浅谈外墙石材干挂工艺应用的现状和发展
一、石材幕墙与干挂工艺概述
外墙干挂石材庄严肃穆、雄伟壮观的特质，使建筑物更具时代感和艺术感。近年来其发展与应用相当广泛。
建筑幕墙的定义。幕墙是由金属构建与各种板材组成的，悬挂在主体结构上、不承担主体结构荷载与作用的建筑物外围护结构，称为建筑幕墙。
石材干挂工艺。石材干挂工艺是利用耐腐蚀的螺栓和柔性连接件，将大理石、花岗岩等饰面石材用T型挂件等，采用背胶方式，固定在建筑结构外钢架，并与结构之间留出40~50mm的空腔。该工艺成品主要的要求是在石材完成面要平，对缝要横平竖直，胶缝均匀。目前外墙用材，投入量比较大的是花岗岩石材干挂。
二、石材干挂施工工艺要点
外墙基面处理。清理外墙预埋钢板，检查预埋位置是否正确。预埋件位置偏移的，要采用后置锚栓钢板进行补强。后置预埋件设计的验算要求：1)现场拉拔强度值应由设计人员根据结构计算书确定;2)使用的化学螺栓和膨胀栓应根据幕墙的性质、种类、计算数据来确定，并应符合幕墙工程技术规范的规定;3)后置预埋件的结构基体，钢筋混泥土构件强度等级不宜低于C30;4)原则上，不宜采用膨胀螺栓。特殊情况若采用膨胀螺栓时，应按照设计用量的2-4倍设置，且每层应采用有效拉结措施。
测量及分格定位防线。横向控制线：用水准仪引导检测±0.000m标高线，作为主基标准。并设置各层横向基准线。由外墙顶面开始，自上而下，利用每层的基准线进行微调，消除误差。纵向控制线：对原结构轴线偏差进行系统测量。若实际尺寸和设计值偏差较小，可通过合理分格来消除误差，否则需要对结构进行处理;用经纬仪在建筑外墙上，按每隔20m设置一道纵向基准线。按分格单位进行外墙面纵向分格，用铅锤引线，并测量上下点与基准线之间的距离，纠偏后弹线。纵、横向控制线，构成了分格放线的平面控制网。
主龙骨安装。根据分析，确定主龙骨的型号规格，并编号。保证所加工部位的龙骨无偏差。先安装同立面两端的竖框，拉线控制在同一平面，按顺序安装中间竖框。安装完成及时做防锈处理。
外墙面水落管、防雷系统安装，出墙管道设备的安装及隐蔽验收。主龙骨安装后，敷设在外墙干挂石面板内的屋面雨水立管、防雷接地装置焊接等施工工作应完成，并做好隐蔽工程的验收工作。防雷接地，采用镀锌扁铁与各层竖向龙骨焊接连接，然后与墙体、梁 的防雷接地点焊接。合理的防雷和防静电感应措施，可确保幕墙不遭雷击或因静电失火，而影响整个建筑物室内设备的安全使用。
次骨架安装。主龙骨安装后，将横向分格线，引测到主龙骨上。校核、弹劾。次龙骨根据弹线进行安装;要求按现场测量实际尺寸，来加工次龙骨，并编号安装。次龙骨施工前，需刷三遍防锈漆。安装过程顶面应平直，外侧面控制与立柱处于同一平面上，且一定要与竖框垂直。
挂件安装。次龙骨焊接完成，用不锈钢螺栓对不锈钢挂件进行固定。不锈钢挂件位置，通过挂件螺栓孔的自由度来调整。板面垂直无误后再拧紧螺栓，螺栓拧紧度以不锈钢弹簧垫完全压平为准。
石材饰面干挂安装。石材干挂工序直接影响到石材干挂饰面的感观效果，应采用样板先施工的原则。石材上墙前，清除槽内浮尘、石渣。安装过程中石材下端为固定状态，上端为临设状态，石材下端孔内注入粘结胶，并插入预先准备的不锈钢垫片固定，用靠尺校核，自下而上依次进行。待其固定后完成方可抽出不锈钢垫片。石板面原则上以大面压小面。建筑物大角阳角及柱阳角为V形的割角。板材开槽宽60mm，孔深为16mm，孔中距板材外表面为12.5mm。板材安装必须跟线，按规格分楼层找平、报方、找垂直。突出物周围板材，要求采取整板套割，尺寸准确。边缘吻合整齐、平顺、墙裙、贴脸等，要求上口平直。窗洞位置，做到石材压边正确，流水坡向正确、滴水线顺直。
三、工程施程序控制与技术难点
施工程序的变更。表现为业主对幕墙外观效果总体把握不准，内部意见不统一的情况。部分位于城市干道的建筑物，城市规划对景观要求较高，幕墙施工过程中设计方案不断地更改。佳阳大厦工程位于福州市台江路繁华路段，原结构按设计要求进行石材幕墙铁件预埋，后外墙装饰委托上海某景观公司重新设计，采用柱托檐线条仿欧式建筑外墙干挂做法，视觉效果上提了不少，但也造成了局部预埋铁件位置与石材幕墙施工图纸不符，导致采用后锚栓工艺补强，增加了工程成本，延长了工期。
四、石材外墙质量缺陷和隐患防治
1)石材产生各种病变好缩短使用寿命两方面原因石材内部原因。天然石材中普遍存在微裂隙和毛细孔，天长日久会吸附空气中的细小尘埃和污物。由于毛细作用而慢慢渗入石材内部，从而大大地降低了石材的装饰性能和使用寿命;石材一般都不同程度地含有铁的成分，受到潮气的侵蚀会产生锈黄;另外，天然大理石的少量成分的碱性氧化物的化学性质不稳定，潮湿环境下，易与空气中的酸性氧化物人如二氧化碳口二氧化硫口三氧化硫口二氧化氮等发生化学反应而改变大理石内部的物理结构。
石材的外部原因。石材的裂纹可能与开采方法不当有关;加工所用的铁质工具也可能会使石材产生锈黄而留下隐患;不恰当的石材冷却液或许会污染石材。另外，环境污染、酸雨侵蚀及冰冻破坏等环境因素，也会悄悄的影响石材的平质和寿命。
2)粘结胶选材的合理性
石材干挂结构胶是用于石材与金属粘结的专用胶。其成分是环氧树脂，属于柔性结合，防腐蚀、耐高温、抗老化、强度高、牢固性好。在温差和震动条件的作用下，伸缩、沉降产生的位移较小，且不易渗油，不污染石材。而云石胶的主要成分是不饱和树脂。主要用于石材与石材的粘接和石材的修补，属于刚性结合。由于本身存在不饱和键，导致其耐气候老化性能较干挂胶差，受气温影响大，粘接强度低于石材干挂胶很多倍。且怕潮、不耐高温、易风化、剪切力不够、当用于潮湿和阳光照射的墙体时，其实用寿命更短。
许多施工单位选用云石胶代替干挂胶。该方法除云石胶价格低廉外，另一重要原因是云石胶固化时间较快。其30分钟内即可上墙，但固化时间过快，会导致固化物结构变脆、降低任性和硬度，从而降低剪切强度等。而根据环氧树脂的特点即固化机理，要形成三围交连结构，一般需要4~8天的反应才能达到最佳状态。
4.3 施工方法的选择
施工人员是直接影响石材干挂工程质量的关键。影响石材干挂的人为因素，大致有三方面。
(1)搅拌比例误区。石材干挂结构胶在使用中，普遍采用A∶B=1∶1。从大量的实验结果分析发现，最合理的比例应当为 A 胶略大于 B 胶。因为环氧固化剂 B 胶一旦过量，会导致 A 胶不能完全正常固化，固化后强度会急剧下降。同时，还会使 B 胶中未能完全反应的小分子，容易在老化过程中渗出以致污染石材。
(2)搅拌均匀度。搅拌不均匀，将严重影响石材干挂幕墙的质量，直接导致胶体的交联度不足，固化不完全，强度差。
而现在许多施工人员，却一味追求工期，严重忽视了施工质量。正常操作为：少量配胶可用光滑细钢筋手工搅拌，大量的配胶应用搅拌器搅拌。
(3)施工环境干扰。在潮湿、下雨、石材或干挂件表面存在浮灰、油污的情况下施工，将导致粘结性差，还会因干挂胶中的部分水溶性小分子物质，随雨水或水气的渗出而污染石材。
5 结语
随着使用时间的推移，石材干挂变色、脱落、使用年限短、施工工期长、维护不便、不能在高层使用等缺陷也愈加明显。强制性保温材料在国内推行后，防火问题也成为干挂石材使用的致命缺陷。然而，新型材料层出不穷，如今超薄石材阻燃复合保温板的出现，不但解决了上述问题，而且其具有更显著的使用优势：墙体承重轻、节约有限空间、施工工期短、安全性能高、工程造价低、外观效果美、节能环保。
“长江后浪推前浪”。时代的发展，正是由于施工设备条件的不断改进，人们思想观念的转变，推动了外墙石材面板应用全面的复兴。回顾上世纪 90 年代，发展的篇幅历历在目!从平屋面斜挑檐小洋楼到 2000 年代的斜屋面盛行，导致屋面渗漏水质量问题频出;再到 2010 年代的复式楼和高层超高层的拔地而起，无不体现时代发展前进的浪潮。没有永恒的建筑，只有创新的时代。也许今天的大兴土木，正预示着明日回归自然!随着科学发展和地球资源的不可再生，发展新型节能环保材料，已成为时代前进的必然趋势。
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