■ 姚曉璐 YAO Xiaolu 陳小杰 CHEN Xiaojie
2009 年,《民用建筑外保溫系統(tǒng)及外墻裝飾防火暫行規(guī)定》(公通字〔2009〕46 號(hào))發(fā)布實(shí)施,明確提出“民用建筑外保溫材料的燃燒性能宜為A 級(jí),且不應(yīng)低于B2 級(jí)”[1]。自此,具有優(yōu)越防火阻燃性能、保溫性能、耐久性能的無(wú)機(jī)保溫砂漿,在外墻保溫系統(tǒng)中得到了廣泛應(yīng)用。然而,伴隨著無(wú)機(jī)保溫砂漿外保溫系統(tǒng)應(yīng)用項(xiàng)目數(shù)量的增加、使用年限的延長(zhǎng),因無(wú)機(jī)保溫砂漿的質(zhì)量和施工工藝等因素,導(dǎo)致無(wú)機(jī)保溫砂漿外墻外保溫系統(tǒng)普遍出現(xiàn)開(kāi)裂、空鼓、保溫骨料破損、砂漿熱工性能降低等損壞。2018 年4 月,上海市住房和城鄉(xiāng)建設(shè)管理委員會(huì)發(fā)布《上海市禁止或者限制生產(chǎn)和使用的用于建設(shè)工程的材料目錄(第四批)》(滬建建材〔2018〕212 號(hào)),禁止水泥基無(wú)機(jī)保溫砂漿系統(tǒng)在新建、改建、擴(kuò)建的建筑工程外墻外側(cè)作為主體保溫系統(tǒng)使用[2]。而對(duì)于現(xiàn)有的無(wú)機(jī)保溫砂漿外墻外保溫系統(tǒng)住宅,為避免其外墻外保溫脫落而引起生命和財(cái)產(chǎn)損失,需進(jìn)行外墻外保溫系統(tǒng)修繕。由于修繕技術(shù)手段的限制,往年普遍采用全面鏟除的方式。其優(yōu)點(diǎn)是可直接從保溫系統(tǒng)根源上解決問(wèn)題,消除安全隱患;缺點(diǎn)是無(wú)法對(duì)無(wú)機(jī)保溫砂漿系統(tǒng)的損壞情況區(qū)別對(duì)待,全部鏟除造成的修繕成本較大、修繕周期較長(zhǎng),且修繕過(guò)程中粉塵較大,對(duì)居民日常生活造成不便。
隨著新的外墻修復(fù)技術(shù)手段不斷涌現(xiàn)及相應(yīng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的相繼出臺(tái),對(duì)不同損壞程度的外墻外保溫系統(tǒng)提出針對(duì)性的修復(fù)方法,如表層置換、薄層原位修復(fù)、厚層原位修復(fù)、外墻飾面筑筋修繕等。因此,首先需要對(duì)外墻外保溫系統(tǒng)進(jìn)行專(zhuān)項(xiàng)檢測(cè),以明確損壞部位、損壞程度,為修繕設(shè)計(jì)提供技術(shù)支持。本文將根據(jù)《外墻外保溫系統(tǒng)修復(fù)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》(DG/TJ 08-2310—2019)[3](以下簡(jiǎn)稱(chēng)《標(biāo)準(zhǔn)》)中提出的新方法,結(jié)合實(shí)際案例進(jìn)行分析。
某住宅樓為2 單元,建于2015年,地上18 層、地下1 層,層高2.8 m。其主屋面為平屋面,屋面女兒墻頂高51.80 m,突出屋面機(jī)房屋頂高56.70 m。
房屋外墻飾面除一~二層為面磚飾面,其余部位為涂料飾面(圖1、2)。①涂料飾面外保溫構(gòu)造由外至內(nèi)依次為:柔性防水膩?zhàn)?涂料飾面層,5 mm 厚聚合物抗裂砂漿(壓入1 層耐堿玻纖網(wǎng)格布,用于首層時(shí)網(wǎng)格布為2 層),界面劑砂漿,30 mm 厚無(wú)機(jī)保溫砂漿,15 mm 厚水泥砂漿找平層,5 mm 厚聚合物水泥砂漿防水層,基層墻體;②面磚飾面外保溫構(gòu)造由外至內(nèi)依次為:專(zhuān)用黏結(jié)劑貼面磚+面磚填縫劑,8~10 mm 聚合物抗裂砂漿(壓入1 層耐堿玻纖網(wǎng)格布,用于首層時(shí)網(wǎng)格布為2 層)+錨栓(不少于4個(gè)/ m2),界面劑砂漿、30 mm 厚無(wú)機(jī)保溫砂漿,15 mm 厚水泥砂漿找平層、5 mm 厚聚合物水泥砂漿防水層,基層墻體。
圖1 被檢測(cè)房屋南立面現(xiàn)狀
目前,房屋外墻飾面已經(jīng)開(kāi)始出現(xiàn)空鼓、開(kāi)裂等現(xiàn)象,需對(duì)其外墻外保溫系統(tǒng)質(zhì)量情況進(jìn)行檢測(cè)評(píng)估。本文僅介紹一~二層的檢測(cè)情況。
圖2 被檢測(cè)房屋東立面現(xiàn)狀
經(jīng)檢查,房屋一~二層外墻面磚飾面已經(jīng)開(kāi)始出現(xiàn)多處空鼓、開(kāi)裂等現(xiàn)象,陽(yáng)角部位開(kāi)裂、空鼓現(xiàn)象較為明顯(圖3、4)。
圖3 北立面陽(yáng)角面磚接縫處空鼓開(kāi)裂
圖4 南立面陽(yáng)角面磚接縫處修補(bǔ)后依然空鼓開(kāi)裂
2.2.1 外墻保溫系統(tǒng)分層做法檢測(cè)
(1)該外墻飾面層由外至內(nèi)依次為飾面層、抗裂砂漿層、無(wú)機(jī)保溫砂漿層、基層,與設(shè)計(jì)圖紙相符。
(2)外墻保溫層平均厚度39 mm,達(dá)到設(shè)計(jì)厚度要求;最小值為36 mm,達(dá)到設(shè)計(jì)厚度的90%,符合設(shè)計(jì)要求。
(3)被檢測(cè)房屋面磚飾面抗裂層平均厚度為2.0 mm,小于原設(shè)計(jì)聚合物抗裂砂漿(總厚度8~10 mm)的要求。
2.2.2 網(wǎng)格布構(gòu)造檢測(cè)
對(duì)一~二層外墻外保溫系統(tǒng)進(jìn)行抽檢,發(fā)現(xiàn)部分外墻陽(yáng)角處抗裂砂漿中的網(wǎng)格布未覆蓋至端部,部分為單層設(shè)置,部分無(wú)網(wǎng)格布(圖5),部分則未交錯(cuò)搭接、包轉(zhuǎn)或單層包轉(zhuǎn)(圖6),未滿足《無(wú)機(jī)保溫砂漿系統(tǒng)應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》(DG/TJ 08-2088—2018)[4](以下簡(jiǎn)稱(chēng)《規(guī)程》)規(guī)定的“外墻陽(yáng)角、陰角部位及門(mén)窗洞口周邊和轉(zhuǎn)角部位應(yīng)作加強(qiáng)處理,增設(shè)一層網(wǎng)格布,角部應(yīng)交錯(cuò)搭接、包轉(zhuǎn)”等要求。
圖5 窗洞北側(cè)外墻陽(yáng)角處無(wú)網(wǎng)格布
圖6 轉(zhuǎn)角單層網(wǎng)格布未包轉(zhuǎn)
2.2.3 外墻空鼓情況檢測(cè)
采用空鼓錘人工敲擊法,對(duì)一~二層飾面磚區(qū)域外墻外保溫系統(tǒng)空鼓情況進(jìn)行檢測(cè),并在圖上標(biāo)記空鼓缺陷位置(圖7)。經(jīng)檢測(cè),各立面空鼓面積比介于3%~5%之間。
圖7 各立面空鼓部位分布圖(紅色為空鼓區(qū)域)
2.2.4 外墻外保溫系統(tǒng)粘結(jié)強(qiáng)度檢測(cè)
根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)拉拔試驗(yàn)結(jié)果,房屋一~二層外墻飾面材料平均粘結(jié)強(qiáng)度分別為:東立面0.20 MPa、南立面0.20 MPa、西立面0.23 MPa、北立面0.37 MPa;外墻護(hù)面材料平均粘結(jié)強(qiáng)度分別為:東立面0.15 MPa、南立面0.21 MPa、西立面0.12 MPa、北立面0.21 MPa;外墻保溫系統(tǒng)粘結(jié)強(qiáng)度各立面平均值為0.02 MPa,保溫層內(nèi)部、抗裂層內(nèi)部均出現(xiàn)破壞,存在部分測(cè)點(diǎn)粘結(jié)強(qiáng)度偏低的情況。
2.2.5 無(wú)機(jī)保溫砂漿抗壓強(qiáng)度檢測(cè)
根據(jù)筒壓法測(cè)試結(jié)果,房屋一~二層外墻飾面無(wú)機(jī)保溫砂漿抗壓強(qiáng)度為1.05 MPa。
2.2.6 錨固材料承載力檢測(cè)
根據(jù)錨栓抗拉承載力,房屋一~二層外墻錨栓抗拉最小承載力為1.052 kN,但存在房屋南北立面錨栓布置較設(shè)計(jì)偏少的情況。
根據(jù)《標(biāo)準(zhǔn)》附錄B,結(jié)合上述檢查、檢測(cè)結(jié)果,對(duì)房屋一~二層外墻外保溫單項(xiàng)材料及外保溫系統(tǒng)進(jìn)行評(píng)級(jí)。
2.3.1 單項(xiàng)材料評(píng)級(jí)
(1)飾面材料各立面評(píng)級(jí)結(jié)果為:東立面、南立面和西立面均為C,北立面為B。
(2)護(hù)面材料各立面評(píng)級(jí)結(jié)果分別為:東立面和西立面為C,南立面為B,北立面為A。
(3)保溫材料各立面評(píng)級(jí)為B。
(4)粘結(jié)錨固各立面材料評(píng)級(jí)結(jié)果分別為:東立面和西立面為C,南立面和北立面D。
2.3.2 外保溫系統(tǒng)評(píng)估
根據(jù)上述單項(xiàng)評(píng)級(jí)結(jié)果,對(duì)被檢測(cè)房屋外墻外保溫系統(tǒng)質(zhì)量技術(shù)狀況進(jìn)行評(píng)估。
(1)外墻外保溫系統(tǒng)各立面空鼓面積比均≤15%。
(2)外墻外保溫系統(tǒng)總體評(píng)級(jí)為:東、南、西立面C 級(jí),北立面D級(jí);但存在房屋南、北立面粘結(jié)錨固材料評(píng)級(jí)為D 的情況。
根據(jù)《標(biāo)準(zhǔn)》:當(dāng)外墻外保溫系統(tǒng)空鼓面積比≤15%,且單項(xiàng)材料質(zhì)量狀況評(píng)為C 級(jí)及以上時(shí),對(duì)外墻外保溫系統(tǒng)立面評(píng)級(jí)為B 級(jí)的,可采取局部修復(fù);對(duì)外墻外保溫系統(tǒng)立面評(píng)級(jí)為C 級(jí)的,可進(jìn)行整體原位修復(fù)或局部修復(fù);對(duì)外墻外保溫系統(tǒng)立面評(píng)級(jí)為D 級(jí)的,則需整體修復(fù);另外,對(duì)粘結(jié)錨固質(zhì)量技術(shù)狀況為D 級(jí)的房屋立面,可采取錨固、注漿等措施加固。
因此,對(duì)案例中,房屋的東、南、西立面可進(jìn)行整體原位修復(fù)或局部修復(fù),北立面需整體修復(fù);同時(shí),由于南立面和北立面的粘結(jié)錨固材料評(píng)級(jí)為D 級(jí),仍需采取錨固、注漿等加固措施。
通過(guò)上述案例可以看出,《標(biāo)準(zhǔn)》中的檢測(cè)方法與之前普遍采用的檢測(cè)方法相比,差異較大。就面磚飾面無(wú)機(jī)保溫砂漿系統(tǒng)而言,主要可總結(jié)為以下幾個(gè)方面。
《標(biāo)準(zhǔn)》的評(píng)估單元為建筑物的單側(cè)立面,綜合考慮了建筑物設(shè)計(jì)情況及使用中的朝向、應(yīng)力釋放等因素,使各個(gè)立面呈現(xiàn)出的空鼓情況差異較大。顯然,按照各個(gè)立面進(jìn)行評(píng)級(jí)更為科學(xué)。
《標(biāo)準(zhǔn)》中,根據(jù)外墻外保溫系統(tǒng)的構(gòu)造做法,以及外墻外保溫系統(tǒng)缺陷產(chǎn)生的原因、缺陷面積及程度等,對(duì)外墻外保溫系統(tǒng)飾面材料、護(hù)面材料、保溫材料、粘結(jié)錨固材料等進(jìn)行單項(xiàng)評(píng)估,進(jìn)而對(duì)各立面的外保溫系統(tǒng)進(jìn)行質(zhì)量技術(shù)狀況評(píng)估;再根據(jù)各單項(xiàng)評(píng)估結(jié)果及外墻外保溫系統(tǒng)的評(píng)估結(jié)果,明確具體的修繕?lè)绞健?/p>
外墻外保溫系統(tǒng)的質(zhì)量技術(shù)狀況評(píng)估包括控制項(xiàng)和評(píng)分項(xiàng),且評(píng)估指標(biāo)中,安全性指標(biāo)占80%以上。其中,控制項(xiàng)是指外保溫系統(tǒng)的基本指標(biāo),主要有以下兩條:①當(dāng)保溫砂漿類(lèi)外墻外保溫系統(tǒng)空鼓面積比大于15%或外墻外保溫系統(tǒng)立面評(píng)級(jí)為D 級(jí),應(yīng)采取整體修復(fù)。②當(dāng)保溫材料質(zhì)量技術(shù)狀況評(píng)定為D 級(jí)時(shí),應(yīng)采取整體置換修復(fù);當(dāng)飾面、護(hù)面材料質(zhì)量技術(shù)狀況評(píng)定為D 級(jí)時(shí),應(yīng)采取整體表層置換修復(fù)或整體厚層原位修復(fù);當(dāng)粘結(jié)錨固質(zhì)量技術(shù)狀況評(píng)定為D 級(jí)時(shí),可采取錨固、注漿等加固措施。當(dāng)滿足控制項(xiàng)要求時(shí),根據(jù)外墻外保溫系統(tǒng)立面評(píng)級(jí)情況,分別采取相應(yīng)修復(fù)措施;不滿足控制項(xiàng)要求時(shí),外墻外保溫系統(tǒng)應(yīng)進(jìn)行整體修復(fù),并應(yīng)結(jié)合外墻外保溫系統(tǒng)立面及單項(xiàng)材料的評(píng)級(jí)情況,采取相應(yīng)的整體修復(fù)設(shè)計(jì)方案。
外墻外保溫系統(tǒng)各立面質(zhì)量技術(shù)狀況是評(píng)分項(xiàng)指標(biāo)。當(dāng)保溫砂漿類(lèi)外墻外保溫系統(tǒng)空鼓面積比≤15%,且單項(xiàng)材料質(zhì)量技術(shù)狀況評(píng)級(jí)為A、B、C 級(jí)時(shí),可對(duì)外墻外保溫系統(tǒng)各立面進(jìn)行整體評(píng)分。
對(duì)于無(wú)機(jī)保溫砂漿系統(tǒng),在飾面材料(面磚飾面)評(píng)估、護(hù)面材料評(píng)估、粘結(jié)錨固材料(粘結(jié)為主、粘錨結(jié)合)評(píng)估中,均包含拉伸粘結(jié)強(qiáng)度評(píng)分,相較于《規(guī)程》中要求的面磚與抗裂防護(hù)層的平均拉伸粘結(jié)強(qiáng)度、水泥基無(wú)機(jī)保溫砂漿拉伸粘結(jié)強(qiáng)度,《標(biāo)準(zhǔn)》中的檢測(cè)內(nèi)容更為全面。
為了對(duì)保溫材料質(zhì)量技術(shù)狀況進(jìn)行評(píng)估,《標(biāo)準(zhǔn)》增加了筒壓法測(cè)定無(wú)機(jī)保溫砂漿抗壓強(qiáng)度。檢測(cè)過(guò)程中,從外墻外保溫系統(tǒng)中抽取相應(yīng)重量的無(wú)機(jī)保溫砂漿試樣,在試驗(yàn)室內(nèi)進(jìn)行筒壓荷載測(cè)試;通過(guò)測(cè)試筒壓比,采用擬合公式換算為無(wú)機(jī)保溫砂漿強(qiáng)度。
對(duì)于粘結(jié)錨固材料質(zhì)量技術(shù)狀況評(píng)估,根據(jù)粘結(jié)錨固方式不同,分為粘結(jié)為主的外保溫系統(tǒng)、錨固為主的外保溫系統(tǒng)和粘錨結(jié)合的外保溫系統(tǒng),需分別采用不同的性能指標(biāo)評(píng)定其狀況指數(shù)。
《標(biāo)準(zhǔn)》自2020 年5 月1 日起正式實(shí)施,在本項(xiàng)目開(kāi)展前,其在具體檢測(cè)項(xiàng)目中的實(shí)施應(yīng)用較少。筆者結(jié)合本案例檢測(cè)評(píng)估中存在的難點(diǎn)和疑點(diǎn),對(duì)《標(biāo)準(zhǔn)》中新的檢測(cè)評(píng)估方法提出一些建議。
(1)《標(biāo)準(zhǔn)》4.3.3 節(jié)中,關(guān)于外墻外保溫系統(tǒng)各層材料之間的粘結(jié)強(qiáng)度現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)。在實(shí)際檢測(cè)過(guò)程中,外墻外保溫系統(tǒng)各層材料的厚度因材料和部位的不同均有較大差異,且抗裂防護(hù)層本身設(shè)計(jì)厚度較薄,工人在切割過(guò)程中很難精確切割至所要求的深度;同時(shí),拉拔過(guò)程中往往破壞的是承載力最為薄弱的部位,且拉拔破壞發(fā)生在保溫層或其他層內(nèi)部較多。因此,各層材料之間想得到比較理想的粘結(jié)強(qiáng)度較為困難,建議檢測(cè)前先做好預(yù)判,再采用增加檢測(cè)數(shù)量或根據(jù)拉拔結(jié)果進(jìn)行總結(jié)分析。
(2)《標(biāo)準(zhǔn)》4.3.3 節(jié)及附錄A中,采用筒壓法測(cè)試無(wú)機(jī)保溫砂漿的抗壓強(qiáng)度。根據(jù)要求,在對(duì)應(yīng)測(cè)試區(qū)域取成塊無(wú)機(jī)保溫砂漿約6 kg,外墻用水泥基無(wú)機(jī)保溫砂漿(干密度約350~450 kg/m3)。本項(xiàng)目保溫層厚度約30 mm,考慮局部保溫層厚度偏薄、取下試樣不成塊等不利因素,經(jīng)推算,現(xiàn)場(chǎng)需切割約0.8 m×0.8 m 的無(wú)機(jī)保溫砂漿試樣,對(duì)墻體的破壞面較大。因此,檢測(cè)前應(yīng)與相關(guān)單位溝通,選取合適檢測(cè)部位,并在取樣后盡快采取措施對(duì)墻面進(jìn)行修復(fù)處理。
(1)《標(biāo)準(zhǔn)》4.3.2 節(jié)中包含系統(tǒng)構(gòu)造檢查,主要為構(gòu)造層次、施工質(zhì)量、節(jié)點(diǎn)做法等,附錄B 中的單項(xiàng)評(píng)估則主要根據(jù)粘結(jié)強(qiáng)度、缺陷(裂縫、滲漏)等進(jìn)行,而對(duì)于保溫層厚度、陽(yáng)角等構(gòu)造做法并沒(méi)有明確要求。建議檢測(cè)人員在評(píng)估時(shí),酌情考慮這些情況,特別是抗裂構(gòu)造措施的要求。
(2)《標(biāo)準(zhǔn)》附錄B 中,關(guān)于飾面材料缺陷指數(shù)部分,根據(jù)損壞程度無(wú)(0)、輕(0~5%)、中(5%~15%)、重(≥15%)的分值分別為100、80、60、40 分。評(píng)分中,未考慮線性?xún)?nèi)插,且對(duì)于界限值附近的損傷比例,其評(píng)分相差懸殊,對(duì)評(píng)分影響較大。建議檢測(cè)過(guò)程中,對(duì)立面的損傷總體把握,特殊情況時(shí),可對(duì)標(biāo)準(zhǔn)中的評(píng)分要求適當(dāng)調(diào)整。
(3)《標(biāo)準(zhǔn)》附錄B 中,飾面材料和護(hù)面材料對(duì)空鼓損壞均有評(píng)估,采用紅外熱像檢測(cè)、目測(cè)法、敲擊法等都很難判斷空鼓分布在哪一層材料之間,且檢測(cè)過(guò)程中,發(fā)現(xiàn)保溫層內(nèi)部空鼓、保溫層與基層之間空鼓的情況均有產(chǎn)生;而在保溫材料和粘結(jié)錨固材料評(píng)估中未將其納入,會(huì)導(dǎo)致在非空鼓部位拉拔的結(jié)果較好,與實(shí)際情況存在一定偏差。因此,在檢測(cè)過(guò)程中,建議根據(jù)空鼓分布情況、空鼓面積等綜合考慮。
(4)《標(biāo)準(zhǔn)》4.3.3 節(jié)提出“采用接觸式檢測(cè)或有損檢測(cè)時(shí),建筑每個(gè)立面的檢測(cè)數(shù)量不少于1 組,每組不少于3 處”;而在附錄B 中,對(duì)于粘結(jié)強(qiáng)度的指數(shù)評(píng)價(jià)并未明確是采用粘結(jié)強(qiáng)度的平均值還是最小值進(jìn)行評(píng)估。建議評(píng)估過(guò)程中,當(dāng)拉拔數(shù)值離散性不大時(shí),采用平均值進(jìn)行評(píng)分。
外保溫系統(tǒng)附著于主體結(jié)構(gòu)外部,長(zhǎng)期受外界環(huán)境及溫度應(yīng)力的直接作用,加之自身材料性能較主體結(jié)構(gòu)偏弱,設(shè)計(jì)使用年限較主體結(jié)構(gòu)短,材料質(zhì)量、施工質(zhì)量參差不齊,經(jīng)多年使用后,逐步顯現(xiàn)出損壞、開(kāi)裂、空鼓現(xiàn)象;且現(xiàn)代居住建筑中又有很多高層住宅,局部的脫落都可能造成不可預(yù)估的后果,因此,需采用科學(xué)、合理、經(jīng)濟(jì)的方式定期對(duì)外墻外保溫系統(tǒng)進(jìn)行修繕保養(yǎng)。本文結(jié)合實(shí)際工程案例,根據(jù)《標(biāo)準(zhǔn)》要求,對(duì)外墻外保溫系統(tǒng)組成部分逐層進(jìn)行檢測(cè)分析,并對(duì)各個(gè)立面系統(tǒng)進(jìn)行評(píng)級(jí),檢測(cè)內(nèi)容更全面,評(píng)級(jí)結(jié)果更客觀,后期修繕?lè)椒ǖ闹赶蛐砸哺鞔_。同時(shí),針對(duì)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)和評(píng)估過(guò)程中的一些問(wèn)題,結(jié)合實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)給出建議,為后續(xù)開(kāi)展類(lèi)似檢測(cè)項(xiàng)目提供借鑒。