石材加固技術(shù)在外墻幕墻工程中的應(yīng)用

□文/趙國(guó)勤 薛銀樹 盧世本 崔愛珍

石材加固技術(shù)在外墻幕墻工程中的應(yīng)用

□文/趙國(guó)勤 薛銀樹 盧世本 崔愛珍

外幕墻石材脫落是現(xiàn)在大家對(duì)石材幕墻工程安全主要關(guān)注的焦點(diǎn)，為防止石材在使用過(guò)程中出現(xiàn)安全及質(zhì)量問(wèn)題，結(jié)合工程應(yīng)用實(shí)例針對(duì)大理石加固技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行了分析。

大理石幕墻；背網(wǎng)；加固；石材；外墻

1　工程概況

某工程設(shè)計(jì)為一塔樓兩裙樓，塔樓地下2層、地上23層，裙樓地下1層、地上5層，框架結(jié)構(gòu)，塔樓建筑高度為99 m，塔樓26 m，6層以下塔樓和裙樓的外幕墻設(shè)計(jì)均為框架式石材玻璃幕墻，6層以上設(shè)計(jì)為單元式玻璃幕墻和單元式裝飾線石材幕墻。外幕墻裝飾石材原設(shè)計(jì)為28mm厚花崗巖石材，因花崗巖色彩、質(zhì)感、光度等可選性較低，最終外墻裝飾石材確認(rèn)為葡萄牙米黃大理石。

因大理石的結(jié)構(gòu)特性和外觀特性，一般應(yīng)用于對(duì)內(nèi)墻裝飾效果要求較高的內(nèi)墻飾面，很少應(yīng)用于外墻裝飾。由于主體結(jié)構(gòu)在施工時(shí)未考慮外墻裝飾面采用大理石石材裝飾，大理石厚度還為設(shè)計(jì)花崗巖厚度28mm，為保證石材在外墻使用的安全性，在大理石的背面設(shè)計(jì)增加了一道加強(qiáng)背網(wǎng)等措施，不但可以保證使用過(guò)程中的安全且對(duì)資源有限的天然石材也是一種可行的節(jié)材綠色措施。

2　大理石特性

天然大理石的特性，天然大理石是地殼中原有的巖石經(jīng)過(guò)地殼內(nèi)高溫高壓作用形成的變質(zhì)巖，主要成分是CaCO3（堿性），其他還有CaO等，容易受到大氣中的SO2等氣體的腐蝕，由于這類石材有較好的質(zhì)感、光度、色彩等優(yōu)點(diǎn)，相對(duì)于花崗巖質(zhì)地較軟，強(qiáng)度較低，耐磨性差，一般用于內(nèi)墻裝飾，這類石材用于外墻幕墻時(shí)，需要進(jìn)行更完善的表面處理，采取更有效的防腐蝕措施和加強(qiáng)措施。

3　大理石裝飾體系和背網(wǎng)設(shè)計(jì)

幕墻裝飾設(shè)計(jì)為較安全的框架背栓式掛裝體系，背栓采用常用的敲擊式背栓，掛件采用的是L形掛件，設(shè)計(jì)合理，安裝方便，為保證大理石幕墻有較好的整體性和可靠的安全性，在設(shè)計(jì)時(shí)增加了一道3mm厚安全背網(wǎng)，背網(wǎng)采用超級(jí)無(wú)堿玻纖布及硅酮結(jié)構(gòu)密封膠結(jié)合到石材的背面。

4　大理石幕墻加固原理及加固措施

4.1石材加固技術(shù)原理

1）材質(zhì)選擇。葡萄牙米黃大理石、500g無(wú)堿玻纖網(wǎng)格布、硅酮結(jié)構(gòu)密封膠等為主要原料，界面劑等，各種材料的指標(biāo)要求見表1和表2。

表1　玻璃纖維網(wǎng)格布參數(shù)

表2　硅酮結(jié)構(gòu)密封膠參數(shù)

界面滲透劑要求和硅酮結(jié)構(gòu)密封膠配套使用，界面滲透劑可以提高硅酮結(jié)構(gòu)密封膠與石材的粘結(jié)性能。

2）石材加固原理。外幕墻石材工程因采用天然大理石石材可獲得不錯(cuò)的外觀效果。但因天然石材也有較多的不確定性因素，安全風(fēng)險(xiǎn)較大，對(duì)此對(duì)石材背部加固是一種必行的趨勢(shì)，在考慮計(jì)算滿足的強(qiáng)度下可以減少石材的厚度，減少資源浪費(fèi)。

石材加固技術(shù)是在石材安裝前，在不影響石材外觀的情況下對(duì)石材的背面用柔性材料進(jìn)行膠結(jié)加固、封閉處理的一種工藝。可以提高石材塊材的整體性，在石材局部受外力或自然狀態(tài)下腐蝕等降低強(qiáng)度或破損后不易脫落的一種加固措施。

4.2石材背網(wǎng)的流程

施工準(zhǔn)備→鏟原有加強(qiáng)網(wǎng)→界面劑涂刷→底膠施工→鋪無(wú)堿玻纖網(wǎng)格布→面膠施工→裁邊→清理背栓孔。

4.3石材加強(qiáng)背網(wǎng)施工工藝

1）鏟除原有加強(qiáng)網(wǎng)。原有石材加強(qiáng)網(wǎng)是為保證其大理石毛板有足夠的強(qiáng)度適應(yīng)生產(chǎn)、加工、運(yùn)輸、安裝和使用而進(jìn)行的背面粘接玻璃纖維網(wǎng)的加固工序，其強(qiáng)度一般較低，不適宜長(zhǎng)期用于石材的保護(hù)，在正式背網(wǎng)加工前要把原有的背網(wǎng)鏟除。

2）界面劑涂刷。在原有加強(qiáng)網(wǎng)鏟除清理經(jīng)驗(yàn)收合格后，將100 m L界面處理劑倒在200mm×200mm純棉織布上，使棉布100%得到浸潤(rùn)施工人員戴干凈的白色手套（以防油污汗液污染）將棉布擦拭2～3 m2石材表面，擦涂過(guò)的石材表面顏色會(huì)明顯變深，目測(cè)防止漏擦；擦拭面積超過(guò)3 m2后，石材表面已無(wú)變深水印，以此確保界面處理劑的用量。晾干時(shí)間約10 min，即水印消失。用干凈的柔紙擦拭石材表面，紙面未出現(xiàn)油漬即可進(jìn)入下一步工序。

3）底膠施工。在石材基面驗(yàn)收合格后用膠槍在石材表面以“回”或“Z”型移動(dòng)，每500 m L打完約0.7 m2石材（膠的厚度≮2mm為宜），兩人一組，分別站立在石材任意對(duì)邊的兩側(cè)，用刮板由內(nèi)向外刮平，刮滿確保結(jié)構(gòu)膠不被刮到石材四個(gè)側(cè)邊，約15 min結(jié)構(gòu)膠表面固化，檢查合格后進(jìn)入下一個(gè)工序。

4）鋪無(wú)堿玻纖網(wǎng)格布。施工前確保玻璃纖維布未受明水或油污的侵蝕,確保玻璃纖維布干燥質(zhì)量不低于400 g，兩人將玻璃纖維布固定在已刮膠的石材上，確保石材表面全部被覆蓋，玻璃纖維布需要拼接時(shí)，重疊寬度≮50mm，用刮板在玻璃纖維布上面，由內(nèi)向外反復(fù)刮涂，直到結(jié)構(gòu)膠由下向上滲出，填滿玻璃纖維布的方格，確定結(jié)構(gòu)膠填滿玻璃纖維布方格后，方可進(jìn)入下一步工序。

5）面膠施工。用膠槍在石材無(wú)堿玻纖網(wǎng)格布表面以“回”或“Z”型移動(dòng)打膠；兩人一組，分別站立在石材任意對(duì)邊的兩側(cè)，用刮板由內(nèi)向外刮平，刮滿無(wú)堿玻纖網(wǎng)格布的方格；表面無(wú)明顯方格凹陷為合格。

6）背網(wǎng)裁邊。面膠施工結(jié)束且檢驗(yàn)合格后，晾置30 min；兩人一組，站在石材對(duì)邊的兩側(cè)，用不銹鋼裁切刀沿石材邊切下多余的玻纖布，收起裁掉的玻璃纖維布的邊角料，集中堆放在現(xiàn)場(chǎng)，確保干凈整潔，面膠干燥后進(jìn)入下一道工序。

7）清理背栓孔。面膠固化后，背栓孔的位置將出現(xiàn)氣體膨脹引起的面膠突起，以確定孔的位置，用不銹鋼裁切刀將背栓孔位置的膠、布切穿，露出背栓孔，用氣泵把背栓孔內(nèi)的垃圾清理干凈。

5　施工要點(diǎn)

5.1石材防護(hù)液產(chǎn)品質(zhì)量和噴涂要求

大理石本身的特性決定了他要比花崗巖的密度，抗壓強(qiáng)度、抗凍融性均較低，吸水性較好，如果石材表面的防護(hù)不成功，將直接影響到石材的外觀色彩和耐久性。好多石材廠為保證自身的成本使用較低劣的石材防護(hù)劑，低劣的防護(hù)液防水性能和防護(hù)年限均較有限，應(yīng)根據(jù)不同的石材特性選擇不同的防護(hù)液，一般防護(hù)液的防護(hù)性能不應(yīng)低于10a。

防護(hù)液的施工一般在加工廠板塊切割完成后進(jìn)行，如為背栓系統(tǒng)，背栓開孔完成晾干后，開始防護(hù)液的噴涂，噴涂時(shí)一定要控制石材的含水率，如果含水率較大，會(huì)使石材中的水分不易散發(fā)，造成石材本身色差和冬季施工石材凍融損壞等。防護(hù)劑的噴涂一定要全面覆蓋石材，噴涂一遍后，對(duì)石材進(jìn)行翻轉(zhuǎn)，進(jìn)行第二遍噴涂，保證石材每個(gè)面都能均勻噴涂。

如果石材背面未做加強(qiáng)網(wǎng)，在噴涂時(shí)還應(yīng)注意在噴涂過(guò)程中不能噴涂石材的背面，否則會(huì)造成石材在做加固背網(wǎng)時(shí)硅酮結(jié)構(gòu)膠不能和石材耦合，造成剝離強(qiáng)度不滿足要求。

5.2背栓孔質(zhì)量的控制

加固背網(wǎng)是杜絕石材在碎裂后脫落，如果不控制好背栓孔的開孔質(zhì)量，在石材掛裝體系產(chǎn)生負(fù)風(fēng)壓時(shí)會(huì)造成整塊石材的脫落，背栓孔的質(zhì)量控制主要為背栓孔的深度和背栓孔直徑的控制，根據(jù)不同背栓直徑，有不同的背栓孔深度和直徑的要求，嚴(yán)格控制背栓孔直徑和深度是保證整塊石材安全的重要前提。

5.3背栓和石材之間的連接控制

背栓根據(jù)施工工藝不同，分為敲擊式背栓和旋緊式背栓，根據(jù)大理石的特性，一般不宜采用旋緊式背栓，宜采用敲擊式背栓，敲擊式背栓的施工工藝簡(jiǎn)單，易于操作，但是施工過(guò)程中必須做好交底，嚴(yán)格按廠家要求施工，對(duì)敲擊的力度和緊固方法做好過(guò)程控制；敲擊式背栓的擴(kuò)張環(huán)未張開或在固定掛件時(shí)未緊固，都會(huì)造成石材和骨架體系的連接效果。

6　結(jié)語(yǔ)

該工程外幕墻大理石石材加固后，在施工過(guò)程中減少了石材破損率，在提高石材整體性的同時(shí)，同等條件下還節(jié)約了天然石材的使用量，不但提高了大理石石材在外幕墻應(yīng)用的安全性，還對(duì)于應(yīng)用于重要工程的外墻幕墻中的大理石有了更可靠的安全技術(shù)措施。

□DOI編碼：10.3969/j.issn.1008-3197.2015.01.014

□薛銀樹、盧世本、崔愛珍/中國(guó)建筑第八工程局天津分公司。

□TU767+.5

□C

□1008-3197（2015）01-40-02

□2014-12-14

□趙國(guó)勤/男，1982年出生，工程師，中國(guó)建筑第八工程局天津分公司，從事工程技術(shù)管理工作。