超高層建筑外墻外保溫節能體系材料性能分析與檢驗

來克明  李爾青1 趙軍2 徐文根3 馬春玲1

(1．第四軍醫大學西京醫院  710032  西安；

2．北京軍區建筑設計研究院  北京；

3．總后建工研究所710038西安)

1、概述

    長期以來，超高層外保溫墻體節能技術一直被工程界視為關注的熱點，近年來，隨著建筑節能在西部開發中占有的地位以及呼聲愈來愈高，墻體保溫材料與建筑節能的互動有機結合促進了建筑節能施工技術不斷創新。第四軍醫大學西京醫院安居工程所采用的外墻外保溫節能技術是這種創新的體現。該項目在材料上選擇了高效絕熱聚苯板作為墻體保溫主體材料。聚苯板質輕，導熱系數小，是目前絕熱材料中保溫性能最佳材料之一。其次，有輕質聚苯板的施工安裝以及外飾面磚的粘貼兩項關鍵技術方面具有獨特的創新點，使材料得到了合理的利用，性能得以充分發揮。

2、材料性能檢測與分析

    2.1材料基本性能測試與分析

    2.1.1聚苯板

    建筑節能效果在很大程度上取決于建筑節能材料的性能優劣。就所選聚苯保溫板而言，由于不同廠家、不同產品、發泡的疏密、成型的方式不同等等，同樣是輕質板材，表觀密度相差較大，由此直接會影響聚苯板的保溫隔熱性，進而會影響設計時保溫板厚度的確定(涉及到節能率是否能實現50％的目的)。因此，依據國家標準(QB／T 380—1999>>對聚苯板進行了性能檢測。

    測試結果表明聚苯板性能達到了節能性能指標要求。

    2.1.2灌漿料

    聚苯板與現澆砼的聯接是保證材料能起到保溫絕熱效果的重要一環。該項目采用了植筋方法，固定聚苯板，即通過在砼墻上打孔、插入φ8鋼筋、灌入漿料，將鋼筋固定，然后將聚苯板固定在植筋上。為使鋼筋能可靠固定在砼墻上，依據標準《建筑錨栓抗拔、抗剪性能實驗方法))(DG／TJ 08—003—2000)對植筋拔出力進行了實驗室測試，實測拔出力在8500~9600N之間。

    2.1.3粘結材料

    粘結材料的作用在整個外保溫技術中舉足輕重。一方面，它與聚苯板結合，起著粘結并保護保溫板的作用；另一方面，它又為粘接面層飾面磚打下基礎。因此，粘結材料的原材料選擇、配方的設計、施工質量都關系到外墻外保溫體系的使用壽命。從該技術實施情況來看，主要從兩個方面著手解決：其一，增設了鋼筋網豎筋和水平筋，對粘結材料進行拉結與輔助承載，增強了粘結材料的強度，同時減少了粘結材料的收縮，防止開裂。其二，注重了不同的構造層選配不同材料的合理搭配。聚苯板上涂覆的砂漿抹灰層，其配方選擇的是水泥與砂的比例為l：3。由于該抹灰層內又有配有與植筋聯接的鋼板網，故砂漿性能可能滿足要求。另外對用來粘結飾面墻磚的粘結材料，考慮到較高的粘結力要求，選配了摻有108膠的水泥砂漿作為粘結層。從砂漿性能的改善來看，可以增加粘結力，同時，可以填充抹灰層硬化產生的微小空隙，提高抹灰層與粘結層的結合力。

    2.1.4飾面磚

    建筑外保溫墻體的節能效果與絕熱材料性能密切相關，已取得共識，由此開發的各種節能材料，如 zL膠粉聚苯顆粒、EPS保溫砂漿等也成功地應用于建筑外墻保溫工程。但是作為保溫材料的外飾面保護層的選用，則存在著許多技術問題，尚未很好的解決。尤其是高層或超高層建筑，采用外貼飾面磚作為保護層，在負風壓、地震作用下可能產生較大破壞力。能否滿足各種變形及拉力對面層的要求，成為本技術的難點也是關鍵的一點。為此，從首先保證材料性能人手，對所選用飾面磚質量進行了測試。見表1。

    從測試數據看，該飾面磚吸水率很小，說明質地致密，抗凍性好，冬季室外低溫作用時，不會因吸水凍結膨脹而起鼓。其它性能也均滿足要求。

    2.2材料使用性能測試與分析

    對所用各種材料進行實驗室檢測是使墻體體系能夠達到質量要求的必要保證。但是，實際施工中由于材料性能的波動及差異，加之施工水平質量的穩定性，既使所檢材料符合各項指標要求，也不能完全代表材料的實際作用如何。特別是高達百米的建筑外墻粘貼飾面磚的施工質量，當外墻表面積已超過上千平方米時，試驗室檢測合格的面磚，并不能保證粘貼性能符合要求。因此，制定了以下現場檢測方案：

    ①檢測內容：按照有關標準規范在現場隨機抽樣進行現場測試。

    ②檢測目的：對外飾面磚粘結的效果及作用進行判定。

    ③檢測依據：《建筑外飾面磚粘貼強度檢驗標準》(JGJll0—97)

    ④檢測儀器：采用福建中南機械制造有限公司生產的ZQS—l0型數顯粘貼強度檢測儀ZV-0382進行檢測。

    ⑤檢測過程：

    步驟一：按標準規定的取樣面積(300mz取1組)確定為每一層墻面作為一個檢測單位，每一單位取1組3塊進行測試。

    步驟二：將所選測試的飾面磚表面清洗干凈，用改性丙烯酸酯雙組分粘結劑現場配制后均勻涂抹在標準試塊(鋼制板，其面積為4275m2)，然后粘貼在飾面磚上，壓實后，用膠帶紙固定，待數小時固化后即可進行抗拔測試。

    步驟三：安裝支架，擰緊聯接螺絲。手動液壓加載的同時，數量儀顯示的數字即為施加接拔力，當拉拔破壞時，數量儀顯示的數字即為最大拉力。按下列公式計算粘結強度：  R=P／A(Mpa）

    步驟四：評定破壞狀態。規范要求當破壞狀態出現在粘結層界面或抹灰層時為正常破壞狀態，判為測試有效。對應的粘結強度平均值不小于0.6Mpa即為合格。其中要求一組3個強度中的最小值不能低于0.4Mpa。

    從報告檢測內容看，每一層隨機抽檢的粘結強度完全合乎JGJll0—97規定的值。因此，該飾面磚粘結性可以保證。

(本文來源：陜西省土木建筑學會  文徑網絡：文徑 尹維維 編輯  劉真 審核)