建筑外墻瓷磚脫落問題的思考與分析

曹軍

摘 要：建筑外墻以外墻瓷磚為主要建筑材料目前已經很常見，但建筑外墻瓷磚除了具有裝飾效果豐富和堅固耐用等優點外，存在易脫落的缺點。對此，文章以建筑大樓外墻瓷磚年久失修易脫落的問題為研究對象，分析高空瓷磚脫落的原因，以某大學院部樓為對象，研究加固外墻瓷磚和防止外墻瓷磚的脫落的方法，加強施工的方法和提高施工管理質量的措施，以及嘗試探討是否有新型建筑材料替代外墻瓷磚。

關鍵詞：外墻瓷磚脫落;收縮徐變;補救措施;預防措施;新型材料

中圖分類號：TU767文獻標識碼：A文章編號：1674-1064（2021）08-0-02

DOI：10.12310/j.issn.1674-1064.2021.08.032

當前，在各種建筑場景都易見到以瓷磚為主要建筑裝飾材料構成的建筑外墻，以其堅固耐用和色彩鮮艷的特點，受到建筑設計方和施工方的青睞，但是建筑外墻瓷磚因失修易掉落這一缺陷，也引起了各方的關注。因此，找到合適經濟的預防措施和探索新型建筑外墻材料就更加迫在眉睫。

1 脫落的原因

1.1 現狀分析

從2000年起，福建泉州等多個城市陸續頒布了禁止設計和使用外墻瓷磚的相關公告，但是在生活中，依然有不少建筑以瓷磚作為外墻的主要材料，包括一些老舊建筑，建筑外墻瓷磚容易脫落，甚至造成一些重大事故，也是這一建筑材料極的致命缺點。2018年，江蘇如東一房主的房屋外墻瓷磚脫落砸中他人導致身亡，被判承擔全責，賠償共計110萬元。2021年5月，陜西西安發生一起瓷磚脫落砸到汽車的安全事故，車內乘客險些受傷。

不少科學實驗證明了大樓外墻瓷磚脫落的危險性，在排除如空氣阻力、風力等影響因素的條件下，假設一塊質量為100g、長度和寬度均為10cm的瓷磚從7層樓（20m）的高度砸落到地面，它的速度可以達到近20m/s，如果砸到人，相當于把200kg的重物在一瞬間施加在人身上。生活中有很多因外墻瓷磚脫落情況導致的安全事故和悲劇，因此，應該引起人們的重視，并科學地分析原因，探討解決措施。

2 導致外墻瓷磚脫落的原因

2.1 混凝土收縮徐變和溫度的影響

混凝土的收縮徐變是指僅在物理和化學因素的影響下，由于混凝土含水量的變化使混凝土體積收縮的現象。外墻瓷磚一般是由粘貼劑粘貼在混凝土墻面上的，隨著時間的推移，墻面上的混凝土收縮徐變一直在進行，其帶動粘結層和瓷磚一起受力且變形，粘結層與瓷磚和墻面之間的粘合面積逐步減少，這種情況對瓷磚脫落的影響不能被忽略。在四季天氣的冷暖變化中，建筑物外墻混凝土與瓷磚粘接接觸面的面積也會持續變化。

尹華偉[1]等用ANSYS軟件模擬法證明，在極端的夏季高溫、混凝土徐變收縮作用下，外墻柱縱向配筋情況若配筋率越小，外墻瓷磚與墻面之間的粘結層就越容易產生一個剪應力，瓷磚層的側向變形就是由此造成的。配筋率每減少5%，剪應力就會增加0.25MPa，直接損害了瓷磚和粘結層，也是最終導致瓷磚脫落的直接原因之一。

2.2 砂漿粘接劑配比和瓷磚縫填縫劑的影響

砂漿配比在施工過程中極其重要，不同型號、不同強度的水泥所遵循的配比比例也有較大的差異。若配比出現差錯，就極有可能是降低了砂漿的強度，導致瓷磚與墻面和粘接層粘接不牢，造成了瓷磚脫落。瓷磚縫主要是避免其受到溫度影響熱脹冷縮，從而避免瓷磚形變發生空鼓、開裂，填縫劑則起到了防護的作用。

2.3 瓷磚質量和施工技術的影響

瓷磚的種類和規格比較多，如果外墻瓷磚的規格和質量不符合該建筑要求，后期出現瓷磚掉落的風險會大大提高。施工時，待貼瓷磚吸水率>0.5%，但未在水中浸泡足夠時間，其在投入使用中會吸收粘結劑里的水分，造成空鼓和裂紋，導致瓷磚脫落。工人施工技術不規范，造成瓷磚粘結層與墻面基層之間的結合力不均勻，會損壞瓷磚貼合位置的結合層。

3 外墻瓷磚脫落的處理辦法

3.1 補救措施

對于已經建成的以及年久失修的外墻瓷磚為外墻建材的建筑物，當務之急是進行全面檢查，徹底清除空鼓、松動及出現裂縫的部位，使用填充劑或者備用瓷磚，將墻面缺口補平并加固。

某大學院部樓始建于2004年，已出現多次瓷磚脫落的現象，所幸該樓下方是綠化草坪，降低了造成人身傷害的風險。該樓共6層，高約19m，在樓前方采用的是玻璃幕墻，后方和兩側均采用了瓷磚為外墻裝飾材料。目前該場地已圍擋待處理，禁止人員車輛接近。

由于該樓層高不低，導致其實際建筑高度略高，從地面搭建腳手架將整棟大樓包裹工期太長，且并非整面墻的瓷磚需要鏟除加固，且影響樓內師生正常的工作學習，存在極大的安全隱患。因此，可采用懸挑式施工吊籃的方法，承載施工人員，做好相應的安全措施，從上往下逐一排查瓷磚的貼合情況。檢查時可以使用橡膠錘試探性地輕敲，檢查出空鼓、松動、破裂等情況要用醒目的噴漆標記出來，方便后續施工處理。

施工人員將風險瓷磚鏟除，清掃裸露出來的混凝土墻面。該樓建成已久，同款瓷磚很難找到，并考慮到避免更多的安全隱患，因此，此次施工不考慮再貼瓷磚，而是采用外墻涂料和環保填充物填充。根據張豐智[2]的處理方法，先填補膩子，在墻面干燥后做磨平處理，再貼上玻纖布，用填充物填充且磨平，最后用外墻涂料或真石漆涂刷。施工結束，按照《建筑工程飾面磚粘結強度檢驗標準》驗收通過后，拆除相應的施工器具和相關圍擋，恢復校園正常秩序。

3.2 預防措施

對于正在施工或者即將施工且以瓷磚作為外墻主要裝飾材料的建筑，可采用李淵斌[3]提出的關于外墻瓷磚的施工方案。

施工前，對瓷磚的規格、品種質量進行審核使用，加以控制，選用外觀完整無裂痕、吸水率較低的瓷磚，并選擇技術過硬的施工人員。施工時，瓷磚要浸潤足夠時間后晾干，并施加一層專用界面劑再投入使用，粘接劑要按照1∶2～1∶2.5的比例配置水泥砂漿，或選用高強度粘接能力的建筑材料，在取樣檢測強度和安定性試驗合格以后到實際施工中使用?？茖W選用填縫劑，取樣合格以后按照相應的技術要求去施工使用。施工結束后，按照《建筑工程飾面粘結強度檢驗標準》檢驗施工質量，若不合格，須將不合格區域鏟除重新施工。在全部通過驗收工程竣工之后，定期檢驗該墻面目前的質量，如果發現安全隱患可以采取加固補救措施。

4 探討新型外墻裝飾材料

4.1 幕墻

幕墻目前在各種建筑物中使用，支撐結構和面板構成了幕墻體系。幕墻主要起到外墻維護的作用，其完全獨立于主體結構，且質量輕、設計靈活巧妙和抗震能力強。幕墻多見于玻璃幕墻，在上海中心大廈、南京紫峰大廈等高層和超高層建筑中，玻璃幕墻往往作為最主要的外墻裝飾材料。在低層建筑中也會見到石板、陶瓷板、金屬板等與玻璃配合用于幕墻面板。例如，正在施工中的銅陵學院信息綜合樓采用石材和玻璃為面板逐行排列與隱框半隱框支承結構結合的幕墻體系，與瓷磚相比，幕墻牢固地固定在支撐體系上，降低了施工難度和掉落的風險，不影響室內采光，在一定程度上減少了玻璃產生的光污染，更有利于對生態環境的保護。

4.2 外墻涂料

外墻涂料包括乳膠漆、彈性涂料、真石漆等，其中，真石漆目前被廣泛用于商業小區外墻裝飾施工中。真石漆的裝飾效果類似于花崗巖和大理石，也被稱為液態石，適用于水泥磚墻、泡沫、石膏、玻璃等多重外墻基面，安全無毒且環保，平均70元/m2～150元/m2的施工和原料總價。外墻涂料最主要的是防水能力強、附著能力強，不會像外墻瓷磚年久失修直接脫落。

4.3 魚尾榫瓷磚

黃振東[4]參考家具與機械之間的結合方法，探索出魚尾榫瓷磚。這種瓷磚背部加上了魚尾榫式的凸面結合條，加大了其與粘結層的粘接面積，降低了瓷磚脫落概率。

4.4 新型材料

目前極具代表性的新型外墻材料有EPS（泡沫板）、XPS擠塑板、加入了樹脂阻燃劑的酚醛泡沫等，其均具有成本低、保溫隔熱效果好、質量輕等特點?，F階段限制這類材料廣泛使用的主要原因是施工技術尚未達到要求的水平，隨著科學技術的進步以及裝配式結構的推廣，新型外墻材料有望得到迅速普及。

5 結語

外墻瓷磚脫落主要由收縮徐變、溫度、粘結層配比、瓷磚縫及填縫劑質量、瓷磚質量和施工技術六方面原因引起。秉承著“安全第一”的理念，并隨著科學技術的進步和人力物力的投入，越來越多綠色環保的新型材料將會出現，建筑外墻將會變得越來越安全可靠。

參考文獻

[1] 尹華偉，舒佳建，黃帥，等.混凝土收縮徐變和溫度對外墻瓷磚性能及安全性的影響[J].科學技術與工程，2018，18（14）：54-59.

[2] 張豐智.高層建筑外墻瓷磚立面加固施工技術[J].科技經濟導刊，2016（20）：44.

[3] 李淵斌.外墻瓷磚脫落的原因與防控措施[J].居業，2020（4）：107，109.

[4] 黃振東.劫后余生有發明——魚尾榫外墻瓷磚的發明[J].發明與革新，1996（11）：23.