，明確了影響保溫體系牢固性的各項因素，并提出了相應(yīng)的解決措施，提高了外墻巖棉保溫體系的穩(wěn)定性，有效保證了工程質(zhì)量，為同類工程施工起到了一定的借鑒及參考作用。