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陶瓷薄板应用在幕墙的工艺以及可靠性探讨

来源:2014年会论文集  作者:莫毅  日期:2014-4-8
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  提要:本文探讨新型无机轻质非透明幕墙材料建筑陶瓷薄板在幕墙上应用的工艺以及可靠性
  关键词:新型幕墙材料、陶瓷薄板

  陶瓷薄板作为幕墙装饰材料有很大的优势:1、其表面工艺装饰效果丰富,其表面效果可以做出自然素色、大理石、高档玉石、砂岩等多种饰面,其表面质感可以采用抛光、半抛光、亚光自然面以及有空洞石等。目前采用国际最先进的喷墨工艺可以制造出各种大理石、高档玉石等饰面效果,其仿真效果目前来看已经非常接近真实石材的效果。可以取代目前日益枯竭不可再生的天然石材;2、面板图案可以实现个性化订制,可以根据业主以及设计师的要求实现不同的平面图案,丰富建筑效果;3、工业化的生产制造使其产品质量、价格、供货稳定性都有无可比拟的优势;4、陶瓷薄板重量一般只有12.5kg/㎡,约为传统石材的七分之一,有效的降低了建筑外围结构重量,其安装加工便捷,对建工质量的管控以及工期都有很大的帮助;5、陶瓷薄板的吸水率≤0.5%,低吸水率使其抗冻、抗裂、抗渗污性能优越,没有色差,没有玻璃自爆的隐患;

  三、陶瓷薄板幕墙的工艺以及可靠性

  1、陶瓷薄板的设计依据

  参照《建筑幕墙》GB/T 21086-2007中人造板幕墙规定、《玻璃幕墙工程技术规范JGJ 102-2003GBT 23266-2009 《陶瓷板》、 JGJT172-2012 《建筑陶瓷薄板应用技术规程》、 GBT 217-2007 《建筑幕墙用瓷板 》等相关标准;将陶瓷薄板外墙设计成干挂幕墙系统,并通过相关的检验检测来验证幕墙系统的可靠度,陶瓷薄板幕墙主要分为隐框和明框幕墙

  2、陶瓷薄板幕墙安装系统介绍:

  陶瓷薄板幕墙安装其结构做法类似于全隐框或者明框玻璃幕墙(词条“明框玻璃幕墙”由行业大百科提供)型式。即:通过铝合金副框与陶瓷薄板采用专用结构胶相粘,并通过压块与支撑钢龙骨固定,同时陶瓷薄板背后按照设计要求设置加劲肋及背网。

  2.1、定义:陶瓷薄板幕墙系统主要由陶瓷薄板及其支承结构(词条“支承结构”由行业大百科提供)体系组成、可相对主体结构有一定位移能力,不分担主体结构所受作用的建筑外围护结构

  2.2、系统形式:采用类似全隐框或者明框玻璃幕墙的框支撑形式。通过结构胶使陶瓷薄板与铝合金副框粘结,铝合金副框通过铝合金压块与支撑钢龙骨固定,这样使得陶瓷薄板与结构形成一个完整干挂幕墙体系;另外每块陶瓷薄板下侧设置相应的钢托片来承受面板的自重,避免结构胶承受相应的面板重力荷载

  2.3、系统安全性和挠度控制措施:为控制板材的挠度和确保板材的使用安全性,在陶瓷薄板背后设置了相应的加劲肋及安全增强复合层,安全增强复合层能够有效避免板块在破裂时局部或整体掉落的危险。

  2.4、系统维护性考虑:面板采用铝合金副框及压块固定系统,保证每块陶瓷板块相对独立,更换维护便捷。

  2.5、系统施工效果考虑:系统通过支撑龙骨三维可调设计、铝合金副框与钢龙骨之间可调模制柔性垫片设计,来调整板块之间的平整形,确保最终施工效果。

  2.6、系统抗震性、经济性考虑:面板组合结构与支撑龙骨柔性接触,板块与龙骨均为浮动式连接,抗震性能较好;采用钢龙骨支撑系统,受力可靠,用材经济。

  2.7、系统质量性、环保性考虑:通过小单元连接方式,工厂化生产,质量保证,并且施工不受环境温度影响,可减少大量的建筑垃圾,有利于环境保护。

  3、陶瓷薄板幕墙系统可靠性论证:

  3.1陶瓷薄板材料本身性能对规范的适应性(物理性能、力学性能、化学性能等)

陶瓷薄板典型性能与相应规范要求的比照表

相应规范对瓷板的性能要求

吸水率

断裂(词条“断裂”由行业大百科提供)模数(MPa

抗冻性

湿胀系数(mm/m

GBT 21086-2007 《建筑幕墙》 人造板材(瓷板)物理指标值要求

0.5%

平均30,最小值不小于27

抗冻试验后应无裂纹剥落

1.6%

GBT 23266-2009 《陶瓷板》

吸水率平均值:E0.5%;单值:E0.6%

平均值≥45MPa
值≥40MPa

抗冻试验后应无裂纹或剥落

 

GBT 217-2007 《建筑幕墙用瓷板 》

吸水率平均值:E0.5%;单值:E0.6%

平均值≥30MPa
值≥27MPa

抗冻试验后应无裂纹或剥落

 

JGJT172-2009 《建筑陶瓷薄板应用技术规程》

0.5%

45MPa

 

 

陶瓷薄板性能检测值

吸水率平均值:0.05%;单值:0.11%

平均值64MPa
63MPa

抗冻试验后应无裂纹或剥落

4.93×10-6/℃(热膨胀系数(词条“热膨胀系数”由行业大百科提供)

  3.2陶瓷薄板幕墙物理性能与工程的适应性(抗风压气密、水密、平面内变形、耐撞击等)

  3.2.1陶瓷薄板幕墙按照设计要求背后设置加强肋以及背网,增加抗风压以及抗撞击性。

  3.2.2、陶瓷薄板变形图

  3.2.3、陶瓷薄板幕墙系统检测数据:

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