重慶地區由于空氣潮濕,酸雨較重,外墻磚的耐久性比外墻漆更好,很多項目采用了外墻磚,但是外墻磚脫落的事情時有發生,造成了很多安全隱患。
考慮到重慶地區不會出現凍融現象,在不考慮凍融破壞的情況下,外飾層在墻體受到重力剪切力、負風壓的拉伸力以及不同材料之間的熱脹內應力影響,飾面磚脫落不外乎從幾個分界面產生:
1.基層和粘結砂漿
2.粘結砂漿和保溫層
3.保溫層和抗裂層
4.抗裂層和瓷磚粘結砂漿
5.瓷磚粘結砂漿和飾面磚
2、3界面兩側是二種截然不同的材料,是剛-柔界面,存在材料熱脹系數差異大,可以達到3~8倍,但是保溫層彈性模量小,熱脹剪切應力很小,此界面受到的主要是重力剪切力和負風壓拉伸力。
1、4界面兩側的材料都是水泥基砂漿,熱脹系數差異很小,雖是剛-剛界面,但界面上熱脹剪應力不大,此界面受到的主要也是重力剪切力和負風壓拉伸力。
重力剪切力按照外飾材料自重50kg/m2計算,即0.5KN/m2;重慶地區100米高空最大負風壓的計算值不過3.0KN/m2;各層材料粘結強度的下限為0.1MPa,粘結面積率最低是40%,也就是該界面處最低的粘結力為40KN/m2;安全系數達到80倍和13倍。所以1、2、3、4界面受到的主要是重力剪切力和負風壓拉伸力,脫落的可能性很小。
5界面雖然同是水泥基材料,但陶瓷面磚是燒結制品,熱脹系數比水泥砂漿低得多,而且面磚和粘結砂漿的彈性模量都很大,因為也是剛-剛界面,外墻面的晝夜溫差也很大,由此造成的熱脹剪切應力可以達到0.1~0.7Mpa,即100KN/m2~700KN/m2,遠遠大于重力剪切力和負風壓拉伸力。此界面受到的主要是熱脹剪切應力,產生熱脹剪切應力的大小關鍵是在粘結砂漿的柔性,增加了柔性就降低了粘結砂漿的彈性模數,就可以有效的降低此界面熱脹剪切應力。
這里需要特別說明的是:按建設部發布的《外墻飾面磚工程施工及驗收規程》JGJ126-2000中的要求,需在施工現場對已貼好的瓷磚做拉拔試驗,實測值應不低于0.4MPa,即400KN/m2。為什么在粘結劑的界面上,粘結強度不足0.1MPa,保溫層本身的抗拉強度也只有0.2MPa左右,而在外保溫系統上粘貼的瓷磚拉拔強度能超過0.4MPa?主要有三個方面的原因:第一,作為粘貼瓷磚基面的抗裂砂漿中有起增強作用的鍍鋅鋼絲網,在瓷磚拉拔的過程中,鋼絲繃緊受力,最后破壞面發生在防護砂漿中。第二,從破壞的斷面看,不僅是砂漿在受試面積上的抗拉強度發揮了作用,沿試件周邊,上層砂漿厚度乘以邊長面積上的抗剪強度也參與了對拉拔力的抵抗。第三,固定鍍鋅鋼絲網的錨栓把部分拉拔力直接傳遞到了結構墻體中。
由以上可以看出,外墻保溫墻面粘貼外墻磚防止脫落的關鍵是在防止粘結砂漿和外墻磚的熱脹剪切應力,而不是只是注重各層材料的拉伸粘結強度,只要我們按照“柔性粘結、防水勾縫、寬收縮縫”的原則施工,外墻貼磚的安全性是可以保證的。
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