經過多次試驗,克服了諸多困難,中國第一塊陶瓷薄板終於在2007年誕生。
不過,產品研發成功的喜悅還未消退,又迎來了如何安裝施工的難題。這麼大、這麼薄的陶瓷薄板怎樣鋪貼?如何避免空鼓、滲水、反鹼等問題?
本期「陶城大講堂」薄板專場,將呈現中國陶瓷薄板在安裝施工技術方面的發展歷程,同時,還原《建築陶瓷薄板應用技術規程》的制訂過程,並系統介紹陶瓷薄板的安裝施工技術,以期更多行業人士、工程商、設計師、經銷商,及建築商對於陶瓷薄板的安裝技術有更為深入的了解。
施工技術缺陷阻礙產品推廣
2007年,中國第一塊陶瓷薄板誕生後,憑著大、薄、輕等特徵,陶瓷薄板在幕牆應用方面具有諸多優勢。但是,同樣是由於大、薄、輕的特性,陶瓷薄板應用於外牆也面臨著一個令人頭痛的問題:產品應該如何安裝?而這其中又包括兩大疑慮:產品怎樣鋪貼?用什麼鋪貼材料?
施工規程缺乏,在試驗中完善
陶瓷薄板早期的應用,主要採用溼貼方式。相比傳統瓷磚,陶瓷薄板的規格更大,但其表面積大的特點也增加了在磚上手工抹水泥砂漿的難度。由於面積太大,工人在陶瓷薄板背面塗滿水泥砂漿時,很難塗抹均勻,極易造成磚背不平整。水泥砂漿厚薄不均,也使得陶瓷薄板在鋪貼時容易產生空鼓現象,導致產品脫落。不標準的鋪貼行為所造成的勾縫處理不當,使得產品容易出現滲水現象,導致整個牆面的陶瓷薄板脫落。
同時,由於陶瓷薄板早期生產技術不夠成熟,產品規格大也難以保證產品性能的穩定性。在性能不穩定的情況下,產品本身容易出現膨脹現象,由於採用溼貼手法,產品一旦膨脹,極易導致空鼓現象的發生。
考慮到滿鋪方式工作效率低,作為中國陶瓷薄板的創始企業,廣東蒙娜麗莎新型材料集團有限公司(以下簡稱「蒙娜麗莎」)相關工程師通過現場考察和溝通,在無數個牆面進行鋪貼試驗,終於研究出「十字」塗抹的方式,並通過給每位施工人員制定施工指標的方法,來提高工作效率,同時,也使陶瓷薄板與磚體的粘貼更加牢固。
在進行鋪貼試驗的過程中,蒙娜麗莎的工程師也發現,由於沒有可以對照的應用技術標準,工人操作手法不規範,鋪貼方法改進後,空鼓問題仍時有發生。同樣是因為缺少可以參考的施工規程,鋪貼時兩塊陶瓷薄板間縫隙寬窄不一,整體鋪貼效果極差,薄板的排列不整齊,容易導致卸下產品再重新鋪貼的狀況出現。
傳統溼貼工藝,遭遇「流淚」難題
在早期的施工過程中,陶瓷薄板的鋪貼材料主要是水泥砂漿。但基於水泥砂漿本身的產品特性,遇水後會產生白色的反鹼物質,並隨著水流從磚縫滲出。每逢下雨,水和水泥砂漿接觸後,鋪了陶瓷薄板的外牆就會出現大規模「流淚」的景象。風雨過後,一條條白色的「淚痕」殘留在純色的薄板上,產品的裝飾效果大打折扣。
本著對客戶高度負責的理念,為避免「流淚」問題的發生,蒙娜麗莎組織了相關專家討論相關的解決方法。經推薦以及查閱相關資料,蒙娜麗莎找來了全球知名的粘貼劑供應商———美國雷帝(LATICRETE)作為其重要的戰略合作夥伴。當時,雷帝的產品已經成功應用於美國雙子塔、北京奧運工程等典型建築上,且在地震實驗方面也有眾多經典的應用案例。
可惜,在實際使用過程中,薄板「流淚」的現象還是時有發生,而且施工人員需要自己混合加工相關材料,才能調製出相應的鋪貼材料配方。受制於工人的技術水平,這種自己調配粘貼劑的方法明顯不適合於實際應用。
開發幹掛鋪貼,解決施工硬傷
作為陶瓷薄板施工的硬傷,解決粘貼劑因遇水而反鹼的問題,成為了陶瓷薄板企業的一項重要工作。為此,2012年,蒙娜麗莎與西安建築科技大學合作研發特殊的粘貼材料,一方面要防止反鹼物質的產生,另一方面還要求材料成本不能過高。於是,材料定位為無反鹼的水泥基材料。在勾縫劑方面,科研小組也開發出相應產品,改良了產品性能,最大限度防止水滲透,從而防止空鼓現象的發生。據悉,最近研發小組已經完成了試驗工作,效果頗佳。
由於溼貼容易出現產品空鼓、滲水等現象,且目前找不到更加合適的溼貼材料,蒙娜麗莎一方面本著對消費者高度負責的態度;另一方面則擔憂由於施工問題影響產品推廣,通過借鑑其他幕牆材料的安裝方式,蒙娜麗莎探索出了最成熟和成本最低的施工方案———幹掛鋪貼。
由於是經檢測的標準部件,做好標準幹掛部件並固定龍骨後,就能採用吸盤將栓有鋁合板的薄板安裝在龍骨上,最大限度規範安裝施工。因此,這種方式大大降低了施工的難度和強度,並且最大限度保證了高層施工的安全性。儘管鋪貼過程中出現問題,但也能快速作出判斷,迅速拆除即能解決問題,從而用簡單輕便的方式保證產品品質。經實際操作,採用幹掛鋪貼,一天內能鋪貼數百平方米。
技術應用規程為產品應用鋪路
既然陶瓷薄板溼貼出現了這麼多問題,那能否改換其他的方式?於是,借鑑其它幕牆材料的施工方式,蒙娜麗莎改用了外牆幹掛的施工方式。但根據《建築陶瓷薄板應用技術規程》(JGJ/T172-2009),板材應用於外牆幹掛的高度最高僅為24米,因此有必要重新編制出專門針對陶瓷薄板的新的技術規程。
突破重重困難,規程得以出臺
為了促進陶瓷薄板行業的發展,規範陶瓷薄板在建築工程應用上的技術要求,保證工程質量,做到經濟合理、安全適用,2009年3月,由蒙娜麗莎作為主要起草人的國家標準《陶瓷板》(GB/T23266-2009)和行業標準《建築陶瓷薄板應用技術規程》(JGJ/T172-2009)相繼發布實施。
不過,《建築陶瓷薄板應用技術規程》(JGJ/T172-2009)的出臺並不是一件易事。作為一種全新的建築陶瓷產品,諸多專家、設計師對於陶瓷薄板都並不了解,在標準的制訂過程中遭到了諸多專家、設計師的反對和阻撓。
儘管如此,在蒙娜麗莎企業與華南理工大學教授陳帆的努力推動之下,標準的起草邀請到北京新型材料建築設計研究院院長擔任主編,並邀請到國外著名公司參與標準起草,從而使標準最終得以實施。
標準之所以能出臺,陳帆認為有兩個關鍵點:一是建築陶瓷薄板產品自主創新的技術含量;二是建築陶瓷薄板非常符合節能、降耗、減排、循環經濟的產業政策要求。
陶瓷薄板相關標準的出臺,有利於規範產品質量,提高生產水平,為該產品的工業化生產和推廣提供必要條件,並促進建陶產業穩定有序的發展。同時,《建築陶瓷薄板應用技術規程》(JGJ/T172-2009)的出臺也為建築陶瓷薄板這種新型材料的大量推廣掃清了障礙,進一步促進節能、降耗、減排產品的大力發展。
修訂技術規程,擴大應用領域
儘管《建築陶瓷薄板應用技術規程》(JGJ/T172-2009)得以出臺,但是按照標準的要求,板材應用於外牆幹掛的高度最高僅為24米。由於公眾對新型板材認識的提高和應用領域的擴大,外牆幹掛的高度最高僅為24米的限定,局限了陶瓷薄板應用領域的進一步擴大。因此,修訂並重新定義標準成為當務之急。
2010年初,主編單位之一蒙娜麗莎提出對原規程進行修訂增補的建議。依據住房和城鄉建設部建標(2010)17號文,修訂工作列入計劃。2010年8月按規定成立標準修訂籌備組、立項。2011年3月8日,由建設部標準定額研究所和建築工程行業標準歸口單位中國建築科學研究院在佛山市召開編制工作會議,確定將原標準的適用範圍擴展到建築陶瓷薄板在內、外牆面等非粘貼飾面工程的應用,增加建築陶瓷薄板應用於非粘貼面工程(包括幹掛等施工工藝)所涉及的相關設計、施工、驗收和保養維護等內容。
2011年9月,完成專家意見匯總整理,召開修訂組第三次會議,對反饋意見逐條研究處理答覆,形成送審稿。
2011年10月13日,在北京由歸口單位中國建科院主持召開了送審稿審查會議。會議經過專家質詢和討論,形成會議紀要。紀要一致意見的中心內容有四點:技術資料齊全,符合規定;規程的適用範圍擴展到非抗震設計的幕牆工程;為陶瓷飾面工程發展提供了技術依據;規程內容全面,技術可靠。專家們一致同意通過送審稿。
《建築陶瓷薄板應用技術規程》(JGJ/T172-2012)增加了陶瓷薄板應用於幕牆幹掛的相關內容,且不受高度限制,為陶瓷薄板在幕牆上的應用有據可依,為陶瓷薄板在幕牆的使用鋪平了道路。
陶瓷薄板施工安裝技術概述
當前,陶瓷薄板主要運用於建築外牆、家居裝飾、隧道、車站、展覽場館等空間的內外牆鋪貼、幹掛以及地面的鋪貼。主要的施工安裝技術包括牆面薄法施工、牆面掛貼法施工、地面薄法鋪貼,以及幕牆幹掛等。
牆面薄法施工
牆面薄法施工所需工具包括:電動攪拌器、攪拌桶、小灰鏟、鋸齒饅刀(10mm×10mm)、十字定位器、薄板施工專用振動器、直木槓、橡膠錘、託線板、水平尺、墨斗、尼龍線、2m靠尺、雲石機、玻璃刀、手提式打磨機等。
在施工中,首先要進行基層處理。基層應平整、堅實、潔淨,不得有裂縫、明水、空鼓、起砂、麻面及油漬、汙物等缺陷。局部空鼓區域,必須先將其剷除後再用聚合物水泥砂漿重新找平,最後用掃帚將灰塵和垃圾清理乾淨。施工前對基面進行水洗溼潤,待基面無明水後方可施工。
其次,待基層六至七成幹時,即可進行分段分格彈線,同時著手貼面層標準點,以控制面層出牆尺寸及垂直平整度(地面尺寸及水平整度),並進行膠貼劑施工。
在薄板背塗中,用鋸齒饅刀的直邊將粘結劑在薄板粘貼面用力壓平塗抹一層,然後用鋸齒邊以夾角約45°梳理粘結劑,再用饅刀的直邊將薄板四邊的粘結劑作出倒角,以免在粘貼時擠出多餘的粘結劑而汙染薄板表面。
薄板的鋪貼需自上而下進行粘貼,底邊的薄板應設置牢固的水平支撐,並根據設計的要求,在薄板粘貼時使用適當規格的定位器,以保證留縫的尺寸滿足設計要求,並保證留縫寬度的一致。薄板鋪貼到基面後,用橡膠錘或振動器將薄板與基面間的膠粘劑壓實,並調整薄板平直度和平整度。最後進行表面清潔及保護。薄板粘貼好後,及時將殘留填縫劑清理乾淨和表面清潔,並做好相關保護措施。
牆面掛貼法施工
在牆面掛貼法施工中,首先需進行薄板背貼掛件預固定。掛貼薄板的前一天,使用環氧膠貼劑將帶孔不鏽鋼片固定在薄板背面。
接下來進行基層處理。基面需清理乾淨,施工前對基面進行水洗溼潤,待基面無明水後方可施工。施工溫度為5℃—32℃。待基層六至七成幹時,即可進行分段分格彈線,同時著手貼面層標準點,以控制面層出牆尺寸及垂直平整度。
隨後進行材料製備,並進行薄板粘貼面清理。在膠粘劑施工中,先用鋸齒饅刀的直邊,將粘結劑在基面上用力地平整地塗抹一層。然後用饅刀的鋸齒邊沿水平方向將粘結劑梳理出飽滿無間斷的鋸齒狀條紋。
薄板鋪貼前,應在其粘貼面背塗一層膠粘劑,將背塗好的薄板鋪貼到已經梳理好的膠粘劑的基面上。保證預留的鋼絲從薄板上沿露出,並保有一定的長度以用於固定件與牆體的連接。
自上而下進行薄板的鋪貼,底邊的薄板應設置牢固的水平支撐。同時,必須保證粘結劑的飽滿度,避免出現空鼓現象,每粘貼30塊薄板應撬開一塊檢查粘結劑是否飽滿。另外,根據設計的要求,在薄板粘貼時應使用適當規格的定位器,以保證留縫的尺寸滿足設計要求,並保證留縫寬度的一致。
薄板鋪貼到基面後,用薄板施工專用振動器將薄板與基面間的膠粘劑振實,並調整薄板至平整,可以使用墊塊調整薄板的水平度和垂直度。粘結劑的可調整時間為30min,即在粘貼後30min內可以對薄板進行移動調整。
隨著薄板鋪貼,在薄板上方100—200(mm)處基層打入特種水泥鋼釘,並將預留出的鋼絲纏結在特種水泥鋼釘上。最後,在陶瓷薄板粘貼好後,在粘結劑凝之前用溼布將殘留在表面的膠粘劑清理乾淨。
地面薄法鋪貼
地面薄法施工工具與牆面薄法施工所需工具相同。其工藝流程包括:基層處理、彈線分格、膠粘劑製備、膠粘劑施工、薄板背塗、薄板鋪貼、平整度調整和表面清潔及保護。
在施工中,首先要進行基層處理,保證表面沒有灰塵、油汙、脫模劑等影響膠粘劑與基面粘結的物質。局部空鼓區域,必須先將其剷除後再用水泥砂漿重新找平,最後用掃帚將灰塵和垃圾清理乾淨。
在基層處理之後,待基層六至七成幹時,即可進行分段分格彈線,同時著手貼面層標準點,以控制地面尺寸及水平整度。
其次,在膠粘劑施工中,先用鋸齒饅刀的直邊將粘結劑在基面上用力地平整地塗抹一層。然後用饅刀的鋸齒邊約為45°-60°沿水平方向將粘貼劑梳理出飽滿無間斷的鋸齒狀條紋。
接下來進行薄板背塗。用鋸齒饅刀的直邊將粘結劑在薄板粘貼面用力壓平塗抹一層,然後用鋸齒邊以夾角約45°梳理粘結劑,再用饅刀的直邊將薄板四邊的粘結劑作出倒角,以免在粘貼時擠出多餘的粘結劑而汙染薄板表面。
在薄板的鋪貼中,需自內而外進行薄板的粘貼,並根據設計的要求,在薄板粘貼時應使用適當規格的定位器,以保證留縫的尺寸滿足設計要求,並保證留縫寬度的一致。在薄板鋪貼到基面後,用橡膠錘或振動器將薄板與基面間的膠粘劑壓實,並調整薄板平直度和平整度。
最後,在薄板粘貼好後,及時將殘留填縫劑清理乾淨將表面清潔,並做好相關保護措施。
值得注意的是,填縫工序應至少在薄板鋪貼24小時後方可進行。使用填縫劑前應先將薄板縫隙清潔乾淨,去除所有灰塵、油漬及其他汙染物,而且縫內不能有積水。同時要清除薄板縫隙間的膠粘劑。填縫的適宜溫度為5℃—32℃。
幕牆施工工藝流程
幕牆施工工藝流程主要包括:施工準備、定位放線、預埋件安裝、尺寸複測、骨架安裝、陶瓷面板製作、陶瓷面板安裝、密封膠嵌縫、清潔檢查和驗收等步驟。
在以上施工過程中,特別需要注意的包括:陶瓷板的外型尺寸偏差應符合《陶瓷板》(GB/T23266)的規定,防止出現因尺寸的偏差導致的質量缺陷;在注膠前應對板塊注膠面進行清潔,防止因灰塵等原因導致黏結不牢;整體框架安裝精度必須符合設計及規範要求,避免出現幕牆表面起伏不平、水平線及垂直縫扭曲不直的現象;陶瓷板厚僅5.5mm強度高而且易碎,稍不注意就會造成暴邊或缺角現象,在安裝時要注意產品的保護;板材之間的縫隙要按設計的寬度嚴格控制,用矽膠封沒之前,要清除板端的灰塵,嵌入的泡沫杆直徑應大於縫隙1mm以上,以保證嵌緊;矽膠的厚度要保證6mm以上,並要求連結均勻,平面凹進約2mm,並要防止膠水對板面的汙染,影響裝飾效果;保護好成品:在拆除外腳手之前,還要再次清洗,拆除時,要小心謹慎,防止破壞板材,確有不慎破壞,要及時更換。
(本文特別鳴謝廣東蒙娜麗莎新型材料集團有限公司給予報導支持)