基于反打工艺的装配式建筑结...保温装饰一体板生产工艺研究_高洪军.pdf

工程应用Engineering Application56CHINA CONCRETE 2023.03 NO.165引言装配式建筑作为未来建筑的重要形式之一，是以构件工厂预制化生产、现场装配式安装为模式，以标准化设计、工厂化生产、装配化施工、一体化装修和信息化管理为特征1，整合从研发设计、生产制造、现场装配等各个业务领域，实现建筑产品节能、环保、全周期价值最大化的可持续发展的新型建筑生产方式2。预制混凝土构件（下简称“PC构件”）是将建筑的部分部品、部件在预制构件工厂进行生产加工，然后运输到现场进行组装3。在建筑上，外墙面使用瓷砖作为装饰材料已得到广泛应用，铺贴瓷砖的传统方式是利用粘结砂浆以人工的方式粘贴于建筑外墙上，通过基层处理、找平、贴砖或涂料。这个方法有多个弊端，一方面，瓷砖粘结于外墙上有砂浆与墙面及砂浆与瓷砖两个粘结层，无论哪个粘接面遭到破坏，均会引起瓷砖脱落；其次，由于瓷砖是通过人工方式粘结，必定会因工人熟练程度不同而引起铺贴误差，降低整体美观程度，施工费时费力，平整度不高，且风险系数大，可靠性低。在建筑工业化中，瓷砖不再使用上述工艺，变为采用反打工艺进行铺贴，瓷板反打也是装配式建筑重要的外立面设计手法4。所谓反打工艺，是将要铺贴的瓷砖反向铺放于混凝土模具内，使墙板的外叶板在下面，内叶板在上面，然后直接在上面浇筑混凝土，振捣成型。与国内主流的外墙饰面“正打”施工方式正好相反，反打工艺可以在浇筑外墙混凝土墙体的同时一次性将外饰面的各种线型及质感带出来，其建筑效果与墙板质量都是“正打”所不能比拟的，反打工艺成品表面光洁平整，定位精准，附着牢固，能够有效避免冻胀、老化等问题。目前该技术在国外已相对成熟，并开发了多种预制外墙装饰效果。例如，最早日本在基于反打工艺的装配式建筑结构保温装饰一体板生产工艺研究高洪军北京金隅新型建材产业化集团有限公司 北京 100013摘 要：本文从装配式建筑反打工艺的技术特点出发，系统地分析了装配式构件工业化生产的外墙夹心保温装饰一体化反打饰面技术的主要施工工艺流程以及注意事项，主要包括瓷砖饰面反打外墙板与石材饰面反打外墙板的工艺流程，以期为相关建筑工作人员提供技术方案参考，并通过工程案例，验证了该工艺方案的可行性。关键词：装配式建筑；反打构件；保温装饰一体化Research on the Reversed-assembled Processing Technology of Thermal Insulation and Decoration Integrated Board of Prefabricated BuildingAbstract:From the technical characteristics of the prefabricated building backlash process,this paper systematically analyzes the main construction process and precautions of the integrated anti-hit finishing technology of exterior wall sandwich insulation decoration of prefabricated components,mainly including the process flow of tile finish backlash exterior wall panel and stone veneer backlash exterior wall panel,in order to provide technical reference for relevant construction staff.Through engineering cases,the feasibility of the process scheme is verified.Key words:Fabricated building;reversed-assembled component;thermal insulation and decoration integration收稿日期：2023-3-6第一作者：高洪军，1973年生，硕士，工程师，主要从事装配式建筑技术研究工作，E-mail：工程应用Engineering Application57总165期 2023.03 混凝土世界PC构件外墙装饰一体化技术上已经做出尝试，通过反打工艺将瓷砖饰面与预制外墙面结合，实现生产瓷砖装饰外墙板。PC构件石材饰面一体化是目前装配式建筑中比较高端的构件生产技术，石材反打工艺是实现石材饰面一体化成型最常用的生产工艺5，石材反打外挂墙板生产施工完成后具有石材位置精准、表面规整、石材附着牢固、能够大幅度加快施工速度等特点，可满足高层和多层等不同的装配式建筑要求6。本文提出的一种石材饰面外墙板反打工艺，解决了生产时常出现的立面石材倾侧、石材拼缝宽度不一、石材断裂和破损等质量问题。研究发现，装配式建筑外墙饰面从建设住宅时投入的一次性成本、整个寿命期内的运行维护成本、使用结束后的处置成本等方面来讲，较普通建筑外墙装饰综合成本减少10%左右，在大幅降低维修成本方面优点比较突出。装配式建筑外墙饰面在减少能源消耗的同时，也大幅度降低了对环境的影响，在能源消耗方面节约能源15%左右，使用过程中节约能耗20%左右，装配式建筑外墙饰面的社会效益明显优于传统普通住宅外墙饰面。本文研究了一种外墙夹心保温装饰一体化反打饰面的技术工艺，装饰饰面包括瓷砖饰面、石材饰面、凹凸造型饰面等。该方法创新地使用定制衬模完成反打饰面瓷砖与石材排版，铺贴效率可提高一倍以上，铺贴质量也大大提高，饰面更加美观，同时通过混凝土与主体结构粘结，与传统砂浆粘贴相比，粘结强度提高一倍以上，饰面材料可靠持久不易脱落。1 瓷砖饰面反打外墙板工艺流程与注意事项制作流程：准备工作模具制作与组装衬模陶瓷砖铺设外叶板钢筋骨架入模外叶板混凝土浇筑与振捣保温层、拉结件安装内叶板模具安装内叶板钢筋骨架入模内叶板混凝土浇筑与振捣养护脱模与表面清洗成品维修与存放运输。1.1 准备工作当构件饰面层采用面砖时，在模具中铺设面砖前，应绘制瓷砖排砖图或排版图，并绘制拉结件布置图和保温板排版图，根据排砖图的要求进行配砖和加工。入模前需进行瓷砖预拼装，并进行编号，饰面陶瓷砖应采用背面带有燕尾槽7或粘结性能可靠的产品。进场时检查瓷砖的规格、型号，不可使用颜色明显不一致或有裂纹、缺棱掉角的砖，且公差范围应符合现行GB/T 372142018陶瓷外墙砖通用技术要求。1.2 模具制作与组装根据外墙板设计拆分图纸进行模具制造，模具需满足混凝土浇筑、脱模、翻转、起吊时强度、刚度和稳定性的要求，并应符合现行JGJ 12014装配式混凝土结构技术规程的规定。模具使用钢模具，较最常见的一次性塑料模板相比，模板可重复利用，降低了模板成本，同时模板与模台之间的附着力及摩擦力较强，模板与瓷砖贴合更加紧密，模具组装就位后，接缝及连接部位采取接缝密封措施，极大减少了漏浆现象，提高了瓷砖表面美观度。反打饰面与干挂饰面相比，一旦有修改或损毁，更换的代价远比干挂饰面要大，甚至不可更换。因此，固定在模具上的预埋件、预留孔位置需准确、安装牢固，不能有遗漏。模具组装完成后进行质量验收，验收合格后，在模具内侧均匀涂刷质量稳定、适于喷涂、脱模效果好、可多次使用的水性脱模剂，脱模剂应该避免漏涂，避免涂刷到钢筋及预埋件上。1.3 衬模陶瓷砖铺设底模清理完毕后，将衬模平整铺设在底模上，陶瓷砖光滑的一面上粘贴双面胶，将瓷砖有背纹的一面朝上，按照排版图将瓷砖镶嵌入衬模内并压实，确保固定牢固。陶瓷砖进行铺贴前用水进行浸泡，衬模、陶瓷砖的铺设方式如图1所示。衬模安装、瓷砖铺贴现场照片如图2所示。1.4 钢筋骨架入模钢筋骨架绑扎与成型的质量应满足GB 506662011混凝土结构工程施工规范的规定。外叶板钢筋与饰图 1 饰面陶瓷砖铺设方法1-底模；2-陶瓷砖；3-衬模工程应用Engineering Application58CHINA CONCRETE 2023.03 NO.165面陶瓷砖件的保护层厚度选用吊空法控制，如图3所示。吊装时选用多吊点专用吊架，轻放、平直、无损伤入模，表面不能有油污或锈蚀，入模后按设计要求对钢筋位置、规格、保护层厚度进行检查。1.5 混凝土浇筑与振捣混凝土浇筑前进行隐蔽工程检查，采取防止污染的措施保护预埋件及预留钢筋的外露部分。浇筑时，混凝土应保持均匀连续浇筑，投料高度不宜大于600mm，同时，需保障模具、门窗框、预埋件、锚固件不发生变形和位移，并及时采取措施纠正偏差。混凝土出机到浇筑完毕的延续时间气温高于25时不宜超过60min，气温不高于25不宜超过90min，混凝土振捣采用插入式振捣棒振捣方式，内叶板混凝土振捣时，需注意避免损坏饰面层材料。1.6 保温层、拉结件安装保温材料间拼缝严密并使用粘结或密封材料进行密封处理，拉结件的数量和位置需满足设计的要求，应保障拉结件锚固可靠，拉结件穿过保温材料的孔洞应采取有效措施进行封堵，以避免出现漏浆现象，其安装工作需在外叶板混凝土初凝前完成。外叶板混凝土浇筑、保温层拉结件安装现场照片如图4所示，内叶板混凝土浇筑、瓷砖反打饰面成品现场照片如图5所示。1.7 养护饰面陶瓷砖反打预制混凝土外墙板需进行蒸汽加热养护。加热养护需要对静停、升温、恒温和降温时间进行控制，在常温下静停26h，升温、降温速度不超过20/h，最高养护温度不超过60，饰面陶瓷砖反打预制混凝土外墙板出窑温度和环境温度的差值不超过25。图 2 衬模安装、瓷砖铺贴1-饰面陶瓷砖；2-刻度尺；3-钢筋；4-混凝土；5-铁扁担；6-钢丝图 3 钢筋保护层的控制方法图 4 外叶板混凝土浇筑、保温层拉结件安装工程应用Engineering Application59总165期 2023.03 混凝土世界1.8 脱模与表面清洗（1）饰面陶瓷砖反打预制混凝土外墙板的混凝土立方体抗压强度应满足设计要求且不应小于15MPa方可脱模。按顺序拆模，先拆除固定埋件的螺栓及其他辅助构件，后拆卸侧模和窗芯模，不可使用振动方式拆模，墙板起吊和翻身前应确认墙体与底模无固定连接。（2）清洗施工时应保持通风，无粉尘，清洗用水按少量多次进行，大面积清洗前应进行小样试验，选用自然通风或等同条件下进行干燥，不使用高温、火烤等方式进行干燥，且不接触污染物、粉尘。2 石材饰面外墙板工艺流程及注意事项石材饰面外墙板生产前进行准备工作、模具制作与组装工作，工艺流程与陶瓷砖饰面反打外墙板相似，石材允许公差范围见表1。2.1 石材锚固件安装锚固件安装的施工流程：加工锚固件清理锚固件锚固件就位固定锚固件。锚固孔按图6（a）、（b）所示的构造加工，就位前确保锚固孔清洁，使用空气压力吹管清理锚固孔，爪钉空隙选用具备常温流动性的环氧树脂胶粘剂填充。2.2 饰面石材背面处理饰面石材背面处理流程：表面清理粘贴保护胶带纸涂刷饰面石材防水背胶洒硅砂清理石材边缘。饰面石材背面处理需确保饰面石材表面洁净干燥，在饰面石材背面粘贴10mm宽的保护胶带纸条带，保护胶带纸粘贴如图7所示，均匀涂抹防水背胶后，铺洒硅砂，完成后及时清洁饰面石材背面边缘，清洁宽度为10mm，采取防护措施避免饰面石材正面污染。2.3 饰面石材铺设饰面石材铺设时，衬垫材料选用硬质橡胶垫块，铺设在饰面石材拼缝处和大块饰面石材中部。饰面石材按要求铺设在衬垫材料上，确保拼缝位置和缝宽准确，缝宽使用硬质橡胶条控制，选用聚苯乙烯泡沫条填塞拼图 5 内叶板混凝土浇筑、瓷砖反打饰面成品表 1 允许公差范围项目长边/mm短边/mm厚度/mm角度/翘曲/mm扭曲/mm不平行值长边/mm不平行值短边/mm容许误差-0.50-0.501.01.00.50.51.01.0图 6 爪钉连接构造示意图（a）A型（b）B型工程应用Engineering Application60C