关于外墙外保温墙体粘贴面砖的可行性探讨-论文发表

面砖饰面层作为国内建筑中相当普遍的装饰方法目前正得到广泛的应用，这种装饰方法以其具有相对于涂料装饰耐玷污能力强、色泽耐久性更好等优点而受到青睐，同时其安全性也正逐步受到越来越多人的关注。在此，仅以了解到的一些情况进行归纳分析，大家共同作一交流探讨，希望对今后建筑外墙饰面发展提供一些有益的帮助。
沈阳地区目前的建筑外墙多采用外墙外保温处理，且其保温材料多为聚苯板，那么这种外墙外保温墙体粘贴面砖到底效果如何呢？通过对保温墙体面砖饰面质量的现场勘查发现，面砖饰面破坏通常有三个破坏部位两个断裂层。面砖脱落现象一般是成片发生，往往发生在墙面边缘和顶层建筑女儿墙沿屋面板的底部，以及墙面中间大面积空鼓部位。当面砖粘结砂浆强度较高时通常有两个破坏层：基层为粘土砖时，面砖与粘结砂浆同时脱落，破坏层发生在粘土砖基层；基层为混凝土墙时，面砖自身脱落，破坏部分发生在粘结面砖的砂浆层表面。
饰面砖脱落的原因究竟是什么呢？让我们分别以沈阳地区常见的两种外墙外保温墙体进行一下分析。
通常外墙外保温墙体采用聚苯板与墙体粘结方式，辅以锚栓固定于基层墙面，并以抗裂砂浆复合玻纤网格布作防护层做法。如果采用直接在玻纤网格布复合抹面砂浆层上粘贴面砖的做法由于其点粘的聚苯板（粘结面积一般为30%）直接承受面砖饰面层（含粘结砂浆大约20~30kg/m²）的荷载，饰面砖与外保温材料、外保温材料与结构墙体基面的粘结强度均低于这部分荷载，导致受力失衡从而引发开裂甚至脱落。同时从抗风压性来看，粘贴聚苯板外墙外保温系统存在空腔，抗风压尤其是抗负风压的性能差，即使在聚苯板上采用锚固措施，负风压也会把聚苯板掀落，若再在其上粘贴面砖则整个保温系统的安全性将无法保证。因此目前施工通常采用钢丝网架聚苯板外饰面粘贴面砖的做法，这种方法比直接在薄抹灰聚苯板外墙外保温外饰面粘贴面砖安全，但是不是就可以解决以上面砖脱落问题了呢？从构造上看，其水泥砂浆找平层开裂及自重，大大降低了该系统的整体安全性。具体表现为：
1. 由于季节、昼夜温差变化，水泥砂浆收缩或厚度不均，温差应力不均容易引起裂缝和面砖脱落。
2. 单面钢丝网架构造与水泥砂浆材料特性不同引起裂缝。由于正负风压、热胀冷缩等原因对墙体会产生各个方向的不同作用力，而单面钢丝网一般对抵抗和分散垂直于墙体方向的力作用比较明显，对其它方向应力抵抗作用有限，从而会产生裂缝。水泥砂浆的收缩以及钢丝网架在水泥砂浆中变形位置的不一致导致水泥砂浆找平层开裂这一现象就自然容易出现。
3. 荷载过大产生挤压裂缝且对抗震安全安生不利影响。目前在沈阳地区，住宅节能要求达到65%的要求，以高层建筑为例，对于基层为200mm厚的钢筋混凝土墙体，根据热工计算，采用钢丝网架聚苯板进行外保温，用20mm厚的水泥砂浆进行找平时，则需钢丝网架聚苯板的厚度为80~100mm左右。这样穿透聚苯板的斜插丝由于力矩加长，变形将增大，那么导致保温材料徐变、荷载重力挤压、抗震安全性等问题将自然产生。
4. 反复冻融循环，造成面砖粘结层破坏。无论是玻纤网格布还是钢丝网都存在被腐蚀的危险。玻纤网格布在碱性环境中，截面削弱，断裂强力降低；钢丝网因在潮湿环境中锈蚀而失去增强作用。
综上所述，外墙外保温粘结面砖饰面在实际应用中还是存在相当多问题的，那么这种做法是否能够得到采用和推广呢，以下技术问题的解决显得尤为重要：
1. 要在保护保温层的前提下，使外保温系统形成一个整体，转移面砖饰面层负荷作用体，改善面砖粘贴基层的强度，达到标准规定要求。众所周知，不同材料的热胀系数不一样，在结合在一起的两种材料界面上，足够大的温差可能在界面上造成较大的剪应力。在面砖饰面外保温系统中，增强网外的界面有两个：防护砂浆与面砖粘结剂；面砖粘结剂与饰面砖。前一个界面两侧的材料都是水泥基砂浆，线胀系数差异很小，因此此界面上剪应力不大。陶瓷面砖是烧结制品，线胀系数比水泥砂浆低得多，而外墙面的昼夜温差一般很大，由此造成的剪应力就会相当大。因此，在外保温表面粘贴面砖，在选择面砖粘结剂时，除要考虑耐候性、耐水性、耐老化性、常温施工等因素外，还应考虑两种硬度、密度不同材料在使用过程中有温度变化而引起的不同形变消除两种质量、硬度、热工性能完全不同材料的形变差异，要考虑外保温粘结材料的压折比、粘结强度、耐候稳定性等指标以及整个外保温系统材料变形量的匹配性，以释放和消解热应力或其它应力，才能确保硬度大、密度高、弹性模量大、可变形性低的面砖不脱落。
2. 要考虑外保温材料的抗渗性以及保温系统的透气性，避免冻融破坏而导致面砖脱落。由于在寒冷地区冬季，冷凝水会经渗透积聚在面砖内侧并发生冻胀，削弱饰面砖与基面的粘结强度。这就需要其一是饰面层的水蒸气湿流密度要达到指标；其二是由里到外各层的水蒸气渗透阻最好能逐步降低。选用水蒸气渗透阻值较低的面砖，在设计时也可以适当加宽砖缝，选用不透水但透气良好的勾缝胶粉等。
3. 要提高外保温系统的防火等级，以避免火灾等意外事故出现后产生空腔，外保温系统丧失整体性在面砖饰面的自重重力的影响下大面积塌落。
4. 要提高外保温系统的抗震和抗风压能力，以避免偶发事故出现后的水平方向作用力对外保温系统的巨大破坏。
5. 要考虑外保温系统的面层荷载。
建筑物外墙外保温系统在我国相比较而言采用时间短，导致对造成面砖饰面日久脱落的原因的研究，目前还不够系统、透彻，所以在外保温建筑（特别是高层建筑）上采用饰面砖做法就更应该慎重对待。同时，我们也应该相信，在相关政府部门、专家学者、材料生产厂、设计单位和施工单位共同努力下，外墙外保温墙体粘贴面砖技术构造会进一步科学、材料指标设定更加合理、施工工艺日趋成熟稳定，同时满足安全性的需要，必将会成为一种安全、可靠的外墙外保温饰面技术，得到大家广泛的应用。

参考文献：
1. 建设部科技发展促进中心、北京振利高新技术公司，外墙保温应用技术，北京:中国建筑工业出版社,2005年6月
2. 外墙外保温建筑构造（-）02J121-1，北京：中国建筑标准设计研究院出版，2004年9月
3. 刘京川，外墙外保温系统粘贴面砖的讨论