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【 第一幕墻網(wǎng) 】
一、砂巖和洞石 砂巖和洞石都是沉積巖，強度低，吸水率高，耐候性差，本不是石材幕墻面板的理想用材，但是砂巖和洞石獨有的質(zhì)感、顏色和風格，使得建筑師又很喜歡將它們用作石材幕墻。因此，如何選用這些石材面板，最大限度地保證安全，就是一個很重要的問題，必須慎重對待。 砂巖由細顆粒的砂子膠結(jié)而成，自然表面是粗糙的細顆粒狀。砂巖的物理力學性能因產(chǎn)地不同有很大的差別，有些澳大利亞黃砂巖和意大利黃砂巖，抗彎強度可能小于3MPa，而四川隆昌的綠砂巖硬如磨刀石，抗彎強度可達到10MPa以上，接近于花崗巖。 有些砂巖較為致密，吸水率可以低于2.5%，而有些砂巖吸水率超過6%。因此不同的砂巖，其飽和抗彎強度和凍融系數(shù)有較大的差別。有些砂巖，如四川、廣東的紅砂巖，吸水后還會有軟化現(xiàn)象，有些紅砂巖長期潮濕后甚至變?yōu)槟嗤翣�，這樣的紅砂巖用于幕墻是不大合適的，不得不用時，應采取更有效的措施。 洞石是商品名稱，常指多孔石灰?guī)r和多孔凝灰?guī)r，石材內(nèi)含有許多孔洞�？锥粗睆胶头植济芏扰c石材種類和產(chǎn)地有關。其共同特點是強度低、質(zhì)地疏松、孔洞內(nèi)容易積水、抗凍融性能和耐候性都較差。有些強度很低的洞石，加工好的石板甚至在運輸過程中就斷裂、破碎。 因此，砂巖和洞石的性能比花崗巖差得很多，容易產(chǎn)生安全方面的問題。業(yè)主和設計師選砂巖和洞石作為幕墻面板，一定要事先慎重考慮。 二、砂巖和洞石用于幕墻的基本條件 砂巖和洞石自身材性較差，總體而言不推薦用于幕墻。如果建筑設計非用不可，則至少應考慮以下最低要求： （一）用于幕墻的石板，每批都應進行抗彎強度試驗，其試驗值應符合以下要求： 幕墻高度不超過80m時，試驗平均值不低于5N/mm2，試驗最小值不低于4 N/mm2； 幕墻高度超過80m時，試驗平均值不低于6 N/mm2，試驗最小值不低于4.5 N/mm2。 單向受力的石板，在主要受力方向應滿足以上要求；雙向受力的石板，在兩個受力方向上都應符合以上要求。 （二）石板不應夾雜軟弱的條紋和軟弱的礦脈。洞石的孔洞不宜過密，直徑不宜大于3mm，更不應有通透的孔洞。 （三）吸水率不宜大于6%，加涂防水面層后不宜大于1%。 （四）凍融系數(shù)不宜小于0.8，不得小于0.6。 （五）石板不應有裂縫，也不能折斷，不得將斷裂的石板膠粘后上墻。 三、基本材性試驗 不同產(chǎn)地的巖砂和洞石材性差別很大，在確定采用石材的礦坑前，應進行基本的材性試驗。 （一）抗彎試驗。 確定礦點時，抗彎試驗件要能代表該礦場各個不同的開采點，試件數(shù)目一般不少于20個。以后從各開采點采出的石材，每批應有抗彎試驗報告，一般不少于10個試件。分別進行干燥抗彎強度試驗和飽和抗彎強度試驗，干燥抗彎強度是材性的基本指標。飽和抗彎強度有利了解石材對水的敏感性。 試驗時采用凈石材試件，不宜附有增強層和復合層。 （二）吸水率 未經(jīng)表面防水處理的石材和經(jīng)防水處理的石材都應進行試驗，經(jīng)防水處理后的石板，吸水率不宜大于1%。 （三）凍融系數(shù) 凍融系數(shù)指經(jīng)過一定次數(shù)凍融循環(huán)后的抗彎強度與未經(jīng)凍融循環(huán)的抗彎強度的比值。它決定了該種石材能否在寒冷地區(qū)應用。在有可能出現(xiàn)負溫度的地區(qū)，應進行這項試驗。 四、對板材的基本要求 只有通過基本材性試驗，確認能符合本文第二節(jié)的基本條件后，這種砂巖或洞石才可以加工為面板板材，用于幕墻工程。 加工完成的石材面板，還應符合以下的基本要求： （一）板材厚度 抗彎試驗表明：厚度大的石板，其抗彎強度低于厚度小的石板。但是由于板的承載能力和厚度的平方成正比，厚的石板承載能力還是比薄的石板要大一些。 砂巖和洞石板材的最小厚度可由抗彎強度標準值fk來決定： fk≥8.0MPa時，最小厚度35mm。 4.0≤fk＜8.0MPa時，最小厚度40mm。 抗彎強度標準值fk是其試驗平均值減去1.645倍標準差。當這個數(shù)值小于試驗最小值時，按試驗最小值采用。即fk取下式中的較大者： 板材厚度的允許偏差為+2mm，-0mm，不允許負偏差。 （二）板材的尺寸 砂巖和洞石強度低，因此板材的尺寸不宜過大，一般應控制在1.0m2以內(nèi)。 不宜采用細長的條狀石板，這種石板在運輸、安裝過程中很容易折斷。石板的邊長比最好在1：2以內(nèi)，不宜超過1：3。 （三）表面處理 砂巖和洞石吸水性很高，應采用防水涂料使其吸水率降至1%以下。 防水劑可采用有機氟或有機硅涂料，一般情況下要求涂料應透氣，不形成膜，涂料也不應改變石板的光澤和顏色。由于防水涂料壽命通常不超過5年，涂料要能多次涂刷。 采用注膠板縫的石材幕墻，石板可以只做外表面大面防水；采用開放式板縫時，石板應進行六面防水。 孔洞較大、孔洞數(shù)量太多的洞石，宜進行封孔處理。 防水處理要在全部槽、孔機械加工完畢、清潔和干燥后再進行。 （四）背面復合層 砂巖和洞石是強度低、容易破碎、耐候性差的石材，為防止萬一破碎后墜落傷人，應在板材背面粘貼玻璃纖維布或者其它復合材料。 五、特殊情況處理 不合要求的石材不能使用，這是常理。但是目前個別工程，由于多方因素和不得已的原因，未經(jīng)技術論證和可行性分析就已將砂巖和洞石采購、加工完畢。有些工程石板已運到現(xiàn)場，甚至安裝上墻，事后才發(fā)現(xiàn)所選石材不符合本文第二節(jié)中所描述的基本條件，因而面臨上下兩難的境地。這些不符合條件的石板，無論上墻還是不上墻，都要面臨很大的風險。 按常理，不符合基本要求的石板是不能上墻的，更換板材無疑是最穩(wěn)妥的決策，也是最佳的選擇。但是事實既成，換板會面對各方面的巨大壓力，業(yè)主和相關人員都難以承受。在這種不得已的情況下，只能退而求其次，進行嚴格的技術論證，采取特殊的安全措施。即使為此要增加工程費用也要在所不惜，因為安全是無價的。 某石材幕墻高40m，面積7000m2。未經(jīng)充分技術論證就決定購進一種澳大利亞黃砂巖，而且已大量加工，不少還是長條板。在運輸過程中許多板材斷裂、破碎，但仍將一些斷裂板材用環(huán)氧膠粘結(jié)后勉強安裝上墻。安裝后的板材有些還繼續(xù)開裂。不得不補行材性試驗，最低抗彎強度僅2 N/mm2；澆水時吸水如同紅磚。這種石材不符合幕墻使用要求，但由于多方原因已無退路，只能采取一些補救措施來提高使用的安全性：全部拆除已經(jīng)上墻的數(shù)千平方米石板；重新嚴格挑選石板，開裂、崩邊、掉渣、松散石板全部剔除；已斷裂又用環(huán)氧膠粘結(jié)的石板全部清出場外；所有上墻石板用優(yōu)質(zhì)防水涂料進行六面防水；石板背面粘結(jié)1mm厚的玻璃纖維布樹脂復合層；所有石板附加鋁型材框，框由各邊邊框和背面加強肋構(gòu)成整體，用螺釘與石板固定；所有長條板改為沿長邊支承，相應增加鋁支柱。今后，還要隨時檢查、觀察。如果有較多石板開裂、損壞時，則將幕墻拆除重建。這些措施無疑大大增加幕墻造價和今后維護、重建費用，但事已至此，只能這樣辦，寧愿付出高昂代價而留下一個經(jīng)驗教訓。 六、小結(jié) 將砂巖和洞石用于幕墻工程，安全問題是頭等大事。決策之前要慎重考慮。首先要進行技術論證和可行性分析；要充分了解所選用石材的材性；進而要慎重進行設計，盡可能減小面板尺寸，盡可能避免采用長條板；最后實施時要采用機械進行板材孔、槽加工；避免運輸安裝時撞擊石板；精心進行面板安裝。總之，要采取多種綜合措施，防止安全隱患，以防事后付出高昂的代價。 |
