1、 前言

　　瓷磚飾面具有比涂料飾面耐沾污能力強、色澤耐久性更好等優(yōu)點，在國內(nèi)用瓷磚作為外飾面的建筑比例相當高，而在外保溫面層上進行粘貼瓷磚與在堅實的混凝土基層上粘貼瓷磚使用條件是不同的，在外保溫面層粘貼瓷磚必須考慮高層建筑的防火性能，保溫材料面層的荷載能力、瓷磚膠粘劑的粘結(jié)能力以及在地震作用下的抵抗劇烈運動的柔性變形能力。所以，根據(jù)國內(nèi)目前推廣的幾種外墻外保溫系統(tǒng)上粘貼瓷磚飾面層的應(yīng)用效果，我們進行了防火性能和抗震性能的綜合比較，具體結(jié)果如下：

 

　　2、 防火性能的對比：

　　2．1背景和前提

　　發(fā)達國家外墻外保溫相關(guān)標準中均對保溫材料和保溫體系的防火性能分級都作了要求。例如：《有抹面層的外墻外保溫復(fù)合系統(tǒng)歐洲技術(shù)認證標準》（ETAG004）中5.1.2.1防火性規(guī)定：保溫體系和保溫材料需分別進行防火等級測定和相關(guān)的測試。（試驗應(yīng)根據(jù)prEN13501－1的劃分為A1－F級，再根據(jù)法律、法規(guī)和適用于建筑物最終使用的管理條例而定。）對重要建筑、高層或超高層建筑外墻保溫也均有嚴格的防火要求，規(guī)定不同防火等級的體系和材料應(yīng)適用于不同建筑防火要求范圍。例如：在美國紐約州的建筑指令中明確規(guī)定耐火極限低于兩個小時的EIFS系統(tǒng)是不允許用在高于75英尺即22.86米的住宅建筑中。

　　在目前國內(nèi)外墻外保溫防火技術(shù)的研究方面，其重視程度遠遠不夠，在現(xiàn)行的《高層民用建筑設(shè)計防火規(guī)范》中尚無具體的針對外墻保溫的防火設(shè)計規(guī)范，對外墻保溫系統(tǒng)也缺乏分級標準和使用范圍限定，外墻保溫防火技術(shù)也沒有國家或行業(yè)產(chǎn)品標準及相關(guān)技術(shù)規(guī)范，生產(chǎn)企業(yè)的產(chǎn)品說明書中一般也缺少耐火性指標。在此能不提的是，國外著名外墻外保溫企業(yè)在其本土都有與火有關(guān)的試驗，但到中國后都回避了外墻外保溫防火問題，因為沒有形成成熟的試驗方法和評價標準，我國的一些高層建筑外墻保溫的火災(zāi)問題也時有發(fā)生，已引起社會各界的廣泛關(guān)注。因此，選擇既能滿足保溫體系達到節(jié)能50％（夏熱冬冷地區(qū)）設(shè)計要求，同時具有防火、抗裂、防水、抗震、耐侯性等性能，是高層建筑的首選材料。

　　2．2 不同保溫材料的防火性能對比

　　● 以聚苯乙烯為原料合成的保溫板材（EPS和XPS保溫板材）：

　　　防火性能等級為阻燃型，未經(jīng)過特殊處理的該類材料遇高溫50℃時會產(chǎn)生變形收縮，80℃時會產(chǎn)生粉化現(xiàn)象，100℃以上時會散發(fā)出苯類揮發(fā)性氣體，直接危害人體的呼吸系統(tǒng)，150℃以上已全部燒盡。

　　● 膠粉聚苯顆粒保溫砂漿：

　　　防火性能等級為B1型，因為按照國家要求，每立方膠粉聚苯顆粒保溫砂漿中的聚苯顆粒摻合量在80%，因此，同樣也會產(chǎn)生高溫狀態(tài)下易收縮變形并散發(fā)出苯類揮發(fā)性氣體的現(xiàn)象，遇燃燒性能級別在300℃以上全部燒盡。

　　● 膨脹?；⒅楸馗苫焐皾{：

　　　防火性能等級為A級，1000℃以上才會燃燒。因為該材料的配方中以無機巖石類絕熱材料為主要原料，不存在遇高溫收縮變形，穩(wěn)定性能最高，無放射性元素，因此，即使高溫燃燒也不會散發(fā)出揮發(fā)性氣體的現(xiàn)象，是外墻保溫中防火性能最佳最高級的材料。

　　

　　3、抗震性能的對比：

　　3．1背景和前提

　　目前，市場上流行的瓷磚尺寸多樣，我們對外墻飾面上應(yīng)用比較廣泛的幾種類型瓷磚的質(zhì)量進行了統(tǒng)計，結(jié)果如下：145mm× 45mm瓷磚的質(zhì)量為88g／塊，每平方米用量為130塊共11．44kg；200mm×60mm瓷磚的質(zhì)量為，172g／塊，每平方米用量為75塊共12．9kg；255mm×ll2mm瓷磚質(zhì)量為420g／塊，每平方米用量為28塊共11．76kg；400mm×250mm瓷磚質(zhì)量為1．650g／塊，每平方米用量為10塊共16．5kgo每平方米所用瓷磚膠粘劑為16～23kg。因此，每平方米瓷磚加瓷磚膠粘劑總質(zhì)量為28～40kg。

　　根據(jù)《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》(GB 50011—2001)對非結(jié)構(gòu)構(gòu)件采用等效側(cè)力法計算水平地震作用值，在高層建筑l00m高度處粘貼瓷磚時8級地震作用力為1．27～1．81kN／m2。

3．2 不同保溫材料的抗震性能對比

　　● 以聚苯乙烯為原料合成的保溫板材（EPS和XPS保溫板材）

　　采用單片鋼絲網(wǎng)架聚苯板外貼瓷磚后，其面層荷載最小也要達到40kg／m2，在高層建筑中，當結(jié)構(gòu)墻體誤差達到2cm時，在單片鋼絲網(wǎng)架聚苯板上粘貼瓷磚后的重量荷載將達到90kg／m2。已有的資料表明，苯板外飾面磚的抗震試驗中，不論是采用水泥砂漿進行找平處理還是用專用抹面膠漿進行找平處理，粘貼瓷磚后進行抗震試驗過程中，聚苯板都會被鋼絲破壞，用水泥砂漿找平的面層還會出現(xiàn)開裂現(xiàn)象。同時，由于聚苯板的柔性作用，面層荷載受力后上下左右各個方向的運動狀態(tài)與基層墻體不一致，不能產(chǎn)生同步運動，從而造成聚苯板中的鋼絲切割聚苯板使聚苯板保溫層被破壞。這一結(jié)果表明，在單片鋼絲網(wǎng)架聚苯板表面粘貼瓷磚存在隱患，在大震作用下保溫層首先被破壞，從而易使面層瓷磚產(chǎn)生脫落掉下現(xiàn)象。為了安全起見，已有專家建議在地震8度設(shè)防區(qū)20m以上的高層建筑中采用單片鋼絲網(wǎng)架聚苯板作為其外保溫材料時，其飾面層不宜用瓷磚作為飾面材料。

　　● 膠粉聚苯顆粒保溫砂漿：

　　　因該材料的現(xiàn)場拌合存在極大的隨意性，能真正滿足導(dǎo)熱系數(shù)0.06以下的膠粉聚苯顆粒保溫砂漿中，聚苯顆粒摻合量要達到每立方80%，造成施工時抗流掛性能極差，材料材性的不相容，又極易造成顆粒和顆粒聚集在一起，膠粉和膠分聚集在一起的分離現(xiàn)象，因此，施工單位為了提高該材料的施工性能和粘結(jié)性能，往往在實際施工操作中將聚苯顆粒的摻合量降低到20%-40%，干密度甚至接近水泥砂漿的干密度值，只講究強度而完全不具備保溫隔熱性能，因此，無法對其進行客觀公正的比較。

　　● 膨脹?；⒅楸馗苫焐皾{：

　　　因為無機保溫生產(chǎn)的廠家在成品出廠前已將所有原材料摻合完畢，現(xiàn)場只需加水就可直接上墻施工，因此在確保保溫性能的前提下，又通過在抗裂砂漿的防護層中增加四角低碳熱鍍鋅鋼絲網(wǎng)，并用專用錨固釘將鍍鋅鋼絲網(wǎng)綁緊，提高面層、保溫層與結(jié)構(gòu)層的結(jié)合牢度，提高整個構(gòu)造的安全可靠性。（備注：錨固釘每平方米設(shè)計8個機械固定點后的總抗拉能力為12kN，大于高層建筑100m高度處8級地震作用力的5倍以上）。同時，由于基層墻體材料、外保溫材料、抗裂砂漿材料與飾面層粘結(jié)劑的材性基本一致，且通過保溫材料和抗裂砂漿材料的柔性連接，因而在受力時基層墻體與飾面層瓷磚可被看成一個整體，它們的受力狀態(tài)是一致，形成了一個柔性漸變的體系，根據(jù)我司已有的抗拉拔檢測報告表明，保溫材料與外飾面磚瓷磚膠粘劑的粘結(jié)強度為0．40～0．80MPa，壓折比小于3．0，彈性模量小于6600MPa，具有適當?shù)娜犴g性，符合柔性漸變、逐層釋放應(yīng)力的技術(shù)要求。另外，從各構(gòu)造層看，保溫體系的抗裂防護層和瓷磚通過瓷磚膠粘劑進行粘結(jié)，各構(gòu)造層的變形指標為：抗裂防護層5％，瓷磚膠粘劑5‰，瓷磚0．15‰。上述各層彈性模量變化指標相匹配，同樣滿足逐層漸變的柔性抗裂原則，瓷磚膠粘劑的可變形量小于抗裂砂漿而大于瓷磚的變形量，完全能夠通過自身的形變消除兩種質(zhì)量、硬度、熱工性能完全不同的材料的形變差異，從而進一步確保了每塊瓷磚像魚鱗一樣獨立地釋放應(yīng)力，不會因為地震作用發(fā)生變形而脫落。

 

　　4 、實際應(yīng)用情況

　　膨脹玻化微珠保溫干混砂漿外保溫材料瓷磚飾面層作法，首先在江蘇無錫嘉利華府莊園（外貼時才）進行了應(yīng)用，后又逐步應(yīng)用在上海華東師范大學(xué)物理樓5層、安徽工程應(yīng)用技術(shù)學(xué)院8層經(jīng)過一冬一夏的實際考驗，無任何開裂、脫落現(xiàn)象，可以初步說明此項技術(shù)的安全可行性。之后，我們又在中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)教學(xué)樓8層、上海奧林匹克公寓8-11層、安徽濱湖春天18層公寓樓中進行了廣泛應(yīng)用，進一步完善此項技術(shù)，使該項技術(shù)的成熟程度得到了進一步的提高。