外墙保温超薄石材装饰一体化技术及施工方法编写:王乃杰、马杰山东长运置业有限公司主题词:外墙保温超薄石材一体化技术方法外墙保温超薄石材装饰一体化技术(一)、外保温系统简介系统由超薄石材、保温层、界面层、粘结砂浆、机械连接件组成。
根据设计院设计计算,本系统聚氨酯保温材料的厚度为 3.5cm,卡拉麦里金(新疆花岗岩)石材厚度为8mm。
长运大厦采用酚醛树脂保温材料,目前聚氨酯(酚醛树脂)复合板材在欧美广泛应用于住宅和商业建筑墙体,这种复合板材可根据客户需求制成任意规格,不需框架,能实现构件生产工厂化、标准化、技术系统化,建设速度快,保温性能好,代表了外墙面装饰与保温系统的发展方向,是今后建筑保温发展的大趋势。
(二)、外保温系统技术做法及改进措施依据:本系统主要依据为09系列山东省建筑标准设计图集L09JT22《WQ超薄石材复合保温板墙体构造及装饰做法》。
超薄石材复合保温系统是在工厂将硬泡聚氨酯与超薄石材、界面层复合成装饰保温一体化的板材,在工程现场通过粘挂结合、以粘为主的方式将超薄石材复合保温板固定于建筑外墙,通常采用点框粘结法施工,每块板涂抹胶粘剂的面积与板面积之比不小于50%。
900mm «00mm及以下规格尺寸时,点框粘法按图集L09JT22执行。
工程现场1200mm >^500mm规格板材做法为:沿板周边用不锈钢抹子涂抹配制好的胶粘剂带(胶宽50mm,厚10mm ),然后在板面中间部位均匀布置10个粘结点,每点直径不小于160mm,胶厚10mm,中心距200mm 。
做法如下图所示:2、挂件与超薄板连接方式背衬建筑密封胶改进措施:1、挂件及固定件型式图集原做法为如下:图集做法采用1mm 厚度镀锌钢板套丝连接加固上下两层复合板, 不仅连接螺钉只能单向调节,实际施工难度较大,更重要的是采用这 种连接方式存在应力徐变后受力逐层传递问题,这样不仅起不到相应 的加固作用,反而自上而下传递的力量还会对其他挂件产生额外的荷 载负担,墙体稍微发生位移或震动,就会对安全产生极大隐患;另外, 只靠1mm 厚度上的几道套丝进行固定连接, 在可行性及安全性等方面 也难以给予保证。
变更后的连接件使每一块复合板成为一个独立的受力体,各板块 相互之间没有刚性连接, 安装方便,安全性高。
连接件采用 三3 mm 厚铝图集原做法为如下:超薄石材复合保温板自攻螺钉聚苯板条塑料锚栓rf rrFa-r crrrrrr> rrr- 济二>:.:-:・?:-:--«-¥耳¥;?狂 hR 严rl rl cr'w c.cl rlccfl.-".rlCE r' ■rc- -■ rrrrc--- rrrrrr-' _■ rrr- ■rr--・ rrrrr---- rrrrrrr rrr- rm/ 十屮卩」■•■--r.--i •-*■:-:•■一现做法改为:一块板至少由 3套挑件及3套挂件共6套连接件独 立连接,单独受力。
3、锚固件拉拔试验图集规定如下:锚栓的有效锚固深度在混凝土墙中不小于 25mm , 在砌体墙中不小于 50mm 。
单个锚栓抗拉承载力标准值在 C25混凝土 墙体上不小于0.8 KN ,在砌体墙上不小于 0.3 KN ,且应进行拉拔力现 场试验。
改进后的锚栓埋进深度 65 mm 。
根据图集要求,委托有关工程检测部门进行现场拉拔检测,实验数据如下:表1 锚固件在加气混凝土砌块墙中的拉拔值表2锚固件在混凝土墙中的拉拔值 超薄石材复合保温板 螺栓连接聚苯板条—背衬 ——建筑密封胶一连接件 塑料锚栓挂件以上数据表明,锚栓的拉力是合格的。
结合试验数据,现场施工选用该种锚固件应保证进墙深度不小于65mm (加长锚栓)。
4、超咼措施图集设计说明中规定“该图集最大使用高度不超过40m。
超高使用时,应采取有效措施确保系统安全可靠”。
高度超过36m以上时,1200*600 板型锚固件不少于8组,900*600板型锚固件不少于6组,其他板型应适当增加。
板的粘贴方法改为条粘粘贴法。
窗口处石材采用锚固栓连接固定及粘贴。
5、超大规格石材图集规定“石材的主规格为900mm ^600mm,厚度为5mm-8mm : 对于次要规格的超大石材,横向宽度每增加300-400mm即加设一套挑件,另外,背部粘结砂浆不小于规定的50%粘结面积。
改进后要求增加两套挂件。
6、加气混凝土砌块尽管试验确定锚固件在加气混凝土墙中的拉拔值是合格的,但鉴于加气块的质地酥松、密度小、强度低、抗冲击能力弱等特点,为更好保证系统的安全性,在加气块墙体安装的四个连接件中至少要有两个采取镀锌M6 X220mm穿墙栓加固措施,对角安装时以复合板为基准按上下线位置施工。
镀锌垫片© 30X S3mm做法如下图所示:镀锌穿墙加固拴螺杆规格:M6X 220mm挑件加气混凝土砌块墙体(三)、系统性能优势1、稳定性能聚氨酯系有机高分子材料,化学性能稳定,耐腐蚀能力极强,在 酸雨、 CO 2 的作用下不会发生变化。
改性聚氨酯抗老化强度的温度范 围大,使用温度为-50―― 150 C,在低温情况下不脆裂、在高温情况 下不流淌,可正常使用,短期使用温度可达 250 C 无任何损坏,是使用 温度范围最广的保温材料,可应用于包括严寒和高温地区的所有地区, 并且不会发生霉变、寄养寄生虫。
聚氨酯硬泡体在正负 70 C 温度变化 下,空气潮湿度 45-75%环境下尺寸变化率V 1%,其原因为气泡内的 CFCs 气体在这种环境下,体积不发生变化,网络骨架(气泡壁)很薄 是由硬泡基料异氰酸酯固化构成,变形可忽略不计。
酚醛泡沫素有“保温材料之王”的美称, 属高分子有机硬质铝箔泡沫 产品,是由热固性酚醛树脂发泡而成。
它可以现场浇注发泡、可模制、 也可机械加工,可制成板材、管壳及各种异型产品。
它具有轻质、防 火、遇明火不燃烧、无烟、无毒、无滴落,使用温度围广(-196〜+200 C ), 低温环境下不收缩、不脆化的特点。
由于酚醛泡沫闭孔率高,则导热 系数低(可低于 0.030w/mk ),隔热性能好,并具有一定的抗水性和水 蒸气渗透性,是较好的保温节能材料,更是暖通制冷工程理想的绝热 材料。
由于酚醛具有苯环结构,所以尺寸稳定,变化率V 1 %。
且化学 成分稳定,防腐抗老化,特别是能耐有机溶液、强酸、弱碱腐蚀。
目 前以改性酚醛树酯(PF )为代表的新一代 A 级防火保温材料正深刻而 迅速影响着今后保温行业的发展方向,是国际上公认的建筑行列中最 有发展前途的一种新型保温材料。
在我国公安部 2011 年 3月 14 日, 公安部下发“公消【 2011 】65 号”文件《中华人民共和国公安部关于进 一步明确民用建筑外保温材料消防监督管理有关要求的通知》 ,通知明 确要求将民用建筑外保温材料纳入建设工程消防设计审核、消防验收 和备案抽查范围,且在新标准发布前,民用建筑外保温材料应采用燃 烧性能为A 级的材料。
因此,酚醛树脂保温材料是首选材料之一。
超薄石材复合保温板聚苯板条背衬建筑密封胶分析瓷砖薄抹灰外保温系统掉砖现象的直接原因似乎是由于面砖和砂浆的重力剪切引起的,但是,即使保温板保护砂浆、面砖粘结砂浆加上面砖的重量达到100Kg/m 2,其剪切力也小于1KN/m 2,相比于EPS 及EPS 与聚合物砂浆之间的抗剪强度(一般大于拉拔强度。
根据DBJ14-035-2007-5.0.6 之规定“设计为面砖饰面时,涂胶粘结面积不得小于聚苯板面积的50%,以及421-1 “垂直于板面方向的抗拉强度》0.1MPa ”,即EPS 与聚合物砂浆之间的抗剪强度抗剪强度至少大于O.IMPa X50% = 0.05MPa = 50 KN/m 2)还是非常小的。
因此,重力不是掉瓷砖的根本原因。
以我国北方很多地区为例,按照节能65% 的标准施工的薄抹灰外保温工程,即使在秋天,保温板的外表面也能达到65 C以上,而当期凌晨的最低温度可能低至10 C ,日温差能达到50 C以上;如果在中午下一场暴雨,则可能在10分钟以内降低到20 C以下,即10分钟内的温差能达到40 C 以上。
实测表明,保温板外表面、保护砂浆、面砖粘结砂浆及面砖的升降温基本上是同步的,即面砖与其粘结砂浆的温度变形量相差10 倍,因此,在遇到大的温差时,二者的变形量之差也是很大的,这是掉砖的直接原因之一。
另外,对于外保温贴砖工程,从发现的掉砖现象来看,破坏部位集中在:①面砖粘结剂与面砖的粘结界面;②面砖粘结剂与底层抹灰砂浆的粘结界面;③面砖粘结剂内部破坏;④底层抹灰砂浆破坏。
其中尤以前两者为多。
由温差变化导致的热胀冷缩即热应力,会引起非结构构造的体积变化,从而使之始终处于一种不稳定状态,因此,热应力是高层建筑外墙外保温层主要破坏力量之一。
相对于多层或平房建筑,高层建筑由于外层接受阳光照射更强,热应力更大,变形也更大。
而在本保温装饰一体化系统中,改性聚氨酯(酚醛树脂)直接发泡于饰面基材,与饰面基材是反应性粘接,粘接牢固,并不需要中间粘结材料,这样就减少了掉砖的中间环节。
尽管PU ( PF )保温层与花岗石饰面层两层材料的导热系数相差四、五十倍,但由于PU(PF )本身具有优良的稳定性能,在大范围气温温度变化下材质基本不发生变化,而花岗石石材质地坚韧密实、强度高、比重大,在气温条件下的尺寸变化也可忽略不计,因此由于温度变化以及受昼夜和季节室外气温的影响,导致面层发生形变的量差也微乎其微,其过程并不遵循薄抹灰系统防裂技术要求的“逐层渐变释放应力”原理。
酚醛泡沫具有极低的导热系数 (0.020-0.030W/M.K ),热工性能优越。
酚醛泡沫材料由无数“封闭式发泡” ,组成对于温度所形成的热对流现象有良好的阻隔,使建筑耗能降低,从而使建筑的绝热保温性能得到大幅度提高,节省建筑物空调系统的耗电量,也为建筑墙体厚度的减少扩大建筑可利用空间创造了条件。
更重要的是它的使用可为减缓能源紧张、节约资源利用开辟了新的途径2、粘结密封性能聚氨酯液体物料具有流动性、渗透性,本身就是一种很好的粘结剂,它在结构中含有极性基团-NCO-对各种材料的粘结力极强,可进入到粘接面层空隙中发泡,与基层牢固的粘合并起到密圭寸空隙的作用,其粘结强度超过聚氨酯硬泡体本身的撕裂强度,从而使硬泡层与粘结层面成为一体,不易发生脱层。
如下表:根据上表显示:聚氨酯直接发泡于基面上不需任何处理剂,只要基面含水率10%,就能有效粘结,实现无缝无空腔整体密封。
保温装饰一体化板的合成是聚氨酯液体在模具中经高压发泡而成,保温层与装饰层是机械100%无空腔连接,其粘合质量由表观可直接检测出来,可确保饰面层不会因空鼓原因导致石材脱落。