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淺談外墻石材干掛工藝應(yīng)用的現(xiàn)狀和發(fā)展
華瑞石材 HXCARVE （2014-01-20） 來源："中國石材網(wǎng)"
一、石材幕墻與干掛工藝概述
外墻干掛石材莊嚴(yán)肅穆、雄偉壯觀的特質(zhì)，使建筑物更具時(shí)代感和藝術(shù)感。近年來其發(fā)展與應(yīng)用相當(dāng)廣泛。
建筑幕墻的定義。幕墻是由金屬構(gòu)建與各種板材組成的，懸掛在主體結(jié)構(gòu)上、不承擔(dān)主體結(jié)構(gòu)荷載與作用的建筑物外圍護(hù)結(jié)構(gòu)，稱為建筑幕墻。
石材干掛工藝。石材干掛工藝是利用耐腐蝕的螺栓和柔性連接件，將大理石、花崗巖等飾面石材用T型掛件等，采用背膠方式，固定在建筑結(jié)構(gòu)外鋼架，并與結(jié)構(gòu)之間留出40~50mm的空腔。該工藝成品主要的要求是在石材完成面要平，對縫要橫平豎直，膠縫均勻。目前外墻用材，投入量比較大的是花崗巖石材干掛。
二、石材干掛施工工藝要點(diǎn)
外墻基面處理。清理外墻預(yù)埋鋼板，檢查預(yù)埋位置是否正確。預(yù)埋件位置偏移的，要采用后置錨栓鋼板進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)。后置預(yù)埋件設(shè)計(jì)的驗(yàn)算要求：1)現(xiàn)場拉拔強(qiáng)度值應(yīng)由設(shè)計(jì)人員根據(jù)結(jié)構(gòu)計(jì)算書確定；2)使用的化學(xué)螺栓和膨脹栓應(yīng)根據(jù)幕墻的性質(zhì)、種類、計(jì)算數(shù)據(jù)來確定，并應(yīng)符合幕墻工程技術(shù)規(guī)范的規(guī)定；3)后置預(yù)埋件的結(jié)構(gòu)基體，鋼筋混泥土構(gòu)件強(qiáng)度等級不宜低于C30；4)原則上，不宜采用膨脹螺栓。特殊情況若采用膨脹螺栓時(shí)，應(yīng)按照設(shè)計(jì)用量的2-4倍設(shè)置，且每層應(yīng)采用有效拉結(jié)措施。
測量及分格定位防線。橫向控制線：用水準(zhǔn)儀引導(dǎo)檢測±0.000m標(biāo)高線，作為主基標(biāo)準(zhǔn)。并設(shè)置各層橫向基準(zhǔn)線。由外墻頂面開始，自上而下，利用每層的基準(zhǔn)線進(jìn)行微調(diào)，消除誤差�？v向控制線：對原結(jié)構(gòu)軸線偏差進(jìn)行系統(tǒng)測量。若實(shí)際尺寸和設(shè)計(jì)值偏差較小，可通過合理分格來消除誤差，否則需要對結(jié)構(gòu)進(jìn)行處理；用經(jīng)緯儀在建筑外墻上，按每隔20m設(shè)置一道縱向基準(zhǔn)線。按分格單位進(jìn)行外墻面縱向分格，用鉛錘引線，并測量上下點(diǎn)與基準(zhǔn)線之間的距離，糾偏后彈線�？v、橫向控制線，構(gòu)成了分格放線的平面控制網(wǎng)。
主龍骨安裝。根據(jù)分析，確定主龍骨的型號規(guī)格，并編號。保證所加工部位的龍骨無偏差。先安裝同立面兩端的豎框，拉線控制在同一平面，按順序安裝中間豎框。安裝完成及時(shí)做防銹處理。
外墻面水落管、防雷系統(tǒng)安裝，出墻管道設(shè)備的安裝及隱蔽驗(yàn)收。主龍骨安裝后，敷設(shè)在外墻干掛石面板內(nèi)的屋面雨水立管、防雷接地裝置焊接等施工工作應(yīng)完成，并做好隱蔽工程的驗(yàn)收工作。防雷接地，采用鍍鋅扁鐵與各層豎向龍骨焊接連接，然后與墻體、梁 的防雷接地點(diǎn)焊接。合理的防雷和防靜電感應(yīng)措施，可確保幕墻不遭雷擊或因靜電失火，而影響整個(gè)建筑物室內(nèi)設(shè)備的安全使用。
次骨架安裝。主龍骨安裝后，將橫向分格線，引測到主龍骨上。校核、彈劾。次龍骨根據(jù)彈線進(jìn)行安裝；要求按現(xiàn)場測量實(shí)際尺寸，來加工次龍骨，并編號安裝。次龍骨施工前，需刷三遍防銹漆。安裝過程頂面應(yīng)平直，外側(cè)面控制與立柱處于同一平面上，且一定要與豎框垂直。
掛件安裝。次龍骨焊接完成，用不銹鋼螺栓對不銹鋼掛件進(jìn)行固定。不銹鋼掛件位置，通過掛件螺栓孔的自由度來調(diào)整。板面垂直無誤后再擰緊螺栓，螺栓擰緊度以不銹鋼彈簧墊完全壓平為準(zhǔn)。
石材飾面干掛安裝。石材干掛工序直接影響到石材干掛飾面的感觀效果，應(yīng)采用樣板先施工的原則。石材上墻前，清除槽內(nèi)浮塵、石渣。安裝過程中石材下端為固定狀態(tài)，上端為臨設(shè)狀態(tài)，石材下端孔內(nèi)注入粘結(jié)膠，并插入預(yù)先準(zhǔn)備的不銹鋼墊片固定，用靠尺校核，自下而上依次進(jìn)行。待其固定后完成方可抽出不銹鋼墊片。石板面原則上以大面壓小面。建筑物大角陽角及柱陽角為V形的割角。板材開槽寬60mm，孔深為16mm，孔中距板材外表面為12.5mm。板材安裝必須跟線，按規(guī)格分樓層找平、報(bào)方、找垂直。突出物周圍板材，要求采取整板套割，尺寸準(zhǔn)確。邊緣吻合整齊、平順、墻裙、貼臉等，要求上口平直。窗洞位置，做到石材壓邊正確，流水坡向正確、滴水線順直。
三、工程施程序控制與技術(shù)難點(diǎn)
施工程序的變更。表現(xiàn)為業(yè)主對幕墻外觀效果總體把握不準(zhǔn)，內(nèi)部意見不統(tǒng)一的情況。部分位于城市干道的建筑物，城市規(guī)劃對景觀要求較高，幕墻施工過程中設(shè)計(jì)方案不斷地更改。佳陽大廈工程位于福州市臺江路繁華路段，原結(jié)構(gòu)按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行石材幕墻鐵件預(yù)埋，后外墻裝飾委托上海某景觀公司重新設(shè)計(jì)，采用柱托檐線條仿歐式建筑外墻干掛做法，視覺效果上提了不少，但也造成了局部預(yù)埋鐵件位置與石材幕墻施工圖紙不符，導(dǎo)致采用后錨栓工藝補(bǔ)強(qiáng)，增加了工程成本，延長了工期。
四、石材外墻質(zhì)量缺陷和隱患防治
1)石材產(chǎn)生各種病變好縮短使用壽命兩方面原因石材內(nèi)部原因。天然石材中普遍存在微裂隙和毛細(xì)孔，天長日久會(huì)吸附空氣中的細(xì)小塵埃和污物。由于毛細(xì)作用而慢慢滲入石材內(nèi)部，從而大大地降低了石材的裝飾性能和使用壽命；石材一般都不同程度地含有鐵的成分，受到潮氣的侵蝕會(huì)產(chǎn)生銹黃；另外，天然大理石的少量成分的堿性氧化物的化學(xué)性質(zhì)不穩(wěn)定，潮濕環(huán)境下，易與空氣中的酸性氧化物人如二氧化碳口二氧化硫口三氧化硫口二氧化氮等發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而改變大理石內(nèi)部的物理結(jié)構(gòu)。
石材的外部原因。石材的裂紋可能與開采方法不當(dāng)有關(guān)；加工所用的鐵質(zhì)工具也可能會(huì)使石材產(chǎn)生銹黃而留下隱患；不恰當(dāng)?shù)氖睦鋮s液或許會(huì)污染石材。另外，環(huán)境污染、酸雨侵蝕及冰凍破壞等環(huán)境因素，也會(huì)悄悄的影響石材的平質(zhì)和壽命。
2)粘結(jié)膠選材的合理性
石材干掛結(jié)構(gòu)膠是用于石材與金屬粘結(jié)的專用膠。其成分是環(huán)氧樹脂，屬于柔性結(jié)合，防腐蝕、耐高溫、抗老化、強(qiáng)度高、牢固性好。在溫差和震動(dòng)條件的作用下，伸縮、沉降產(chǎn)生的位移較小，且不易滲油，不污染石材。而云石膠的主要成分是不飽和樹脂。主要用于石材與石材的粘接和石材的修補(bǔ)，屬于剛性結(jié)合。由于本身存在不飽和鍵，導(dǎo)致其耐氣候老化性能較干掛膠差，受氣溫影響大，粘接強(qiáng)度低于石材干掛膠很多倍。且怕潮、不耐高溫、易風(fēng)化、剪切力不夠、當(dāng)用于潮濕和陽光照射的墻體時(shí)，其實(shí)用壽命更短。
許多施工單位選用云石膠代替干掛膠。該方法除云石膠價(jià)格低廉外，另一重要原因是云石膠固化時(shí)間較快。其30分鐘內(nèi)即可上墻，但固化時(shí)間過快，會(huì)導(dǎo)致固化物結(jié)構(gòu)變脆、降低任性和硬度，從而降低剪切強(qiáng)度等。而根據(jù)環(huán)氧樹脂的特點(diǎn)即固化機(jī)理，要形成三圍交連結(jié)構(gòu)，一般需要4~8天的反應(yīng)才能達(dá)到最佳狀態(tài)。
4.3 施工方法的選擇
施工人員是直接影響石材干掛工程質(zhì)量的關(guān)鍵。影響石材干掛的人為因素，大致有三方面。
（1）攪拌比例誤區(qū)。石材干掛結(jié)構(gòu)膠在使用中，普遍采用A∶B＝1∶1。從大量的實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析發(fā)現(xiàn)，最合理的比例應(yīng)當(dāng)為 A 膠略大于 B 膠。因?yàn)榄h(huán)氧固化劑 B 膠一旦過量，會(huì)導(dǎo)致 A 膠不能完全正常固化，固化后強(qiáng)度會(huì)急劇下降。同時(shí)，還會(huì)使 B 膠中未能完全反應(yīng)的小分子，容易在老化過程中滲出以致污染石材。
（2）攪拌均勻度。攪拌不均勻，將嚴(yán)重影響石材干掛幕墻的質(zhì)量，直接導(dǎo)致膠體的交聯(lián)度不足，固化不完全，強(qiáng)度差。
而現(xiàn)在許多施工人員，卻一味追求工期，嚴(yán)重忽視了施工質(zhì)量。正常操作為：少量配膠可用光滑細(xì)鋼筋手工攪拌，大量的配膠應(yīng)用攪拌器攪拌。
（3）施工環(huán)境干擾。在潮濕、下雨、石材或干掛件表面存在浮灰、油污的情況下施工，將導(dǎo)致粘結(jié)性差，還會(huì)因干掛膠中的部分水溶性小分子物質(zhì)，隨雨水或水氣的滲出而污染石材。
5 結(jié)語
隨著使用時(shí)間的推移，石材干掛變色、脫落、使用年限短、施工工期長、維護(hù)不便、不能在高層使用等缺陷也愈加明顯。強(qiáng)制性保溫材料在國內(nèi)推行后，防火問題也成為干掛石材使用的致命缺陷。然而，新型材料層出不窮，如今超薄石材阻燃復(fù)合保溫板的出現(xiàn)，不但解決了上述問題，而且其具有更顯著的使用優(yōu)勢：墻體承重輕、節(jié)約有限空間、施工工期短、安全性能高、工程造價(jià)低、外觀效果美、節(jié)能環(huán)保。
“長江后浪推前浪”。時(shí)代的發(fā)展，正是由于施工設(shè)備條件的不斷改進(jìn)，人們思想觀念的轉(zhuǎn)變，推動(dòng)了外墻石材面板應(yīng)用全面的復(fù)興。回顧上世紀(jì) 90 年代，發(fā)展的篇幅歷歷在目！從平屋面斜挑檐小洋樓到 2000 年代的斜屋面盛行，導(dǎo)致屋面滲漏水質(zhì)量問題頻出；再到 2010 年代的復(fù)式樓和高層超高層的拔地而起，無不體現(xiàn)時(shí)代發(fā)展前進(jìn)的浪潮。沒有永恒的建筑，只有創(chuàng)新的時(shí)代。也許今天的大興土木，正預(yù)示著明日回歸自然！隨著科學(xué)發(fā)展和地球資源的不可再生，發(fā)展新型節(jié)能環(huán)保材料，已成為時(shí)代前進(jìn)的必然趨勢。
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