非花岗岩石材幕墙施工方法.doc

非花岗岩石材幕墙施工方法非花岗岩石材幕墙在欧洲广泛应用，历史相当久远；北美的超高层建筑中，采用石灰岩、大理岩板材的相当多，不少高度还超过200m。近年来，我国一些工程中，建筑师要求采用非花岗岩类石材以满足建筑艺术的要求。一、石材的材性（一）石材种类非花岗岩类石材，宜优先采用火成岩；可以采用砂岩、大理岩；确有需要时，也可考虑选用石灰岩；采用疏松和多孔质石材时，宜慎重对待。一般而言，二氧化硅（SiO2）含量高的石材，有较高的强度和耐久性，含二氧化硅（SiO2）50%以上的石材，适宜用于外幕墙。反之，氧化钙（CaO）含量高的石材，容易受到大气中的二氧化硫等气体的腐蚀，这类石材用于幕墙，要进行更完善的表面处理，采取更有效的防腐蚀措施。（二）密度和均匀性1同一类型石材，体积密度都有一定的分布范围。通常体积密度大的石材，材质致密，强度高而耐久性好。体积密度G低于2.1g/cm3的石材为低密度；G=2.1g/cm32.5g/cm3为中密度；G2.5g/cm3为高密度。用于幕墙的石材，其密度宜符合表1的要求。2用于幕墙的石材，应质地较均匀。（1）石材中不应有软弱夹层或软弱的矿脉。（2）有层状花纹的岩石，不宜有粗粒、松散、多孔的条纹。（3）多孔性岩石不宜孔径过大、孔洞过深。孔洞数量也不宜过多。否则应采取封孔措施。（二）石材的强度火成岩（包括花岗岩）的弯曲强度试验平均值fm不宜小于10N/mm2，当试件中有弯曲强度低于8 N/mm2时，该批石材不应在幕墙中采用；其它石材fm不宜低于4 N/mm2，当试件中有弯曲强度低于3 N/mm2时，该批石材不应在幕墙中应用。沉积岩有时各方向强度不一致，这时沿石材面板主要受力方向的强度应符合以上要求。（三）冻融系数石材在经过冻融循环后，强度有所降低。冻融循环试验按国家标准GB9966.2进行。冻融循环后的强度与原强度之比称为冻融系数。用于幕墙的石材，其冻融系数不宜小于0.8 。（四）吸水率：用于幕墙的石材，其吸水率不宜超过表2的限值。（五）放射性：用于幕墙的石材，其放射性应符合建筑材料放射性核素限量GB6566中A级、B级石材的要求。 二、石板承载力设计（一）石板面积非花岗岩类石材面板的面积不宜大于1.0m2，支承跨度不宜大于1.2m。可以采用背面连接方式减小支承点间的跨度。（二）石板的厚度1石板的最小厚度tmin应符合表3的要求。2火烧石和天然粗糙面的石板，其实际厚度应比计算承载力所用的厚度大3mm。3一般情况下石板厚度的公差可取为2mm；当幕墙高度较大或抗震设防烈度为8度时，厚度允许正公差为+2mm，不允许负公差。（三）石材面板的强度设计值石材面板的弯曲强度设计值f1和剪切强度设计值f2可按表4取用。三、支承结构设计（一）横梁和立柱的截面最小厚度横梁和立柱截面主要受力部分的最小厚度，应符合玻璃幕墙工程技术规范（JGJ102-2003）第6.2.1条和第6.3.1条的规定。（二）型钢的最小尺寸石材幕墙支承钢结构不宜采用厚度小于3mm的钢管，不宜采用454以下的等边角钢和56364以下的不等边角钢。（三）横梁的抗扭设计当石材面板距横梁截面重心较远时，宜考虑横梁的抗扭性能，必要时采用抗扭刚度较大的闭口截面形式。横梁截面宜有较大的空腔以插入截面尺寸较大的角码，并能设有足够数量的螺栓或螺钉抵抗横梁的扭转。（四）温度变形空隙横梁和立柱应按一定长度断开，断口留出不小于15mm的间隙，以满足横梁和立柱变形的需要。断口的间距一般不超过12m。箱形截面钢型材的间隙可设滑动插芯连接，开口截面的型材可设型钢、钢板滑动连接。由空隙至邻近支承点的长度较小时，也可以留空不连接。（五）横梁和立柱的连接铝横梁和立柱一般由角码、螺栓或螺钉进行连接。钢横梁和立柱可以用螺栓连接，也可以焊接。采用焊接时应采取措施保证焊缝质量，并做好焊缝的清渣、防锈工作。四、石材面板的构造要求（一）石板的连接方式1石板不应采用钢销式连接。2宜采用对石材材质疏松、局部缺陷和孔洞不敏感、接触面较大的连接方式。常用长槽或短槽连接。当需要减小支承点间距时，可采用背栓或背卡式连接。3采用槽式连接时，槽宽不宜大于10mm，槽深不宜小于12mm，也不宜大于20mm。挂板宜有位置调整装置，挂板厚度不宜小于4mm。挂板入槽宜用改性环氧胶充填粘结。挂板应便于石材面板安装、更换，宜采用L形挂板，不宜采用同一挂板连接两块石板的T形挂板。要防止上层石板自重通过T形挂板向下传递。（二）石材面板四边板缝宜打耐候密封胶既提高幕墙防水能力，也可防止石板破碎后坠落。耐候胶可采用深胶缝。耐候胶宜采用石材专用胶，并事先进行渗油试验确认无污染。（三）宜在石板背面粘贴玻璃纤维布防止石板破碎落下。五、石材表面处理（一）多孔石灰岩等多孔石材，宜进行封孔处理。（二）表面处理材料可采用有机硅材料或有机氟材料有机硅材料防水性能好，抗氧化、抗静电，但常偏碱性；有机氟防水材料抗氧化、防水、抗油、防污，且多为中性，但价格稍高，防水性能稍逊于有机硅防水材料。宜采用中性（PH值7.0左右）防护剂。（三）防护剂应有耐久性（一般应能用35年）保持石材透气性。防护剂不应改变石材表面的色泽。（四）石材面板应先开槽、钻孔、清洗并干燥后，再进行表面处理。（五）宜采用浸泡防护剂的方式做到六面防护。六、试 验非花岗岩石材种类多，不同的石材性能变化幅度很大，因此施工安装前，宜进行必要的试验以确认幕墙的性能：1连接构造的承载力试验：如背栓连接的拉拔试验；槽式连接石板的加载试验等。2幕墙建筑性能的四项试验：风压变形，空气渗透，雨水渗漏和平面内变形能力试验。3必要时可进行振动台抗震试验。七、施工要求（一）石材面板的加工1采用机械开槽、钻孔。槽口中心线沿板厚方向偏差不大于2mm，要控制槽深和槽口宽度不超限，槽口应进行倒角。2不应采用化学溶剂清洗槽孔，应首先用清水冲净槽、孔内的石屑、粉末，再进行乾燥。3干燥后的石板应进行六面保护剂浸泡或涂刷。如采用再次浸泡或涂刷，要在第一次保护剂乾燥后再进行。4宜在工厂内进行槽口灌胶，装配挂板，或在石板内安装好背栓。（二）运输和堆放1运输过程中要采取措施保护好金属连接件。疏松软弱石材应采取隔垫防振动，防挤压和防撞击。2运石材应轻拿轻放，存放时应放胶垫。八、质量监控（一）选择荒料1由业主、监理和幕墙公司三方共同确定石材来源。国内石材应由三方确认矿山和坑口。2开采的荒料应进行验收，加贴标志，专门场地堆放、保管。3荒料应确保其质量要求：（1）均匀、致密，无风化现象，无明显疏松、薄弱夹层；（2）色差在可控制范围内；（3）无裂缝、暗伤、破碎带。（二）开料1荒料经过验收，确认方可切割。2剖开的板料无裂缝，无大孔洞，无疏松层，否则剔除。3每1000m2大料，检测一次弯曲强度，不符合标准时该批石料予以剔除。（三）成品石板1成品板应按顺序排板，防止过大色差。2