深圳中航裙房石材幕墙工程
时间：2020-12-25 16:09:47 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
【摘 要】洞石是一种新兴的进口建筑装饰石材，其主要特点是碳酸盐矿物在沉积过程中有气体存在，形成很多孔洞，是一种多孔的岩石。孔洞问题是洞石的天然特征，也是其安全性能的弱点。经过合理的设计、施工、使用能够很好的控制石材工程的质量和安全。
【关键词】石材幕墙；罗马洞石；石材背衬纤维
1 深圳中航项目裙房石材工程概况
深圳中航项目，位于深圳市福田区深南大道、中航路路口。本项目主楼分为公寓楼和住宅楼，为深圳市深南大道标志性建筑，有水晶大厦之称，将超越已有建筑“地王大厦”的影响。本大厦工程分为一期、二期，裙房部位采用石材幕墙，石材完成面标高为32.300m，外装饰面积约5400m2，工程造价为人民币2100万元。石材选用进口意大利罗马洞石，石材厚度为40mm（内衬1.5mm厚玻璃纤维板），石材标准块尺寸为500mm*1250mm，本石材幕墙为单元板块，每4块石材作为一个单元，通过慧鱼牌M8不锈钢背栓将石材与钢架连接，每单元板块标准尺寸为1000mm宽*2500mm高，每单元含钢架重约371kg。
2 石材幕墙中石材的技术要求
2.1 石材幕墙工程规范
建筑外墙上使用的石材是按照《建筑幕墙》（GB/T21086-2007）、《金属与石材幕墙工程技术规范》（JGJ133-2001）的要求实施。从工艺上，其验收标准按照《建筑装饰装修工程质量验收规范》（GB50210-2001）进行。目前石材行业没有出台国际标准，主要的标准体系有美国ASTM石材标准、欧洲EN石材专业标准。
2.2 洞石选用的技术要求
不论哪种洞石，其物理性能指标均低于我国大理石国家标准的技术要求。原因是洞石实际上为一种变质不完全的石灰岩，其结晶程度不高，加上孔洞和纹理，使得其体积密度、吸水率、弯曲强度和压缩强度等物理性能指标远远比不上我国国产大理石，而且在使用过程中还存在继续变质，有时甚至会出现颜色慢慢加深等现象。本项目的洞石按照业主要求采用美国ASTM石材标准进行测试和提供，计算书按照测试值进行计算。据此，业主进行评判。根据业主要求，本项目的洞石进行的相关检测有：
1）吸水率（百分比）ASTMC97每种类型石材，至少3件试块，每300平方增加1件试块。
2）密度 ASTMC97每种类型石材，至少3件试块，每300平方增加1件试块。
3）抗压强度 ASTMC170每种类型石材，至少3件试块，每300平方增加1件试块。
4）断裂模数（湿时）ASTMC99每种类型石材，至少6件试块，每600平方增加1件试块。
5）断裂模数（干时）ASTMC99每种类型石材，至少6件试块，每200平方增加1件试块。
6）弯曲强度（湿时）ASTMC880每种类型石材，至少6件试块，每200平方增加1件试块。
7）弯曲强度（干时）ASTMC880每种类型石材，至少6件试块，每200平方增加1件试块。
8）体积及化学稳定性 ASTMC295每种类型石材，至少6件试块，每200平方增加1件试块。
9）冻融测试 ASTMC666每种类型石材，至少3件试块，每300平方增加1件试块。
10）岩相检查 4件试块。
3 洞石的不足之处
洞石本身的真密度是比较高的，但是由于存在大量孔洞使得本身体积密度偏低、吸水率升高、强度下降，因此物理性能指标是低于正常的大理石标准的。由于同时还存在大量的纹理、泥质线、泥质带、裂纹等天然缺陷，这种材料的性能均匀性很差。天然缺陷也是造成这种料的抗冻性能差的主要原因，许多样品在25个冻融循环性能还未结束时就已经冻裂成了一堆碎石。该类石材属于碳酸盐结构的石灰岩，碳酸性较差，用在亚洲这类污染较重的地区，酸雨侵蚀会很严重，更会加速石材的破坏。
这类石材还含有大量的裂纹。本项目洞石在将荒料锯切成的时候，用胶粘剂填补并在背面粘结玻璃纤维网布，用以增加强度。大的裂纹会用胶粘剂进行粘结修补，粘结技术好并且使用好的胶粘剂后，一般不会有外观质量和强度问题。一些细小的裂纹不仅没有被注入胶粘好，而且胶粘剂掩盖了其表面特征，使得更不容易察觉。对于这类问题，应该从每块板材的下面进行近距离的肉眼观察，配合水浇找出存在的细小裂纹，给予更换，尤其在干挂槽、背栓孔及其附近部位应坚决避免出现任何裂纹。必要时，可将板材下面向下支空平放在地面，人员在上面进行走动来检查存在的隐裂。板材正常能承受几百公斤的压力，不到100kg的人员如果能将其踩断则说明断裂处存在隐裂或者泥质线等弯曲强度低的问题，应从开裂处使用环氧树脂型干挂胶进行粘结修补，并且不得影响外观质量。
4 计算书
计算书中石材的抗弯曲强度及背栓抗拉、抗剪力均采用测试值的均值，以测试值作为计算参数。
4.1 典型石材计算
4.1.1 石材分格简图如下：（石材4点简支）
根据慧鱼公司试验部门测试结果，M8背栓配合本工程使用的洞石，抗拉能力设计值为1.975kN（考虑2.5倍的安全系数）。亦满足>Nt=1.33kN
根据广州检测中心检测数据，顺纹、横纹和荔枝面检测结果抗拉最小为6.615kN，考虑2.5倍的安全系数6.615/2.5=2.65kN，亦满足>Nt=1.33kN
即背栓满足抗拉要求。
2）抗剪计算：
根据慧鱼公司提供的抗剪设计值，M8背栓设计抗剪能力为[Nv]=2.0kN
>2v=2x0.76=1.52kN（考虑2倍安全系数）根据广州检测中心检测数据，顺纹、横纹和荔枝面检测结果抗剪最小为11.9kN，考虑2.5倍的安全系数11.9/2.5=4.76kN，亦满足>2v=2x0.76=1.52kN
即背栓满足抗剪要求。
5 石材的防护
洞石以上的不足之处，使很多石材建筑工程施工后产生了石材病变，如水斑、吐黄、泛碱等，所以，石材防护工作相当重要。
一是有意识地进行石材出厂前的防护处理。天然石材是矿物质，内部的毛细孔粗大，各种污染源如水、酸、碱、油污等会渗入形成石材病变，我们在石材板出厂前使用渗透性石材防护剂。防护剂克服了蜡的缺点，同时具有很好的防水、防油、防污效果，提高石材抗环境侵蚀、抗风化的能力。
二是石材的后期保养也很重要。为了保持石材的亮丽，细心的保养是必要的。我们在工程移交业主前，会对业主进行专门的培训，培训内容包括石材的日常清洗、污染清除及上光三个方面。
6 小结
将洞石用于幕墙工程，安全问题是头等大事。尽管目前我国相关的施工规范中不支持像洞石这类石材用在外墙干挂工程中，介于商业的需求，并吸取了国外的成功经验，越来越多的建筑工程使用了洞石，适应了一种多元文化发展的需要。正确认识洞石，并经过专家的技术论证，建立在足够的安全考虑和设计的基础上，通过严格质量把关降低安全风险，洞石可以很好地在建筑物的装饰上。
[责任编辑：薛俊歌]
