外墙外保温装饰材料黏结强度检测技术

作者:苏云辉 郭春泉 白小灵 热西提 王永明
单位:新疆建筑科学研究院有限责任公司
摘要:随着胶粘剂在建筑物饰面、建筑节能工程及建筑结构加固工程中的广泛使用, JGJ110标准中的黏结强度试验方法被很多建材黏结强度检测试验所引用或采纳, 针对黏结强度试验方法在各种工程实际中的使用情况, 就一些具体问题进行分析和思考。
关键词:黏结强度 测试 胶粘剂 外墙外保温 饰面层
作者简介:作者简介: 苏云辉, 副院长, 高级工程师, E-mail:876036853@qq.com;

 

近几年, 随着外墙外保温所用材料和施工工艺的迅猛发展, 对检测人员的技术要求及检测方法和类型也不断带来新的挑战。根据现阶段现场实际黏结强度检测资料显示, 各种类型的保温材料很多, 一体板、仿石漆及薄抹面外保温系统的应用占到整个外保温施工总体工程量的约60%。

而在需要用胶粘剂进行保温材料固定的领域内, 金属饰面板、硅钙板、仿石材板及仿石漆和薄抹灰系统约各占20%。

从最初的主要靠胶粘剂粘贴进行固定的方式, 逐渐发展为胶粘剂黏结与锚钉结合, 继而还有因为采用了轻质保温层材料, 省略了饰面层而只用塑料锚栓固定保温材料, 配以干挂装饰面材的外保温方法。个人认为, 从理论和实际操作的具体方法上讲, 有些新方法可能只是制造外观上外墙保温的表面现象, 轻质保温材料多数材质通透疏散, 如果不施以相应面层, 像在新疆这样冬季寒冷的地方, 已经失去了外墙保温应有的实际意义。

随着外保温材料和施工工艺发展的多样性, 虽然很多外保温工程中已减少了对胶粘剂使用的依赖性, 但在一些基本的施工过程中, 依据相应的规程规范和标准要求, 施工过程中在各个黏结层面还是要进行黏结强度的实际测试。

同时, 在工程变更和加固中及新型黏结材料或需黏结的饰面材料的推广应用中, 也不断向我们提出各种形式的材料黏结界面黏结强度的测试要求。另外, 在新型黏结材料的研发及生产过程中, 也要针对不同的建筑施工材料和施工环境进行胶粘剂的黏结强度测试。

1 黏结强度测试方法在饰面砖及外保温检测中的应用

检测经验来源于实践, 同时实践经验又推动着技术进步。经常在生产一线进行现场黏结强度测试的试验人员, 对现场出现的问题和亟待解决的问题体会颇深。就现场粘贴外墙饰面砖的检验要求重点有两个方面的内容。

1) 施工前的材料及工艺检验

现场粘贴外墙饰面砖施工前应对饰面砖样板件黏结强度进行检验。一个工程项目不管多么复杂, 总是由紧密相关的具体分项工程分解步骤组成的。只有在实际操作中保证好每一分项工程及步骤的质量合格可靠, 才有可能最终保证整个工程质量的安全可靠。仅从建筑工程材料的黏结强度角度出发, 我们认为施工过程中通过检测步步跟踪施工进展, 同时更要把好施工前的原材料性能检验及施工工艺检验关。而在实际工程施工过程中也发现, 很多黏结强度测试试块产生破坏的部位位于试验时的基层部位, 而且强度达不到规程规定的要求。而这个基层强度属于上一道工序应该达到的技术指标。无论是新建筑还是既有建筑的改造工程, 必须严格控制基层的强度指标, 在实际工程材料黏结强度检测过程中, 应该明确注明在现场进行下一道材料黏结施工前, 应有作为施工面基层的黏结强度合格证明文件, 之后再在各类型的基层上进行材料性能和施工工艺检验。在一些既有建筑的工程改造过程中, 如果风化严重或变动内容较多, 黏结基层的界面处理应单独作为一个项目进行处理, 这样既提高饰面层或外保温施工人员对基层处理的重视, 又减少其经济负担, 因为粘贴饰面砖或进行其他建筑饰面材料的工程施工, 有些是分包给其他的工程队进行施工, 而这些施工队可能并不了解本工程前一道工序的施工情况, 也搞不清现场总体建筑的质量状况。很多情况下, 迫于激烈竞标的工程造价压力, 在没有很好对基层强度进行合格处理时就匆匆开始正式施工, 检测时才发现基层黏结强度不合格, 造成人力财力浪费, 这不但是一个工程质量问题, 也是一个施工人员责任心的问题。

2) 施工现场的外墙饰面砖黏结强度测试

现场粘贴后的外墙饰面砖应对黏结强度进行检验。

施工现场的检验, 要求在实际工程施工过程中应及时进行饰面砖黏结强度的测试, 要注意到粘贴了饰面砖或其他墙体饰面材料的墙面, 经日晒雨淋和季节变化的考验, 其每一个朝向的墙面的材料老化过程是不一样的, 有日晒雨淋的一面又是人们经常爱聚集的一面, 所以对于试验时不同朝向墙面的测试选点和布点应有所侧重说明。

现在, 各种保温材料很多, 实际粘贴标准块时也必须注意不能使用对保温材料有腐蚀性的胶粘剂。因为即使隔着保温层, 有腐蚀性的标准块胶粘剂也会对保温层材料产生损害, 从而影响黏结强度的测试值。总结以往现场检测的经验从现场施工的角度出发, 施工过程中对黏结基层的界面处理、施工环境温度的控制及严格按规定施工程序操作是保证质量水平至关重要的环节。随着外保温一体板的大面积推广使用, 有些工地还需要进行现场外保温面层黏结强度检验, 以检验现场面层的实际施工质量。

例如在一个使用聚氨酯作为保温层材料一体板的施工现场, 现场黏结强度测试值达不到标准要求值, 分析现场各种不利因素得知现场制样试验肯定会对材料测试强度造成影响。这时, 除了参照相应规程中的一些基本要求做现场检验外, 还要在现场采取必要的制样保护措施, 减少制样过程对所测试对象强度的影响。而且还应该在保温材料生产厂家抽取一定数量的待出厂产品原件进行相应黏结层面的黏结强度检测, 通过与现场测试值的对比分析寻找原因, 以现场施工质量情况进行评定。

2 粘贴饰面砖或粘贴外保温材料注意事项

1) 了解施工过程中所用原材料在标准规定的标准状态下的物理性能。这主要体现出的是原材料的基本特性, 有利于不同原材料之间的性能比较。

2) 正式施工前, 在有代表性的部位进行保温材料的现场黏结强度试验。这有利于考核现场施工环境条件下的施工工艺和材料的实际使用效果和性能。

3) 施工过程中, 依据规程要求, 有重点地对一些阶段性步骤和部位进行针对性检测, 重点在于控制施工过程中的实际工程质量和验收质量。

把握了这几方面的问题, 就能比较全面地分析处理工程检测中的一些具体问题。现场检验的情况千差万别, 只有认真把握上道工序合格接收、本道工序按程序施工及合格验收这3个重要环节才能保证每个工序的质量水平。

3 黏结强度测试方法的拓展应用

随着建筑材料行业的快速发展, 近年来新型建筑用保温材料也不断涌现。在需使用胶粘剂进行粘贴的范围, 常见的就有金属饰面板、硅钙板和仿石材板等一体保温板, 还有粘贴了保温板以后面层饰以仿石漆的。

施工前的材料性能及施工工艺检验固然很重要, 但一切施工前的样板粘贴试样都说明不了现场的实际施工操作情况, 所以, 现场试验时有很多环节可以深入讨论。在薄抹灰外墙外保温系统的胶粘剂与基层拉伸黏结强度测试中, 通过现场试验分析, 对于保温板胶粘剂非满粘的情况, 为更好地了解同批次试验的各个层面的厚度分布情况, 可以让现场熟练的外保温施工人员, 在某个易修补、便于操作并有代表性的部位仔细剔除掉一整块保温板, 既看清了各层面具体的厚度分布, 又了解了实际施工时胶粘剂的用量和黏结面分布情况。

随着外保温一体板的大面积推广使用, 各种外保温板的固定方法也层出不穷。很多情况下除了进行胶粘剂粘贴以外, 还在一体板的四周辅以锚栓或卡槽固定, 对此种情况, 施工前的材料性能及黏结施工工艺检验很重要, 有时委托方还要求进行饰面层的黏结强度检测, 受施工现场环境及条件限制, 除了按标准类似的方法进行现场各层面黏结强度检测外, 还要抽取一定数量的同批一体板样品在试验室标准条件下进行饰面层的黏结强度检测, 以进行两种状况下面层黏结强度的对比和评定。

对于工程加固及装饰工程, 有些部位胶粘剂的使用是为了给外层附着物提供承载力;有些部位却是要对基体材料进行承载力加固。对于前者注重的是胶粘剂与基材之间的黏结能力, 及注重对基材面层的黏结能力处理。对于后者更注重于基材原本的强度, 并要求粘贴施工前认真打磨基材表面, 直至见到骨料新面, 提高加固黏结能力。

4 黏结强度测试方法的拓展应用注意事项

1) 关于断缝对不同尺寸标准块的强度测试影响

在现有的几种断缝方式中, 断缝的缝隙两边约各5mm的基材或保温材料会受到性能或强度扰动。如果边长为a的试验标准块, 受扰动面积就是4×5×a (mm2) =20a (mm2) 。那么标准块受扰动程度可以用20a/a2=20/a表示。这在某种程度上说明, 标准块受扰动程度与标准块的边长值成反比关系。但并不是说, 标准块边长越大越好。边长越大, 制样产生的误差越大, 试验操作起来也越不方便。

2) 关于断缝深度对黏结强度测试的影响

对于饰面砖及外墙保温这一类的黏结强度测试, 断缝深度应切入被测试部位基层内3~5mm, 这样能更好地断开被测部位与周边材料的牵连关系, 更好体现出被测部位的材料强度。但是, 对于仅要测试饰面层或装饰层黏结界面的黏结强度时, 断缝深度到分界面即可。因为, 很多情况下这时只是测试两种材料之间的相互附着性。

3) 关于强度的合格性指标

在测试饰面砖和外保温基层与胶粘剂黏结强度时, 规定的强度指标分别为≥0.4MPa和0.3MPa, 这时测试考虑的重点是胶粘剂能够提供的承载能力。这两种情况是按两种不同的要求在使用胶粘剂, 但是如果实测黏结强度值达不到标准规定的最低要求值, 都应对基材表面进行强度补强处理。

5 结语

本文针对黏结强度试验方法在各种工程实际使用情况进行了分析和思考, 以便为建筑物饰面、建筑节能工程及建筑结构加固工程中相关黏结强度试验方法的拓展改进带来一点点帮助。

 

Detecting Technology for Cohesive Strengthen of External Thermal Insulation System Decoration Materials
Su Yunhui Guo Chunquan Bai Xiaoling Rexiti Wang Yongming
(Xinjiang Research Institute of Building Sciences LLC)
Abstract: With the widely application of adhesive in building decoration, building energy-saving building and building strengthen engineering, the cohesive strengthen test method in JGJ110 standard are used in building material cohesive strengthen test. According to use condition of the test method in vary engineering, the authors put forward some practice problems.
Keywords: cohesive strengthen; testing; adhesives; external thermal insulation system; decoration;
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