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目前,市场上流行各种规格的瓷砖。我们统计了几种广泛应用于外墙饰面的瓷砖的质量。结果表明:145mm×45mm瓷砖质量88g/块,130块/m2,总质量11.44kg;200mm×60mm瓷砖质量172g/块,总质量75块/m2,总质量12.9kg;255mm×ll2mm瓷砖质量420g/块,总质量28块/m2,总质量11.76kg;400mm×250mm瓷砖质量为1.650g/块,10块/m2,16.5kgo/m2,ZL陶瓷砖胶16-23kg。因此,每平方米瓷砖胶粘剂的总质量为28-40kg。
根据《建筑抗震设计规范》(GB 50011-2001),当采用等效侧向力法计算非结构构件的水平地震作用值时,可采用下列公式:
G—非结构构件的重力。由式(1)可知,地震作用的最大值为Fmax=4.536g,即粘贴瓷砖上每平方米的地震作用为1.27-1.81kn。因此,贴砖高度为l00米时,8级地震力为1.27-1.81kn/m2
目前选用的保温材料有三种,分别是胶粉聚苯乙烯颗粒保温材料、单钢丝网聚苯乙烯板和无网聚苯乙烯板。考虑到这三种保温材料的强度和稳定性,将三种不同尺寸的瓷砖粘贴在胶粉聚苯乙烯颗粒保温材料表面进行试验;将重量相对较小的超小型瓷砖粘贴在单层钢丝网聚苯板表面进行试验,同时比较了普通水泥砂浆和胶粉聚苯颗粒保温找平材料的抗震性能,并进行了抗震试验只对无网纹聚苯板表层进行涂饰。
在抗裂保护层中,抗裂层由四角镀锌铅丝网代替耐碱覆膜玻璃纤维网复合抗裂砂浆组成,并用结构墙钉尾孔上的镀锌铅丝绑扎镀锌铅丝网,从而提高表层、保温层和结构层的结合牢固性,提高整个结构的安全可靠性。具体方法如图1所示
选用变形量大于瓷砖温度变形量的胶粘剂。其粘结强度和抗冻融性能均符合相关标准规范的要求。压缩比小于3,具有合理的弹性。
钢筋用钉长42mm,4钉/m2。经试验,每根钉子的破断力为7kn,四根钉子的破断力为28kn,绑扎用铅丝的破断力为2Kn。因此,每平方米设计4个机械固定点的总抗张承载力为8kN,是高层建筑100m高度8级地震力的4-5倍。
A、 钢筋混凝土墙;B.基层界面砂浆;C.50mm厚单层钢丝网聚苯板;D.50mm厚无网聚苯板;e.45mm厚胶粉聚苯颗粒;工厂喷砂界面剂;g.3mm厚抗裂砂浆压制四角钢丝网;h、 3m m厚抗裂砂浆压制耐碱玻璃纤维网,10m厚水泥砂浆布,J.抗裂柔性防水腻子,K.大瓷砖(400×250)mm,L.中瓷砖(255×112)mm,m.小瓷砖(200×60)mm,O.外墙涂料,n.特小瓷砖(145×45)mm
三个试件分两次测试。试验从北京地区8度设防烈度地震影响系数的最大值0.2g开始。每级增加0.1g,共5级,分别为0.2g(1次)、0.3g(1.5次)、0.4g(2次)、0.5g(2.5次)、0.6g(3次)。同时,考虑到垂直于建筑物表面的水平地震波对非结构承重材料破坏最大,选用水平正弦波(图3),每次振动大于20s和5次。在本次试验中,考虑不同地区、不同建筑物位置的地震反应谱不同,参照《建筑抗震设计规范》(GB 50011-2001)5.1.4地震影响系数曲线频率划分。测试频率按L/3倍频程分类,即0.99、1.25、1.58、2.00、2.50、3.13、4.00、5.00、6.30、8.00、10.0、12.5、16.0、20.0、32.0hz。
一旦试样经过10小时和两个循环的试验,就进行振动试验。在第一阶段,当加速度达到0.5g时,钢筋混凝土母材会脱落开裂。A、 B面保温材料、装饰材料无开裂、破损、脱落,粘贴的大中型瓷砖无脱落、松动。
试件2振动试验5h后,当达到0.5g时,钢筋混凝土母材脱落开裂,车架连接处微开焊接。当其达到0.6g时,试件2底盘框架的连接打开进行焊接。钢丝网切割聚苯板的声音出现在C面0.5-0.6g处,试验后将试件切开,发现聚苯板有一定的损伤,复合浇注聚苯板的角部开裂。粘贴在钢丝网架聚苯板表面的超小型瓷砖没有脱落和松动,但表面有少量裂缝。D面保温材料、装饰材料无开裂、破损、脱落,粘贴的小瓷砖无脱落、松动。
振动试验5h后,当试样3达到0.5g时,部分钢筋混凝土母材脱落,出现裂缝。当正面振动到0.5g时,出现钢丝网切割聚苯板的声音,聚苯板受到一定程度的损伤。当振动达到0.6g时,这种现象更加明显。钢丝网架聚苯乙烯板面层上的超小瓷砖不脱落、不松动,面层不开裂。经振动试验,F面无网纹聚苯板面层的聚苯乙烯颗粒找平料和油漆无裂纹、无损伤、无脱落,面层无损伤。
抗震试验后,对试件上的瓷砖进行拉拔试验,测得瓷砖胶粘剂的粘结强度为0.73mpa,完全可以满足瓷砖粘贴的要求。
从各结构层的角度看,保温系统的抗裂保护层与瓷砖之间采用瓷砖胶接。各结构层变形指标为:抗裂保护层5%,瓷砖胶粘剂5‰,瓷砖0.15‰。上述各层弹性模量变化指标匹配,也符合逐层渐变的柔性抗裂原理。瓷砖胶粘剂的变型比抗裂砂浆的变型小,比瓷砖的变型大。它可以通过自身的变形,完全消除质量、硬度和热性能完全不同的两种材料的变形差异,从而进一步保证每一块瓷砖都像鱼鳞一样独立释放应力,不会因地震引起的变形而脱落。
同时,ZL胶粘聚苯乙烯颗粒保温材料与建筑墙体具有良好的粘结性能和优良的抗震性能。其柔性结构可以减轻地震力对相对层的影响。保温墙砖胶粘剂的弹性设定值比较合适,能控制瓷砖在罕遇烈度地震的振动作用下不开裂、不脱落。此外,选用孔径为20mmx2mm的镀锌钢丝网代替耐碱玻璃纤维网,并用锚定在基础墙上的钉子将22根镀锌铅丝绑紧,以增强其安全性和抗震性,使粘贴在表层的瓷砖在罕遇地震时不会脱落。在ZL胶粘聚苯颗粒保温材料上粘贴不同规格型号的瓷砖时,由于大瓷砖和小瓷砖的密度基本相同,粘贴瓷砖时采用全粘结,所以每平方米大瓷砖和小瓷砖的应力大小也就是说,每平方米保温材料所受的荷载基本相同,所以瓷砖的尺寸基本相同,对正弦波的拍打水对平板破坏力没有太大的影响。ZL胶聚苯颗粒保温材料可粘贴不同尺寸的瓷砖。当瓷砖的最大荷载为60kg/m2时,抗震建筑外墙保温板施工价位试验后没有问题。因此,ZL胶粉聚苯颗粒保温材料的表层可增加不超过60kg/m2的荷载,下层可粘贴较大尺寸的瓷砖,墙体不变形。
采用无网聚苯板和混凝土浇筑时,聚苯板的固定取决于聚苯板上的燕尾槽和混凝土的封堵固定。由于聚苯板本身强度不够高,固定后表层不能承受太大的荷载。在无网聚苯板表层加20kg/m2荷载进行抗震试验时,表层材料不出现损伤现象。可见,无网聚苯板表层可增加不超过20kg/m2的荷载,并采用各种涂料进行终饰处理。
ZL胶粉聚苯颗粒保温材料瓷砖贴面层法,首先在山东临沂桃园大厦外墙外保温工程中进行高层应用,经过一冬一夏的实际测试,无任何开裂、脱落现象,可以初步说明该技术的安全性和可行性。之后,将其应用于珠江绿洲500米高层建筑中,进一步完善了技术,进一步提高了技术的成熟度。目前,该技术已应用于40多栋高层建筑和100多栋多层建筑中。对ZL胶粘聚苯乙烯颗粒保温体系耐候性的评价值得长期跟踪和观察。