周 兵,劉亞泳,張 瑩
(江蘇科永和工程建設質量檢測鑒定中心有限公司,江蘇 南京 211100)
外墻外保溫系統自廣泛應用于民用建筑以來,在節約能源方面做出了巨大貢獻,但是其耐久性和安全性一直為社會各界關注。由于各種原因造成的外墻外保溫系統整體或局部脫落,相當于高空墜物對人們的生命及財產造成傷害。本文結合某工程實例,從多方面分析可能導致外墻外保溫系統的脫落原因。
該工程為高層居住建筑,地上 32 層,地下 1 層,建筑總高度 106.60 m,建筑面積 10 248.24 m2,結構形式為剪力墻結構;外墻外保溫系統使用擠塑板外墻外保溫系統,飾面層為馬賽克瓷磚,名義尺寸為48 mm×23 mm×3.8 mm。
該工程南、北、西立面外墻馬賽克面磚均存在不同程度的脫落,多斷開于馬賽克粘結界面或保溫系統抹面層,少量部位連同保溫層同時脫落;東立面未見明顯馬賽克脫落。
該工程東、西、北立面外墻馬賽克設置分格縫,兩層設一橫縫,南立面未設置。部分現場飾面層脫落照片如圖 1 所示。

圖1 現場飾面層脫落示意圖
采用無人機搭載紅外熱成像儀,對該工程外墻外保溫系統飾面進行檢查。
外墻北立面未受陽光直射,整體外墻色溫較低,綠色區域判定為正常溫度區,紅色斑駁區域為溫度異常高區域,疑空鼓區域,其中淡紅色部分為一般缺陷區,深紅色部分為嚴重缺陷區,外墻紅色線條為裝飾線條或已維修的部分。
外墻南立面、西立面受陽光直射,整體外墻色溫較高,整體紅色或綠色區域判定為正常溫度區,紅白色斑駁區域為溫度異常高區域,疑空鼓區域,其中淡紅色部分為一般缺陷區,深紅色部分為嚴重缺陷區,外墻紅色線條為裝飾線條或已維修的部分。
利用紅外熱像照片結合軟件分析,該工程空鼓缺陷面積約占建筑外墻總體面積比分別約為:西立面 5 %,北立面 5 %,南立面 15 %。
依據 JGJ/T 110-2017《建筑工程飾面磚粘結強度檢驗標準》,對該工程外墻馬賽克飾面層拉伸粘結強度進行檢測,檢測結果如表 1 所示,斷開狀態如圖 2、圖 3 所示。

表1 外墻馬賽克飾面層拉伸粘結強度檢測結果

圖2 粘結層與抹面層粘結界面為主斷開(5 類)

圖3 抹面層為主斷開(6 類)
對該工程外墻外保溫系統拉伸粘結強度進行檢測,檢測結果如表 2 所示。

表2 外墻外保溫系統拉伸粘結強度檢測結果 MPa
對該工程外墻外保溫系統單位面積錨固件數量進行檢查,檢查結果如表 3 所示。

表3 外墻外保溫系統錨固件數量檢查結果 個/m2
對該工程外墻外保溫系統錨固件抗拉承載力標準值進行檢測,檢測結果如表 4 所示。

表4 外墻外保溫系統錨固件抗拉承載力標準值檢測結果 kN
對該工程外墻外保溫系統保溫材料粘結面積比進行檢測,檢測結果如表 5 所示。

表5 外墻外保溫系統保溫材料粘結面積比檢測結果 %
對該工程外墻外保溫系統構造進行檢測,檢測結果如表 6 所示。

表6 外墻外保溫系統構造檢測結果
對該工程外墻外保溫系統抽樣,進行系統吸水量檢測,檢測結果如表 7 所示。

表7 系統吸水量檢測結果 g/m2
該工程外墻外保溫系統飾面層使用馬賽克面磚,未能提供專項技術方案,此做法不符合國家建筑標準設計圖集 10J121《外墻外保溫建筑構造》第 6.1.4 條“外墻外保溫工程的飾面層宜采用涂料、飾面砂漿等輕質材料。確需采用飾面磚,應依據相關標準制定專項技術方案和驗收方法,組織專門論證”[4]的技術要求。
飾面層均粘貼馬賽克,不符合現行 GB/T 30595-2014《擠塑聚苯板(XPS)薄抹灰外墻外保溫系統材料》第 4.7 條“飾面層應采用涂裝飾面”的技術要求。建筑總高度均達到 106.60 m,外飾面均粘貼馬賽克,不符合《關于印發〈江蘇省應用外墻外保溫粘貼面磚做法〉技術規定》的通知[蘇建科(2008)95 號]的附件《江蘇省應用外墻外保溫粘貼飾面磚做法技術規定》(以下簡稱“技術規定”)第二條“外墻外保溫粘貼飾面磚系統應充分考慮抗震、抗風時基層材料的正常變形及大氣物理化學作用等因素的影響,結合我省的實際情況,外墻外保溫粘貼飾面磚系統最大應用高度不得大于 40 m”的技術要求;在外墻外保溫系統上粘貼面磚,施工質量受到技術水平、材料配套、施工條件和手工操作等諸多因素的影響,加之該建筑為高層建筑,地上層數 32 層,總高度達到百米以上,受到風壓作用較大,目前相關標準均要求擠塑板外墻外保溫系統飾面材料應選擇涂料、飾面砂漿等輕質涂裝材料。而本項目飾面層為粘貼馬賽克做法,不符合上述標準及技術規定的要求,存在嚴重的質量隱患,且未提供專門論證可行的施工技術方案,不能保證施工質量,在長年日照、雨淋、滲水、凍融等不利因素作用下,發生空鼓,造成脫落。
該項目外墻外保溫系統馬賽克飾面層在東、西、北立面每兩層設一分格縫,南立面未設置,不符合技術規定第五條“外墻外保溫粘貼飾面磚系統應結合立面設計合理設置分格縫:豎向不宜大于 12 m,橫向不宜大于 6 m”的技術要求;外墻馬賽克與粘結砂漿的線膨脹系數差異較大,加上填縫材料不具備適當的柔韌性,不能有效釋放由熱脹冷縮、變形、收縮產生的應力,導致外墻外保溫系統馬賽克飾面層空鼓、脫落。
該工程外墻外保溫系統馬賽克飾面層拉伸粘結強度經現場實際檢測,其結果為 0.1~0.3 MPa,不符合 JGJ/T 110-2017《建筑工程飾面磚粘結強度檢驗標準》第 6.0.2 條“每組試樣平均粘結強度不應小于 0.4 MPa;每組允許有一個試樣的粘結強度小于 0.4 MPa,但不應小于 0.3 MPa”[1]的技術要求。
外墻外保溫系統拉伸粘結強度經現場實際檢測,其結果為 0.02~0.10 MPa,不符合技術規定第四條“系統抗拉強度不應小于 0.2 MPa”[2]的技術要求。
保溫材料粘結面積比經現場實際檢測,其結果為18%,不符合 GB/T 30595-2014《擠塑聚苯板(XPS)薄抹灰外墻外保溫系統材料》第 4.4 條“擠塑板與基層的有效粘結面積不應小于擠塑板面積的 40 %”[3]的技術要求;外墻外保溫系統粘結面積小,與基層墻體間存在空腔,在風壓作用下,對外墻外保溫系統反復進行擠壓或拉伸,加之自重、變形、收縮等不利因素的影響,各構造層粘結強度低的薄弱之處易破壞,導致局部脫落。
該項目外墻外保溫系統吸水量經現場取樣檢測,其結果為 784 g/m2,不符合 GB/T 30595-2014《擠塑聚苯板(XPS)薄抹灰外墻外保溫系統材料》第 5.1 條表 2“吸水量≤500g/m2”[3]的技術要求,雨雪水從外到內滲入,集聚在馬賽克內側,使外墻外保溫系統自重大大增加,不但削弱了面磚的粘結強度,而且發生凍脹還會破壞保溫系統結構影響粘結質量,加劇了脫落發生的頻次、面積。
外墻外保溫系統作為建筑物與室外直接接觸的一個復合系統,材料多樣、工作環境惡劣,外墻抹灰砂漿厚度不均、各材料層之間的特性差異、各構造層之間粘結強度大小、飾面層材料的吸水率及密度等級、建筑物本身所處的地理位置環境等諸多因素都可能造成外墻外保溫系統飾面層或整體脫落,因此要保證建筑外墻外保溫系統耐久性和安全性,必須綜合考慮材料選擇,嚴格控制施工質量。