淺談石材幕墻材料的 選用及施工注意事項(xiàng)

　　近年來，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展及城市面貌的改善，在建筑外裝飾中，石材幕墻備受廣大業(yè)主及建筑師們的青睞，在現(xiàn)有建筑中已占有相當(dāng)大的比例。而且石材幕墻應(yīng)用的高度越來越高，體量越來越大；使用的石材品種越來越多，由原來單一的花崗巖發(fā)展到大理巖、石灰?guī)r、砂巖等品種；造型越來越復(fù)雜，對(duì)安裝施工工藝要求越來越嚴(yán)，對(duì)安全性的要求也越來越高。但國內(nèi)石材幕墻材料市場(chǎng)混亂，施工單位生產(chǎn)技術(shù)缺乏技術(shù)規(guī)范，施工人員技術(shù)素質(zhì)偏低，這些都給工程帶來很大的安全隱患。由于各種原因，石材板、干掛膠、干掛件的選用以及預(yù)（后）埋件的制作和安裝是最容易被忽視的，本文針對(duì)該四種材料應(yīng)如何選用進(jìn)行簡(jiǎn)要分析。

　　作為外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的石材幕墻，它不承受主體結(jié)構(gòu)的荷載，但它處于建筑物的外表面，除承受本身自重外，還要承受風(fēng)荷載以及地震作用和溫度變化作用的影響，因此要求石材必須安全可靠。對(duì)石材的性能、質(zhì)量要求包括：抗壓強(qiáng)度、抗折強(qiáng)度、抗彎強(qiáng)度、硬度、耐磨性、抗凍性、耐火性、可加工性等。

　　石材幕墻選用的石材是自然形成的，天然石頭由山上開采下來，它的重要性能取決于礦物成份和結(jié)構(gòu)，但取樣測(cè)試出的上述一系列性能，每塊試樣均有差別，不如工業(yè)品那樣差別小。由于取材面的不同，所測(cè)性能也不會(huì)完全一致。

　　基于以上情況，當(dāng)建筑師確定石材品種后，在石材板的使用上必須慎重，要切實(shí)做好以下幾個(gè)方面的工作：

　　1、做好基本材性試驗(yàn)：其抗壓強(qiáng)度、抗折強(qiáng)度、抗彎強(qiáng)度、硬度、耐磨性、抗凍性、耐火性、可加工性等必須滿足規(guī)范和設(shè)計(jì)要求，同時(shí)用于幕墻的石板，每批都應(yīng)進(jìn)行抗彎強(qiáng)度試驗(yàn)。對(duì)用于可能出現(xiàn)負(fù)溫度的地區(qū)，還需做凍融試驗(yàn)。只有當(dāng)各性能指標(biāo)都滿足設(shè)計(jì)和規(guī)范要求后方可使用。

　　2、控制石材的加工精度，避免在施工現(xiàn)場(chǎng)二次切割。受安裝工藝的影響，現(xiàn)在普遍使用的石材干掛工藝均需在石材板截面上打孔或開槽，因此石材厚度受安裝工藝所限，必須保證一個(gè)構(gòu)造厚度，所以在對(duì)石材板進(jìn)程驗(yàn)收時(shí)特別注意板材的厚度，允許偏差為＋2毫米，不允許負(fù)差，要逐塊進(jìn)行檢查。

　　3、在采礦、運(yùn)輸、切割及安裝過程中避免產(chǎn)生損傷，石材已成板材一旦被碰撞，所產(chǎn)生的損壞尤其是內(nèi)傷是很難被檢查出來，但它會(huì)隨時(shí)間而發(fā)展，嚴(yán)重的將會(huì)斷裂，從而帶來安全隱患。在石材的加工、運(yùn)輸、安裝過程中應(yīng)嚴(yán)格把關(guān)。

　　4、做好石材表面的防護(hù)處理，確保石材內(nèi)部的干燥程度，保證石材的天然性質(zhì)不變。

　　5、單塊石材面積不應(yīng)過大，《金屬與石材幕墻工程技術(shù)規(guī)范》規(guī)定不能超過1.5平方米。

　　6、石材的堆放：①按照板塊的規(guī)格堆放在規(guī)定的場(chǎng)地；②嚴(yán)禁和具有腐蝕性的材料混放。杜絕與酸、堿物質(zhì)接觸；③標(biāo)明產(chǎn)品加工順序編號(hào)，注意不得碰撞、污染等。用長透水材料在板塊底部墊高100毫米，并保證其平穩(wěn)。

　　石材幕墻面板所承受的荷載，是通過石材與掛件之間的膠傳遞到掛件，再由掛件傳遞到支撐結(jié)構(gòu)，因此石材幕墻干掛膠必須是結(jié)構(gòu)膠，同時(shí)干掛膠既要與石材有良好的粘結(jié)性，又要與掛件（掛件的材料可以是不銹鋼或鋁合金）有良好的粘結(jié)性，膠層本身還要有適合的強(qiáng)度、良好的韌性和彈性。這一點(diǎn)在《金屬與石材幕墻工程技術(shù)規(guī)范》（JGJ133-2001）的中有如下規(guī)定：石板與不銹鋼掛件間應(yīng)采用環(huán)氧樹脂型石材專用結(jié)構(gòu)膠粘結(jié)。國家經(jīng)貿(mào)委2001年12月發(fā)布了《干掛石材幕墻用環(huán)氧膠粘劑》（JC887-2001），2002年6月1日實(shí)施，根據(jù)石材幕墻特點(diǎn)，規(guī)定了6條強(qiáng)制性指標(biāo)，此規(guī)定也發(fā)布了5年多，但在一些工程中沒有采用結(jié)構(gòu)膠，更沒有采用環(huán)氧樹脂型石材專用結(jié)構(gòu)膠。目前普遍使用的還是大力士膠，大力士膠是石材與石材之間相互粘結(jié)用膠，將它用于石材與金屬的粘結(jié)是不科學(xué)的，其韌性、彈性及粘結(jié)強(qiáng)度要弱于石材干掛膠很多倍，并且當(dāng)金屬銹蝕時(shí)容易滲透腐蝕石材。雖然有些也打著可用于石材幕墻的宣傳和廣告，但事實(shí)上這些膠都不能用于石材幕墻。在執(zhí)行《金屬與石材幕墻工程技術(shù)規(guī)范》（JGJ133-2001）的基礎(chǔ)上，選用正確的石材幕墻干掛膠是當(dāng)前保證石材幕墻安全的當(dāng)務(wù)之急！

　　在正確選用石材干掛膠的基礎(chǔ)上，也需進(jìn)行干掛膠的相容性和粘結(jié)性試驗(yàn)，在試驗(yàn)合格后方可在工程中使用。在施工過程中如何合理使用干掛膠也非常重要，需要注意以下幾點(diǎn)：

　　1、石材開掛件槽、干掛膠的調(diào)制及涂抹、干掛件的固定都應(yīng)在加工車間直接進(jìn)行；石材開槽必須機(jī)械加工，加強(qiáng)開槽工藝控制和加工檢驗(yàn)，避免損傷石材。

　　2、粘貼面應(yīng)干爽不濕（濕度不高于15%）、無塵、干凈、粗糙、無油漬。

　　3、干掛膠的物理力學(xué)性能與膠厚有直接關(guān)系（一般為1毫米～2毫米），干掛件及干掛槽的加工要嚴(yán)格，保證加工尺寸和精度，干掛件和干掛槽的配合要嚴(yán)格，保證干掛膠的厚度和深度。

　　4、由于石材干掛膠的強(qiáng)度與固化時(shí)間和固化溫度有關(guān)，要保證有足夠固化養(yǎng)護(hù)時(shí)間，固化初期不能搬動(dòng)、不能負(fù)重荷載。

　　石材干掛件，它將一塊塊幾十公斤重的石材高掛在墻體上，但它的質(zhì)量卻讓人們擔(dān)憂。前幾年的外交部大樓、首都機(jī)場(chǎng)候機(jī)樓等均發(fā)生過石板從天而降砸壞汽車和其他物品的事件，在國際國內(nèi)造成了一定影響，導(dǎo)致事件的原因是掛件質(zhì)量低劣、焊接頭焊縫不飽滿，且經(jīng)過高溫退火產(chǎn)生氧化而斷裂造成掛件脫落�，F(xiàn)如今由于價(jià)格因素，干掛件產(chǎn)品市場(chǎng)比較混亂，市場(chǎng)所銷售的、工程所使用的產(chǎn)品有國標(biāo)不銹鋼的，有7075鋁矽鎂合金的，有鍍鋅板的，還有一種不銹鐵的，以上產(chǎn)品的質(zhì)量良莠不齊，這一點(diǎn)從其抗拉強(qiáng)度也能反映出來，國標(biāo)不銹鋼530Mpa~620Mpa，國標(biāo)鋁合金540Mpa~560Mpa，不銹鐵160Mpa~180Mpa。顯然不銹鐵的抗拉強(qiáng)度還達(dá)不到不銹鋼的1/3強(qiáng)度，用它做干掛件是不恰當(dāng)?shù)�，其危險(xiǎn)性的確太大了。因此，在干掛件的材質(zhì)選擇上一定要慎重，干掛件的各項(xiàng)性能指標(biāo)必須符合設(shè)計(jì)及規(guī)范要求，并在施工時(shí)做好試驗(yàn)工作，同時(shí)要盡量選用鑄造件，從而避免由于焊接質(zhì)量影響安全。

　　石材幕墻的結(jié)構(gòu)體系最終是通過預(yù)（后）埋件與主體結(jié)構(gòu)相連，預(yù)（后）埋件的質(zhì)量尤其重要。為確保預(yù)（后）埋件的質(zhì)量，以下幾點(diǎn)在石材幕墻施工中要切實(shí)注意：

　　1、預(yù)（后）埋件必須由設(shè)計(jì)人員根據(jù)受力情況嚴(yán)格計(jì)算來確定錨板規(guī)格、錨筋直徑、長度以及焊縫厚度等，其中錨板的最小厚度和錨筋的間距，錨筋到錨板邊緣距離等還要滿足規(guī)范的構(gòu)造要求。

　　2、預(yù)（后）埋件不得設(shè)在輕質(zhì)隔墻上。幕墻預(yù)埋件與建筑主體結(jié)構(gòu)的可靠連接點(diǎn)主要是在主體結(jié)構(gòu)的鋼筋混凝土（或鋼結(jié)構(gòu)）的柱梁板上。對(duì)于層高尺寸較大的樓層，設(shè)計(jì)者為解決幕墻立桿的受力問題，除了增大立桿截面尺寸或采用高強(qiáng)材料外，有的工程在上下樓層梁之間的墻體上增加一個(gè)支承點(diǎn)，這一支承點(diǎn)應(yīng)是在鋼筋混疑土（或鋼結(jié)構(gòu)）構(gòu)造梁（柱）上才能可靠有效。實(shí)際上，在《幕墻規(guī)范》里已有了“輕質(zhì)填充墻不應(yīng)作為幕墻的支承結(jié)構(gòu)”的規(guī)定。

　　3、預(yù)埋件制作的焊接質(zhì)量應(yīng)予重視。預(yù)埋件的常見形式是由錨板焊接錨筋所組成的，錨板通常采用Q235優(yōu)質(zhì)碳素鋼板，錨筋也要盡量選用焊接性能較好的一級(jí)鋼筋。焊接方式最好采用坡口塞焊，這樣質(zhì)量才比較可靠。錨板與錨筋的焊接質(zhì)量是預(yù)埋件的質(zhì)量關(guān)鍵。要保證焊縫質(zhì)量，電焊操作工須經(jīng)培訓(xùn)持證上崗，但由于電焊工的責(zé)任心不同，對(duì)預(yù)埋鐵焊縫質(zhì)量也必須進(jìn)行嚴(yán)格的檢查驗(yàn)收。

　　4、對(duì)于后置埋件拉拔試驗(yàn)必不可少。幕墻工程由于未預(yù)埋、預(yù)埋失效補(bǔ)救或舊建筑物改裝，經(jīng)常使用后置埋件來解決幕墻構(gòu)件與建筑物結(jié)構(gòu)的連接問題。在檢驗(yàn)時(shí)無論其連接是否可靠，都要采用現(xiàn)場(chǎng)拉拔試驗(yàn)確定其承載力。目前后加錨固件施工的質(zhì)量隱患一是施工操作原因，例如鉆孔經(jīng)常遇到鋼筋，導(dǎo)致置筋深度不足或偏拉，還有孔洞粉屑碎渣清理不凈；二是錨固基體不實(shí)不可靠，如混凝土基材強(qiáng)度不夠，邊距不夠，都會(huì)導(dǎo)致混凝土基材崩裂造成錨固失效。因此，現(xiàn)場(chǎng)施工管理人員應(yīng)認(rèn)真進(jìn)行技術(shù)交底，加強(qiáng)質(zhì)量檢查，對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)拉拔試驗(yàn)應(yīng)實(shí)地隨機(jī)抽樣，千萬不可造假或敷衍了事。

　　5、化學(xué)錨栓質(zhì)量良莠不齊。目前，幕墻行業(yè)后加錨固使用最普遍的是化學(xué)錨栓。但是化學(xué)錨栓品牌雜多、魚目混珠、質(zhì)量不一�；瘜W(xué)錨栓的錨固膠起著粘結(jié)混凝土基材與錨筋的作用。目前，市場(chǎng)上出現(xiàn)多種化學(xué)成分的化學(xué)粘結(jié)劑，比較常見的是改性環(huán)氧樹脂、乙烯丙烯酸樹脂和不飽和樹脂三類。錨固膠的物理化學(xué)性能直接影響錨固效果，除了幾家進(jìn)口知名品牌宣傳資料標(biāo)有錨固膠的耐久、耐溫、凍融性等測(cè)試指標(biāo)，大部分廠家產(chǎn)品介紹只有“抗酸堿、抗老化、抗熱防火，溫度敏感度低”的模糊宣示。盡管現(xiàn)場(chǎng)拉拔試驗(yàn)大都能滿足設(shè)計(jì)要求，但由于錨固膠的耐久性目前只能通過實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)預(yù)測(cè)，而電焊高溫對(duì)錨固膠的影響程度如何，無人說得清，所以在化學(xué)錨栓的選用上不得貪圖便宜，一定要選用各性能指標(biāo)均符合設(shè)計(jì)及規(guī)范規(guī)定要求，同時(shí)市場(chǎng)信譽(yù)好的產(chǎn)品。

　　綜上所述，為確保干掛石材幕墻的安全性，我們一定要從最基本的材料選用上著手，不應(yīng)只考慮眼前利益，而使用價(jià)格低廉的材料，給安全帶來隱患。同時(shí)要加強(qiáng)施工過程管理，做好安裝工人的交底及培訓(xùn)工作，增強(qiáng)他們的質(zhì)量安全意識(shí)，避免由于工人的不規(guī)范操作或質(zhì)量安全意識(shí)不強(qiáng)給石材幕墻帶來安全隱患。總之，我們要使石材幕墻成為城市建筑的一道道靚麗風(fēng)景線，而不是一枚枚定時(shí)炸彈。