淺析洞石石材在外幕墻工程上的應用

1、    淺析洞石石材在外幕墻工程上的應用    張紅建王超平摘要：本文通過對洞石材料的物理性質(zhì)的對比分析，淺析洞石在外幕墻工程上的使用要求及注意事項。關鍵詞：洞石 外幕墻 抗彎強度 吸水率 六面防護 洞石紋理 石材耐候密封膠1.序言在幕墻設計中，石材做為外幕墻的裝飾材料被廣泛的應用。其中，洞石作為石材裝飾材料的一種，由于其獨有的質(zhì)感、顏色和風格，被建筑師越來也多的應用于建筑工程的外幕墻飾面。但是，洞石是沉積巖，強度低，吸水率高，耐候性差，本不是石材幕墻飾面的理想材料。因此，洞石材料如何在幕墻工程上應用，并保證其使用安全是幕墻設計過程中，需認真對待的問題。

2、2.洞石材料的性質(zhì)洞石是因為石材的表面有許多孔洞而得名。洞石孔洞直徑和分布密度與石材種類和產(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。同時，洞石本身還存在大量的紋理、裂紋、泥質(zhì)線等天然缺陷。洞石的材料性能均勻性差，尤其是其抗彎強度分散性非常大。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。3. 關于洞石石材的使用要求金屬與石材幕墻工程技術規(guī)范jgj 133-2001中規(guī)定幕墻石材宜選用火成巖，石材吸水率應小于0.8%，且花崗石板材的彎曲強度應經(jīng)法定檢測機構(gòu)檢測確定，其彎曲強度不應小于8.0mpa。洞石屬于中密度石灰石，石材內(nèi)含有許多孔洞，強

3、度低、吸水率高，不是石材幕墻面板的理想用材。下表是花崗石和洞石物理性能指標的對比表：通過上表的對比，洞石的性能比花崗巖差得很多，容易產(chǎn)生安全方面的問題不推薦用于幕墻。如果非用不可，則至少應考慮以下最低要求：（1）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。（2）石板不應夾雜軟弱的條紋和軟弱的礦脈。洞石的孔

4、洞不宜過密，直徑不宜大于3mm，更不應有通透的孔洞。（3）吸水率不宜大于6%，加涂防水面層后不宜大于1%。（4）凍融系數(shù)不宜小于0.8，不得小于0.6。（5）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。4. 關于洞石石材工程中應用（1）洞石石材的厚度根據(jù)金屬與石材幕墻工程技術規(guī)范jgj 133-2001中關于石材厚度的要求，用于石材幕墻的石板，厚度不應小于25mm厚。同時，為滿足等強度計算的要求，火燒石板的厚度應比拋光石板厚3mm。但是，洞石石材由于其彎曲強度小于8 mpa，根據(jù)建筑幕墻gb/t？210862007中規(guī)定（詳見下表），洞石石材在工程應用時，其厚度應根據(jù)石材的彎曲強度

5、計算得出，且不小于40mm，且板材厚度的允許偏差為+2mm，-0mm，不允許負偏差。（2）洞石板材的尺寸由于洞石強度低，因此板材的尺寸不宜過大，根據(jù)上表可知，洞石板材尺寸一般應控制在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。（3）洞石的表面處理洞石吸水性很高，應采用防水涂料使其吸水率降至1%以下。洞石在使用前，如果采用打膠板縫的石材幕墻，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防護。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。防水涂料也不應改變石板的光澤和顏色。由于防水涂料壽命

6、通常不超過5年，涂料要能多次涂刷。洞石的表面孔洞較大、孔洞數(shù)量太多的洞石，在使用前，必須采用石材專用補洞膠進行封孔處理，24小時后待膠干透后再進行下一道程序的施工。（4）洞石的背面復合層洞石是強度低、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。（5）洞石的安裝方式洞石石材表面紋理有方向性，故石材排板及加工時，需考慮洞石的紋理方向，務必使建筑立面石材紋理方向保持一致。洞石石材的安裝方式多采用有背栓式和托板掛件式兩種。采用背栓式石材安裝方式時，由于洞石孔洞較多，很有可能背栓位置有孔洞，故需要在鉆背栓孔之前，對孔洞進行密封處理，再配鉆背栓孔。背栓孔

7、需要通過專業(yè)的設備進行鉆孔，孔位的位置定位應準確，防止背栓現(xiàn)場無法安裝。在采用托板掛件式的安裝方式時，開采位置應準確，并且開槽位置應滿足金屬與石材幕墻工程技術規(guī)范jgj 133-2001中的規(guī)定。石材安裝，無論是背栓式和托板掛件式，開孔和開槽位置必須準確，盡量避免現(xiàn)場開孔和開槽處理。5. 洞石石材縫隙的處理通過花崗巖與洞石的物理性能的對比，可以明顯的看出洞石的強度比花崗巖低，而吸水率比花崗巖高出很多。洞石的吸水率高且石材內(nèi)孔洞多，石材易吸水。水在石材內(nèi)結(jié)冰時，體積膨脹，使石材更容易被凍裂，故石材的抗凍融性能就差。如果洞石采用開縫石材，雨水會進入石材內(nèi)側(cè)，而石材內(nèi)側(cè)又是背栓開孔的位置。由于洞石的

8、吸水率高、質(zhì)地疏松，雨水進入石材內(nèi)側(cè)后，更容易滲入石材內(nèi)部。這樣會影響石材的抗凍性能和背栓與石材連接的結(jié)構(gòu)安全性能。雖然洞石在使用前需要做防水處理，但是由于防水涂料壽命通常不超過5年，因此涂料要能多次涂刷。采用開縫石材，水會進入石材內(nèi)側(cè)，而石材內(nèi)側(cè)的防水涂料無法多次涂刷，故洞石采用開縫石材，對石材的抗凍性能及結(jié)構(gòu)安全性能很不利。因此洞石石材作為幕墻外飾面的工程，盡量避免石材開縫設計，建議石材間的縫隙采用打膠密封處理。且此耐候密封膠必須為石材耐候密封膠，防止耐候密封膠污染石材表面，影響建筑效果。6. 總結(jié)綜上所述，洞石用于幕墻外飾面的工程，洞石面材的安全使用是至關重要的大事。故在確定使用洞石做為幕墻飾面之前，首先要進行技術論證和可行性分析；要充分了解所選用洞石的產(chǎn)地和物理性質(zhì)，包含石材的彎曲強度、吸水率、體積密度等重要指標。在確定使用洞石材料后，應在建筑設計時，就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?？傊?，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。參考文獻：1、金屬與石材幕墻工程技術規(guī)范jgj 133-20012、天然花崗石建筑板材gb/t 18601-20013、天然石灰石建筑板材gb/t 23453-20094、建筑幕墻gb/t？2108620075、 趙西安砂巖和