校舍建筑外墻飾面磚脫落原因及修復(fù)措施

王 磊

(河海大學(xué)文天學(xué)院，安徽 馬鞍山 243031)

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校舍建筑外墻飾面磚脫落原因及修復(fù)措施

王 磊

(河海大學(xué)文天學(xué)院，安徽 馬鞍山 243031)

通過實(shí)地調(diào)研，從自然、設(shè)計、施工、自身等角度，分析了馬鞍山市大學(xué)城校舍建筑外墻面磚的脫落原因，并提出了針對性的防治及修復(fù)措施，從而提高校舍建筑的整體質(zhì)量，保障在校師生的生命安全。

校舍建筑，外墻飾面磚，灌漿修補(bǔ)法，基層挖補(bǔ)法

0 引言

多年來，馬鞍山市大中專院校校舍建筑外墻普遍采用面磚飾面，超過一定使用年限后，外墻飾面磚脫落現(xiàn)象時有發(fā)生，每年都要組織人力開展修復(fù)工作。外墻面磚的脫落不僅影響了建筑物的外觀，而且存在高空墜落傷人的安全隱患，嚴(yán)重威脅著廣大師生的生命安全以及學(xué)校正常的教學(xué)秩序。因此，在實(shí)地調(diào)研的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步深入探究建筑外墻面磚脫落原因以及修復(fù)措施具有重要意義。

1 外墻面磚脫落問題原因分析

1.1 自然因素

馬鞍山市地處于Ⅲ建筑氣候區(qū)[1]，亞熱帶濕潤性季風(fēng)氣候，豐水期在6月～8月，平均氣溫15.8 ℃，最低氣溫-13 ℃。市區(qū)平均降水量1 061.9 mm,其中4月～10月降水量平均810 mm，占全年降水量的76%。

1)溫度作用。a.當(dāng)室內(nèi)外溫差較大時，建筑物的外墻部分會產(chǎn)生較大的溫度變形，墻體在溫度應(yīng)力的作用下會出現(xiàn)裂縫。b.溫度效應(yīng)下，由于基層到面層之間每兩個界面相交處兩側(cè)均為兩種不同的材料(見圖1)。如粘結(jié)砂漿層和保溫層，交界面為剛—柔連接界面，二者的熱膨脹系數(shù)不同，保溫層彈性模量小，熱脹剪切作用力小，此界面作用力主要為重力剪切力和負(fù)風(fēng)壓拉伸力[2]。在長期受到冷熱氣溫的影響下，界面交界處極易產(chǎn)生裂縫，進(jìn)而導(dǎo)致面磚空鼓甚至脫落(見圖2，圖3)。

2)凍融循環(huán)作用。a.根據(jù)熱工計算的結(jié)果表明外墻水泥砂漿層內(nèi)的蒸氣壓大于該層的飽和蒸氣壓[3]。冬季晝夜溫差大，夜晚室內(nèi)外的冷熱氣體在墻體抹灰層產(chǎn)生結(jié)露和凍結(jié)，白天溫度回升，冰化為水，加速了外墻面層的脫落。b.磚縫間的砂漿在冬季雨雪期會不同程度的受到雨水的侵蝕滲透，在低溫條件下會產(chǎn)生較強(qiáng)的凍脹力，進(jìn)而導(dǎo)致外墻飾面磚開裂脫落。

3)風(fēng)荷載作用。對于已經(jīng)存在施工質(zhì)量問題或由于溫度、凍融循環(huán)效應(yīng)長期作用已經(jīng)開裂或空鼓的面磚而言，面磚與砂漿的粘結(jié)面積有所減小，再加上風(fēng)荷載作用，粘結(jié)砂漿層產(chǎn)生應(yīng)變疲勞，從而加速了面磚脫落。

1.2 設(shè)計因素

因建筑自身設(shè)計不合理而引起的飾面磚開裂或者脫落。經(jīng)過對馬鞍山市新城東區(qū)大學(xué)城內(nèi)幾所高校實(shí)地調(diào)查后發(fā)現(xiàn)，大多數(shù)建筑投入使用時間從2002年到2012年不等。就學(xué)生宿舍而言，從結(jié)構(gòu)布置上看，多為磚混結(jié)構(gòu)體系；從建筑布局上看，多為中間走廊兩側(cè)宿舍且對稱布置；從外立面上看，多數(shù)建筑均為多層，坡屋面居多，采用落水管有組織排水。但原設(shè)計大都未考慮空調(diào)板位置，后期安裝的空調(diào)室外機(jī)多采用外墻外掛方式固定(見圖3)，進(jìn)而導(dǎo)致空調(diào)排水無組織，水滴四濺，局部墻體長時間內(nèi)被水浸濕。此外，一些校舍建筑屋面設(shè)計了女兒墻，相對于有屋面挑檐的外墻面更容易受到雨水侵蝕滲透，久而久之女兒墻處外墻磚開裂脫落。

1.3 施工因素

1)墻面基層與飾面磚之間的砂漿粘結(jié)強(qiáng)度不夠。a.面磚浸水不好。面磚過干造成粘結(jié)砂漿回水過快，粘結(jié)層與面磚層的粘結(jié)不牢固。面磚浸水后未晾干或者浸水后直接粘貼，由于磚表面的浮水形成了多余的水膜，影響粘結(jié)效果。b.砂漿配合比不準(zhǔn)，稠度控制差。由于各批次進(jìn)場的沙料中含泥量大小不一，同一施工面上砂漿出現(xiàn)幾種配合比，干縮率不同造成面磚的開裂空鼓。c.基層處理不合格。混凝土梁柱或基層墻體表面有隔離劑或浮灰造成基層表面過于光滑，與粘貼層間摩擦力過小，致使墻體與基層粘結(jié)不牢。基層干濕不一也同樣會造成面磚脫落。太干則砂漿中的水分被基層快速吸干，使得砂漿粘結(jié)強(qiáng)度大大降低造成砂漿與基層脫殼。太濕則砂漿上墻后受重力影響下滑較快，造成面磚上部砂漿不飽滿，空鼓形成后冬季積水膨脹面磚脫落。d.施工工藝不規(guī)范，過程質(zhì)量控制不到位。貼面時砂漿使用量標(biāo)準(zhǔn)不一。過少則不飽滿，過多則溢出。多次敲打又導(dǎo)致砂漿水分離析，面磚背面形成水膜后砂漿粘結(jié)強(qiáng)度降低，干縮后出現(xiàn)脫落。貼面時手法不對，用力不均致使面磚粘結(jié)不牢。個別面磚由于貼后的垂直度有偏差，為糾偏而反復(fù)移動敲打，造成已貼好面磚的粘貼強(qiáng)度破壞，最終致使面磚整塊脫落。

2)面磚間縫隙處理不好造成從縫隙處吸附雨水或濕露進(jìn)入。a.勾縫不密實(shí)不光滑，會導(dǎo)致雨水直接進(jìn)入或者通過不密實(shí)的灰縫在毛細(xì)管作用下不斷吸水。b.勾縫砂漿配比偏差，水泥用量過大或砂漿標(biāo)號過高，會使得灰縫干縮開裂進(jìn)水。反之，抵擋不住雨水沖刷，同樣導(dǎo)致磚縫進(jìn)水。c.構(gòu)造部位面磚搭接壓向不合理，如陽臺、雨棚、窗臺、檐口、女兒墻壓頂?shù)忍幍某炜p過多造成磚縫進(jìn)水，為面磚脫落埋下禍根。

3)水電施工單位為了固定外墻落水管需在外墻上鉆孔設(shè)置卡箍支座，而鉆孔致使孔周的飾面磚和粘結(jié)層受到擾動后產(chǎn)生裂縫。空調(diào)室外機(jī)支架安裝時也存在這類問題，安裝孔未有效措施封堵。孔洞若未及時封堵，受到雨水侵入后在溫度應(yīng)力的作用下外墻磚脫落頻發(fā)。現(xiàn)場多處發(fā)現(xiàn)在落水管支座處、空調(diào)支架安裝孔四周飾面磚起殼脫落。

4)土建單位的窗框大多采用后塞口法施工，即先預(yù)留窗戶洞口及預(yù)埋件，待粉刷完工后再開始安裝窗框。預(yù)留洞口與窗框?qū)嶋H尺寸間有誤差，致使縫隙或大或小，一旦填塞不密實(shí)，形成滲水通道，在溫度及凍融循環(huán)的長期作用下連接部位必然開裂，最后造成飾面磚脫落。

5)框架結(jié)構(gòu)的圍護(hù)墻與框架梁梁底之間為墻體薄弱區(qū)，因后砌墻體的不均勻沉降致使此處縫隙明顯。從幾所高校建筑物使用時間上來看，從2002年至今已有十五個年頭，實(shí)際調(diào)查發(fā)現(xiàn)此處面磚脫落較多。

1.4 飾面磚自身因素

飾面磚要薄厚均勻，過薄則減少粘結(jié)層砂漿厚度，降低了對面磚的握裹力；過厚則加大自重，在溫度應(yīng)力作用下易整塊脫落；磚身平整度要好，若翹曲會導(dǎo)致粘結(jié)層漿厚不一，在溫度應(yīng)力作用下極易脫落；磚的孔隙率越大吸水率越高，凍脹變形就越嚴(yán)重。故選用外墻飾面磚應(yīng)符合國家現(xiàn)行有關(guān)飾面磚的強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。

2 防治及修復(fù)措施

由上述四個方面分析可知，飾面磚選材不當(dāng)也是面磚脫落的誘因之一，而飾面磚脫落的主要原因是由施工質(zhì)量不合格或者粘結(jié)砂漿的強(qiáng)度不足引起，并在環(huán)境因素綜合作用下產(chǎn)生。故在選用符合規(guī)范要求質(zhì)量合格的飾面磚的同時，應(yīng)著重從提高外墻面磚施工質(zhì)量上對飾面磚脫落問題進(jìn)行防治。而對于已經(jīng)出現(xiàn)空鼓、開裂或開始脫落的墻體，外墻干掛石材或者外墻涂料做法改變了原有建筑的外立面效果一般不予考慮，實(shí)際操作中仍然采用面磚做法。具體修復(fù)措施如下。

2.1 灌漿修補(bǔ)法

這種做法適用于外墻飾面磚與基層脫離，但空鼓面積不大，面磚表面無破損。在排查的過程中先用小錘每隔1 m輕擊面磚確定空鼓區(qū)域，然后合理布置鉆孔位，孔數(shù)16個/m2，孔徑8 mm，孔深以進(jìn)入基層下10 mm為宜。氣泵清除孔中灰塵，清理干凈后用膠槍向孔內(nèi)注入環(huán)氧樹脂灌縫膠，待孔中漿體溢出時停止灌漿。及時清除溢出的漿體，待漿體凝固后用1∶1的水泥砂漿封口。排查的過程中也可以利用紅外線熱成像技術(shù)確定飾面磚的空鼓范圍[4]，其他操作同上。

2.2 基層挖補(bǔ)法

這種做法適用于外墻飾面磚局部與基層墻體脫離，面磚表面已經(jīng)出現(xiàn)破損或脫落。在排查的過程中確定好空鼓區(qū)域后用電鉆或鋼鑿剔除起殼的面磚及粘貼層，然后用對基層進(jìn)行挖補(bǔ)清理。灑水濕潤后應(yīng)先用內(nèi)摻建筑膠的水泥漿在基層上刷一道，再用1∶2.5水泥砂漿粉刷。粉刷厚度同原粉刷層，當(dāng)厚度超過20 mm時應(yīng)分層隔天完成。面層用1∶2防水砂漿打底，壓實(shí)搓平打毛后灑水養(yǎng)護(hù)2 d，根據(jù)原設(shè)計圖紙確定排磚方案彈出磚縫線及墻磚鋪貼位置線，用1∶1水泥砂漿(內(nèi)摻建筑膠)貼面磚。貼面結(jié)束2 d后配制1∶1水泥砂漿勾縫，勾縫砂漿顏色按照原設(shè)計要求，厚度應(yīng)不少于面磚厚度的2/3，灰縫要密實(shí)。勾縫完畢后清洗貼面處的墻面，保證建筑整體的清潔美觀。

3 結(jié)語

學(xué)校校舍建筑外墻面磚的脫落不僅影響了建筑物的外觀而且關(guān)系到工程的質(zhì)量，關(guān)系到在校師生的生命安全以及學(xué)校的正常教學(xué)秩序。對于新建、改建和修繕的工程，要不斷加強(qiáng)施工人員的專業(yè)技能教育，對工程進(jìn)行全過程施工質(zhì)量控制。對于校舍建筑的外墻裝飾更應(yīng)如此，合理選擇并優(yōu)化外墻磚的施工方案，優(yōu)先選擇質(zhì)量輕、耐久性好的環(huán)保型外墻裝飾材料，避免外墻裝飾材料掉落造成人員傷亡和財產(chǎn)損失。本文所介紹的方法是可供借鑒的。

[1] JGJ 126—2015,外墻飾面磚工程施工及驗(yàn)收規(guī)程[S].

[2] 李玉瑩,施德波,鄒 銘,等.外墻面磚的破損預(yù)防及修復(fù)方法[J].低溫建筑技術(shù)，2003，14(1)：43-44.

[3] 郝雅翰,王志林.關(guān)于外墻貼面磚掉落問題的討論[J].天津城市建設(shè)學(xué)院學(xué)報，2008(1)：62-63.

[4] 鄭 昊.Ⅲ建筑氣候區(qū)建筑外墻飾面磚脫落原因及修復(fù)措施[J].結(jié)構(gòu)工程師，2014(3)：194-198.

Causes and repairing measures for the falling of exterior wall facing tiles in school buildings

Wang Lei

(HohaiUniversityWentianCollege,Ma’anshan243031,China)

Through field research, this paper analyzes the causes of the falling of exterior wall facing tiles in the college town of Ma’anshan from the nature, design, constructing and the buildings, proposes specific prevention and repairing measures, so as to improve the overall quality of school buildings and ensure the security of teachers and students.

school buildings, exterior wall facing tiles, repairing method, foundation excavation & repairing method

1009-6825(2017)10-0101-03

2017-01-20

王 磊(1989- )，男，在讀工程碩士，助教，二級建造師

TU765

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