中铁建工集团西北分公司 陕西西安710000
【摘要】
通过对岩棉板外墙外保温技术的应用和质量控制展开论述,结合兰州交大项目外墙保温施工工艺。提出了岩棉板外墙外保温施工质量控制要点,从而提高外墙外保温施工的施工质量。
【关键词】外墙保温:岩棉板;施工工艺;施工技术
1 前言
随着国家高速发展,建筑行业也取得了飞跃式的发展,城市化进程的加快,安居工程和小康住宅不断推进,建筑需求量也迅速增加。我国大部分地区四季分明,尤其是北方地区冬冷夏热,因此建筑节能成为衡量房屋建筑的重要指标之一。因此外墙保温技术应时而生,伴随着产生各类保温材料,结合兰州交大项目外墙保温设计,对建筑施工中外墙岩棉板保温施工技术进行探讨,通过岩棉板的应用,实现建筑外墙节能。
岩棉板是以玄武岩及其他天然矿石为主要原料,岩棉板经高温熔融成纤,加入适量粘结剂,固化加工而制成的一种建筑保温材料。建筑岩棉板具有优良的防火、保温和吸音性能,目前已得到广泛推广使用。按厚度分50mm、80mm、100mm三类。
2.1 适用范围广
外保温不仅适用于采暖民用建筑,也适用于采暖工业建筑。即可用于新建工程,也可用于既有建筑,故适用范围广。
2.2 对主体结构起保护作用
外保温方式减少了外界对墙体我的影响,即减少主体结构的热反应力,又对主体结构起保护作用,从而延长了主体结构的耐久性,故比内保温和夹心保温更科学。
2.3 有利于室温保持稳定
采用外保温之后,墙体的热惰性也随之增大,由于结构层墙体的温度与室外空气温度相接近,故有利于室温稳定。相比之下,内保温和夹心保温时墙体热惰性将会降低,故效果较差。
3 岩棉性能
(1)防火。岩棉由岩石制成,是A级不然防火材料,融化温度大于1000℃,能有效延缓火势蔓延。在火灾中不产生有毒气体或熔滴物。
(2)保温。岩棉纤维细长,平均直径为5μm~7μm,渣球含量为6%~9%,板材导热系数不大于0.04W/(m·K)。
(3)吸音。岩棉由大量的纤维形成多孔的连通结构,通过纤维的振动和相互摩擦将声能转化为热能,从而可大大减少声波反射和传播。
(4)透气。开放的多孔纤维结构使岩棉具有较好的透气性和排潮自干功能,水蒸气可自由透过。
(5)坚固耐久。岩棉纤维呈三位立体分布,能有效提高机械强度。外墙外保温岩棉板、屋面岩棉板、复合板岩棉芯材的拉拔强度、压缩强度高,能有效抵抗正负风压的交替作用,有较强的抗冲击能力。在建筑寿命周期内,可保持品质稳定。
(6)耐候。岩棉抗霜冻、抗冻融、防紫外线,四季温度变化不会产生热胀冷缩,如不受其他组合材料的影响,可在极端气候条件下使用。
(7)憎水不吸潮。目前外墙外保温用岩棉的憎水率均不小于98.0%,质量吸湿率不大于1.0%,短期吸水量(部分浸入)不大于0.4Kg/㎡,体积吸水率(全浸)应不大于5%。产品如被水浸润,干燥后不影响性能,不膨胀、不变形。
(8)易施工。岩棉易于搬运,切割方便,可用美工刀切割。
(9)安全环保。岩棉呈中性或弱碱性,不会损害腐蚀与其接触的材料,不含CFC、HCFC、HFC等破坏臭氧层物质,岩棉中不含石棉,不含可致癌物质。
表1 岩棉板主要技术指标
序号 | 性能 | 指标 | 备注 |
1 | 导热系数[W/(m·k) | ≤0.04 | |
2 | 燃烧性能 | A级 | |
3 | 融合稳定(℃) | 1000 | |
4 | 密度(Kg/m³)(偏差±10%) | 140 | |
5 | 压缩强度(10%变形)(MPa) | ≥40 | |
6 | 垂直于板面的抗拉强度(KPa) | ≥15 | |
7 | 酸度系数 | ≥1.8 | |
8 | 憎水率(%) | ≥98.0 | |
9 | 质量吸湿率(%) | ≤1.0 | |
10 | 短期吸水量(部分侵入)(Kg/㎡) | ≤0.4 | |
11 | 体积吸水率(全部侵入)(%) | ≤5.0 | |
12 | 点荷载(压缩5mm)(N) | 400~600 | |
13 | 尺寸稳定性(%) | ≤1.0 | |
14 | 直角偏离度(mm/m) | ≤5 |
4 岩棉板薄抹灰外墙外保温系统
岩棉板薄抹灰外墙外保温系统的构造如图1所示。
图1 岩棉板薄抹灰外墙外保温系统
5 施工工艺
外墙保温施工工艺流程
基层处理→吊垂线→弹控制线→岩棉板双面及板侧面喷刷界面剂→用胶粘剂粘贴岩棉板→抹第一道抹面砂浆→压入耐碱玻纤网格布→安装锚栓→抹第二道抹面砂浆→压入第二层强碱玻纤网格布→抹第三道抹面砂浆→刮柔性耐水腻子→涂刷饰面高弹性涂料
贴饰面砖外墙保温施工工艺流程
基层处理→吊垂线→弹控制线→岩棉板→棉板双面及板侧面喷刷界面剂→用胶粘剂粘贴岩棉板→抹第一道抹面砂浆→挂贴钢丝网→安装锚栓→抹第二道抹面砂浆→用瓷砖胶粘剂粘贴瓷砖→柔性瓷砖填缝剂勾缝
6 技术要求
6.1 施工方法
基层处理、弹控制线挂基准线
(1)基层处理:清理墙面浮灰、建筑垃圾等;墙面松动、风化部分剔除干净;丝杆眼及砖墙斜顶砖部位砂浆封堵、填塞严密; 基层已验收合格。
(2)弹线控制:根据实际建筑立面设计和外墙外保温技术要求,在墙面弹出±0.0m水平线控制线;在建筑外墙大角(阳角、阴角)及其他必要处挂垂直基准钢线,每个楼层适当位置挂水平线,以控制岩棉板的垂直度和平整度,垂直基准钢线与墙面的距离为所贴保温层的厚度。
钢托架安装与固定
结合兰州交大项目外墙外保温施工设计,本工程外墙保温岩棉板容重为140kg/m³,规格1200mm×600mm×50mm,刚托架采用40×40×2mm不锈钢托架。每400mm用直径12膨胀螺栓将角钢固定在主体墙面上,或安装在楼层结构梁位置。从最下层粘贴保温板处弹水平线,沿线安装角钢托架。角钢架每隔6m安装一道,环形设置,墙面无挑檐的位置均设置。
岩棉板建筑构造设计
(1)岩棉板与基层墙体采用粘结、锚固结合工艺以锚为主的技术措施,岩棉板与基层的有效粘贴面积应采用全面积粘贴法不留空腔,且错缝粘贴。每两层在楼板标高处设置经防腐处理的角钢托架。在岩棉板外墙外保温施工前应按照规程要求对基层墙体进行找平处理,处理后的基层应达到合格要求,符合相关规程后方可施工。
(2)抹面层厚度宜为3mm~6mm。
(3)墙体阴、阳角部位应设置两道耐碱玻纤网格布进行加强。做法包括以下两种:a交错翻包搭接(每边翻包搭接宽度均不小于250mm);b先满铺一道标准型耐碱网格布,然后附加一道加强型附碱玻纤网格布(每边宽度均不小于250mm)。
(6)建筑物首层等易受碰撞部位的抹面层做法应在以上两项的基础上,尚应在其外侧附加一道加强型网格布进行增强。在阳角处加设成品护角,护角应夹在两层网格布之间。
锚固件设置要求
(1)岩棉板粘贴24h后 开始安装锚固件,根据各单体工程的建筑物高度、岩棉板的厚度来计算确定相应的锚固件直径及锚栓数量的设置等,且任何大于0.1m的单块板都不应漏设锚栓。
(2)边角部位采用的补板不得小于四分之一板长(宽)。补板为半板以上的每块板不得少于4个锚栓,补板为小于半板的每块板不得少于两个锚栓,且锚栓间距不得大于200mm。
(3)锚栓进入主体墙内深度不小于60mm,锚栓轮盘直径为80mm,锚栓长度为120mm,用在空心砖墙体时应采用有回拧打结功能的锚栓。
(4)岩棉板外保温系统用锚栓应进行锚固力现场拉拔试验。具体按照《混凝土后锚栓技术规程》JGJ 145进行现场检验。
门窗洞口外侧面保温构造
外保温工程门窗四角和外墙阴阳角等处抹面层中,应附加增强耐碱网格布。外门窗洞口内侧面应做保温层且满足如下要求。
(1)应做好防水处理;门窗洞口阳角部位应在抹面层中设置双层耐碱网格布(外层为加强型)门窗洞口上、下檐应设置滴水线。
(2)门窗洞口周边,应采用不小于200m网格布进行包边加强,包入洞口内侧100mm宽,并在四角采用加贴网格布,铺贴的角度为45度。
(3)凸窗非透明部位外侧、水平和竖直方向范围内的墙面应采用岩棉板进行保温处理。凸窗板底部应设置与墙面数量相同的锚固件,锚固件进入底部混土深度不小于60mm。
(4)各种穿墙管道和构件应预埋,宜采用预埋管套,保温板与穿墙管道和构件之间应进行防水密封处理。
饰面砖外墙外保温工程构造要求
(1)抹面层中应满铺一道网格布,采用锚栓将其固定在基层墙体上。网格布搭接长度不得小于100mm。
(2)抹面层厚度宜为15mm~ 20mm。
(3)门窗洞口周边,应采用不小于200mm宽网格布进行包边加强,包入洞口内侧100mm宽, 并在四角采用加贴300mmx 200mm的网格布,铺贴角度为45度。
(4)饰面砖应采用瓷砖胶粘剂粘贴、柔性瓷砖填缝剂勾缝。饰面砖不得密贴,缝宽度宜大于5mm。饰面砖应与本系统相容其性能应符合国家规程、规范及相关标准的要求。
(5)饰面砖与涂料饰面连接处,钢丝网应伸出100mm宽与涂料饰面中的耐碱玻纤网格布搭接,且在饰面砖接缝处增设一道建筑防水密封胶。
7 施工要求
7.1 铺贴构造要求
(1)在岩棉板背面用带齿抹子刮2mm厚粘结砂浆,使砂浆嵌入岩棉板的纤维丝中,贴于基层面,用力挤压贴平,并用橡皮锤轻轻敲打,使她粘贴牢固,块与块之间贴紧,多余砂浆挤出刮去。
(2)在外墙的细部处理部位,变形缝两侧、门窗孔洞边、女儿墙等部位岩棉板端口需预粘贴窄幅标准型网格布,在岩棉板翻包预埋部分宽度约100mm,余下甩出待抹面施工时翻包。
(3)岩棉板自下而上沿水平方向横向铺贴(自托架部位开始排板粘贴),保证连续结合,板缝自然靠紧,相邻板面应平齐,且上下两排岩棉板应竖向错缝板长1/2。达不到时至少确保200mm宽度错缝。
(4)岩棉板粘贴在墙上后,用2m直尺进行压平操作,以保证板面平整度符合要求且黏结牢固。达到板与板间挤紧,在碰头缝处不可涂抹粘结砂浆。每粘贴完一块板,及时清除干净板侧挤出的粘结料,板间不留间隙。板与板之间要挤紧,板间缝隙不大于1㎜,板间高差不大于1.5㎜。板间缝隙用岩棉条填塞,粘结砂浆不允许存在于保温板的缝隙中。
(5)保温板粘贴时,先从阴、阳角和门、窗口方向上施工,即先用大板作好特殊重点部位。从墙拐角(阳角)处粘贴,排好尺寸,切割岩棉板,使其粘贴时垂直交错连接,确保拐角处顺垂且交错垂直。
(6)在粘贴窗框四周的阳角时,窗洞口四角部位的岩棉板采用整块岩棉板裁成“L”型进行铺贴,不得拼接。接缝距洞口四周距离不小于200mm。
第一道抹面并内置玻纤网布
(1)待抹灰面界面处理层晾干后即可进行抹面层施工。
(2)抹面层施工前,先将玻纤网布按施工面大小裁好,一般将网布长度裁成楼层高度左右的网片,考虑网格布搭接宽度。抹面层增强用网布采用双层160g/m2的耐碱玻纤网布。
(3)将制备好的抹面砂浆均匀地涂抹在岩棉板上,注意:确保砂浆与岩棉板粘结良好,或者采用齿型镘刀在上面来回拉涂,分配物料并保证粘结良好,防止空鼓。紧接着将裁剪好的网格布绷紧贴于底层抹面砂浆上,趁湿用抹刀将网布压入砂浆内。
(4)门窗外侧洞口四周的网布以及斜方向加贴的小块网布在护面层大面施工前用抹面砂浆局部粘贴,门、窗洞口内侧周边与大墙面形成的阳角部分处理:在此处的阳角部分45°各加一层300mm×400mm网格布进行加强,大面积网格布搭结在门窗洞口周边的网格布上。洞口四周预埋的窄幅网布应翻包,包转宽度150mm,并与墙面的网布搭接。门窗洞口外侧阴角处用于窗台同宽长为300mm(每边150mm)的标准型网布一层加强。
(5)对于其他保温端口的岩棉板端头也用网格布和粘结砂浆将其翻包住,翻包的网布压入砂浆中,翻包宽度不小于100mm。
(6)大面积网格布埋填方式:沿水平方向绷直绷平,并将弯曲的一面朝里,自上而下一圈一圈铺设,用抹刀将网布压入砂浆内,并由中间向上下、左右方向将聚合物砂浆抹平整。网格布上下左右搭接宽度约为100mm,局部搭接处可用聚合物改性砂浆补充原砂浆不足处,不得使网格布皱褶、空鼓。网布不得直接铺设在岩棉板表面,也不得外露,不得干搭接。
(7)在阴阳角处网格布还需从每边双向绕角且相互搭接宽度不小于200mm,网布的铺设抹平、找直,并保持阴阳角的方正和垂直度。
(8)门窗外侧洞口四周的网布以及斜方向加贴的小块网布在护面层大面施工前用抹面砂浆局部粘贴,其中洞口四周预埋翻包网布翻包长度不小于150mm。
8 锚栓固定
待第一层抹面砂浆稍干硬至可以触碰时,即可安装锚栓。在锚栓施工前 根据保温板布局及锚栓的数目设计要求进行弹线控制。
(1)锚固件的数目确定
根据规定30m以下建筑每平米不少于6个点,30m以上60m以下的建筑每平米不少于9个点,60m以上100m以下的建筑每平米不少于12点,同时要在30m以上的建筑物要架设托架。
图11 岩棉板锚栓布置图
(2)锚固件锚固注意事项
在设计要求的位置采用钻孔安装;使用电钻进行打孔,锚栓锚入混凝土基层长度不少于50mm,保证锚栓的入墙深度;锚栓阳角处第一个钉离墙角120~150mm之间,避损坏构造柱及墙角。安装时,塑料圆盘紧压内层网布。锚栓的数量及布置满足设计要求或质量验收要求。
抹面砂浆批涂及第二层网布填埋
锚栓安装完成后即可进行第二道抹面砂浆的施工,抹面与网布的施工方法与前一道类似。将制备好的抹面砂浆均匀涂抹,抹面层厚度以盖住网格布为准,厚度约为1~2mm,再趁湿压入第二层玻纤网布。施工方法如下:
(1)网格布上下左右搭接宽度约为100mm,局部搭接处可用聚合物改性砂浆补充原砂浆不足处,不得使网格布皱褶、空鼓。
(2)阴阳角处网格布与带网布护角线条的网布进行搭接,铺设抹平、找直,并保持阴阳角的方正和垂直度。
面层抹面砂浆批涂
待前一道工序网布填埋完成后即可用抹面砂浆抹平,第三道抹面砂浆厚度以刚好盖好网格布可见网格布暗格为宜,厚度约为1~2mm,必须用大板批刮,再小板压平,达到平整度要求,抹面砂浆面层平整度、垂直度控制在4mm之内。抹面层总厚度宜为3~7mm,避免形成空鼓。抹面砂浆施工完毕后,经验收合格即可进行后续饰面层工作。
9 质量检查要求
主控项目:
(1)所用材料品种、质量、性能应符合要求;
(2)保温层厚度及构造做法应符合建筑节能设计要求,保温层厚度均匀,不允许有负偏差;
(3)保温层与墙体以及各构造之间必须粘结牢固,无脱层、空鼓、裂缝,面层无粉化、起皮、爆灰等现象;
一般项目
(1)表面平整、洁净、接茬平整、无明显抹纹,线脚、分层条顺直、清晰;
(2)墙面所有门窗口、孔洞、槽、盒位置盒尺寸正确,表面整齐洁净,管道后面抹灰平整;
(3)分层色带宽度、深度均匀一致,平整光洁,棱角整齐,横平竖直,通顺。滴水线,槽,流水坡向正确,线,槽,顺直;
(4)允许偏差项目如下表所示:
表2 外墙保温的允许偏差和检验方法
项次 | 项 目 | 充许偏差(mm) | 检 查 方 法 | |
1 | 表面平整 | 3 | 用2m靠尺和楔形塞尺检查 | |
2 | 垂直度 | 每层 | 5 | 用2m托线板检查 |
全度 | H/1000且不大于20 | 用经纬仪或吊线和尺量检查 | ||
3 | 阴、阳角垂直 | 4 | 用2m托线板检查 | |
4 | 阴、阳角方正 | 4 | 用200mm方尺和楔形塞尺检查 | |
5 | 接缝高差 | 0.5 | 用直尺和楔形塞尺检查 | |
6 | 分格条(缝)平直 | 3 | 拉 5M 小线和尺量检查 | |
7 | 上下窗口左右偏移 | 不大于 20 | 用经纬仪、吊线检查 | |
8 | 同层窗口上、下 | 不大于 20 | 用经纬仪、吊线检查 |
10 施工所需设备及工具
(1)搅拌工具:电动搅拌机、搅拌器、拌料桶、运料桶、水桶;
(2)切割工具:电阻丝切割器或美工刀、剪刀;
(3)抹灰工具:托板、平头抹子、锯齿抹子(镘刀)、灰铲;
(4)检测工具:2米靠尺、线坠、卷尺;
(5)辅助工具:扫帚、抹布、白线、透明胶带、墨斗、木锤;
(6)选用工具:吊篮(有专项方案)、冲击钻、钻头、手锤。
11 外墙岩棉板保温施工控制措施
11.1 施工前期技术准备
1)在实际施工前,相关人员需要对设计图纸进行分析,及时发现设计图纸中可能会存在影响施工质量、施工进度的问题,如有及时与监理进行沟通汇报,之后协同设计、监理 、业主三方共同协商下,对设计图纸中所存在不合理问题进行解决,确保设计图纸能够符合现场实际工程项目的实际情况,结合现场实际情况,详细掌握周围环境、确认墙轴线点、楼层标高、墙面垂直线等方面数据信息,做好三线定位,从而为后期施工提供有力的数据支持。
2)施工材料作为施工过程中极为重要的组成部分,质量好坏将会直接影响到外墙岩棉保温施工的实际效果。 因此对于施工材料,实行全过程管理,从采购到进场验收及其复检等相关工作都需符合规定规范要求。进场材料应存放在干燥通风的库房里贮存,并按品种、规格分别堆放,避免重压;网布、锚固件也应防雨防潮存放;干混砂浆注意防雨防潮和保质期。
3)对进场人员做好培训教育,设置适当的培训内容,对所有人员进行培训工作,具体培训方向应针对施工技术与施工责任意识和施工安全操作规程等方面。在完成培训以后,施工单位还需要对员工的培训情况进行深入考察,并且为强化培训效果,还可以采用对培训结果前几名进行奖励的方式来激励所有施工人员的培训积极性,提高培训效果。
11.2 施工中的控制措施
1)基层界面处理:在实际外墙岩棉板保温施工以前,施工人员还需要对施工的基层界面进行处理,清理墙面存在的油渍、浮灰,确保墙面整体的清洁性。 其次若是墙面存在大于10mm的突起物,需要对其进行剔除处理,确保墙面不会出现较大的凸起情况。 最后墙面存在的废弃或者凸起物去除后所留下的孔洞,施工人员需要先将孔洞内部的杂质、灰尘等物质进行清除,然后在孔洞内进行浇水湿润, 之后在通过 1:3 比例的水泥砂浆对孔洞进行补齐工作,确保墙面基层的平整性。
2)控制线施工:在实际外墙岩棉板保温施工过程中,施工人员需要根据建筑高度来选择控制线的放线方法。因此在实际施工过程中需要通过外墙墙角、门窗口两边,利用经纬仪打直线的方式来进行垂直控制工作,并在实际控制工作过程中,需要根据调垂直的线及保温厚度,每步架大角两侧弹上控制线,再拉水平通线做标志块。
3)具体施工控制:在具体施工过程中,施工人员需要严格按照上述的外墙岩棉板保温施工环境与要求进行施工,绝对不能够马虎大意。 其次,为能够进一步加强施工控制效果,施工单位还需要在施工过程中采用必要的监督管理措施,并且完善监督管理机制,确定监督管理标准,并严格要求监督管理人员按照监督管理标准来进行实际监督管理工作。最后,为能够有效激励施工人员和监督管理人员的工作积极性,施工单位还需要对激励机制进行全面完善,确定能够涵盖施工中所有环节的奖罚体系,对施工过程中表现较好的施工人员和监督管理人员,施工单位可以对其进行适当的奖励,而对于那些表现较差的施工人员和监督管理人员,需要采取教育和适当处罚措施采取奖惩结合方法,可以实现对相关工作人员工作积极性最大限度的激励作用,进而保障施工质量的工作,提高施工效果,缩短施工周期。
4)施工后的质量检验:质量检验作为整个外墙岩棉板保温施工的最后环节,也是保证施工质量的重要环节,相关质量检验人员必须要提高对该环节工作的重视性,严格按照施工设计标准对所有建筑的外墙岩棉板保温施工质量情况进行质量检查工作。 若是在检查过程中发现有质量问题,那么要及时通过施工人员对问题处进行补救处理,最大限度的保障施工质量。
11 结语
岩棉制品质地较为松软,导热系数偏低,耐磨性、耐腐蚀性等均处于较高水平,不宜燃烧。将岩棉板保温技术应用于建筑工程中,不仅可提高建筑的使用舒适度,还能降低建筑能耗,节约能源,对环境保护具有良好的作用和意义。
【参考文献】
[1]佟令玫,胡志斌,张心红.岩棉板薄抹灰外墙外保温系统施工应用.中国建村工业出版社,北京100044.北京住总第二开发建设有限公司,北京100026.河南省测绘地理信息局信息中心,郑州450003.
[2] 王锦.外墙岩棉板保温施工方案及控制措施研究.毕节职业技术学院(551700).
[3]建筑外墙保温用岩棉制品GB/T25975-2018.