摘要:本文以上海益民食品一厂旧址老外墙的恢复性修缮加固的施工技术为切入点,重点阐述了修复材料类型、逆化的特点及程度,分析病害机理,为科学的保护提供了依据,成功了实现了外墙的“修旧如旧”,为以后类似的老建筑修复提供了科学依据和实践经验。
关键词:清水外墙;还原;修缮施工;修旧如旧
中***分类号:TU74 文献标识码:A 文章编号:
1、工程概述
“上海益民食品一厂历史展示馆”的前身为上海益民食品一厂旧址所在地。该厂历经七十余年,经历了食品行业从旧中国的颓废演变到新中国欣欣向荣的坎坷历程。如今,上海市***府为了展示食品行业的蓬勃发展,结合老同志的建议,要求对上海益民食品一厂旧址进行恢复性改建,建成一座保留原有风格、展示食品行业发展历程的展示馆。
展示馆外立面的主要材料有实心粘土砖,红砖为腰线,主体为青砖。原为清水,后粉刷。本工程的重点在于老外墙的恢复性修缮加固必须贯彻“修旧如旧”的原则,还原清水外墙的效果。
2、益民厂外墙问题
2.1清水外墙被水泥砂浆覆盖
该建筑在初次建造时为典型的清水墙,经过多次改造后,屋顶青瓦随意置换、风格迥异,清水外墙被水泥砂浆覆盖,原有风貌完全丧失。
2.2凿除粉刷层后发现墙体问题
墙体损坏现象普遍,存在诸如墙体酥松、整砖破碎、单砖缺棱掉角、砖表面风化掉皮现象;墙体受日晒、风吹、雨淋、潮湿等因素影响,墙体色泽不一致,色差明显;砖缝错乱、灰缝不饱满,老建筑局部选用的砖块规格尺寸不一致,不同规格砖混用,且厚度不一;造成墙面水平灰缝、竖直灰缝不贯通;灰缝宽度大小不一致。
2.3墙趾泛碱
清水外墙经过长期的自然条件影响,特别是原有防潮层破损以后,地下毛细水上升,造成墙体表面泛碱严重。泛碱后产生的白色粉状物依附在墙体表面。
2.4修复砂浆脱落
在以前的多次外墙修复中,采用传统墙体修复工艺和材料,造成短时间内出现墙面风化掉皮、修复砂浆脱落、灰缝大小深浅不一致、墙面色差等现象
3、修缮保护建议方案遵循的原则及手段
3.1修缮保护建议方案遵循的原则
根据有关历史建筑保护的条例,我们的修缮方案主要遵循下列原则:原真性、恢复性、少干预原则、科学性、可持续性等。总体原则是保留建筑立面的年代感及岁月在材料上留下的痕迹,对于那些能够代表过去对本建筑的保护起到积极作用的修缮的材料、工艺、岁月的记录等,也应该保留。总体效果达到能够读出历史年代, 修缮后形成从形制、色彩上均衡完美的效果
3.2修缮保护建议方案遵循的手段
由于外墙面的损坏程度不一、损坏的形式不同,对于砖的修缮技术手段,可分成三种类型:选择性重砌、保护修缮和恢复修缮。选择性重砌是通过用与原始砖在尺寸、材料类型、强度、颜色等一致的旧砖或按照古代工艺烧制的砖,替换缺损、风化十分严重的砖, 砌筑时使用的粘结剂要和原始的一致。保护修缮是只对砖进行清洁, 必要的强度增加,不改变颜色及形制。恢复修缮则是采用砖粉等对缺损的砖进行修补,恢复其本来的颜色与形制。实践证明,在一个立面上,上述三个技术手段均需要使用。而用新砖全部替换旧砖的工艺则不符合历史建筑保护的基本原则。
4、清水砖墙保护及修缮施工方案
4.1基层清理、清洁
首先针对原有粉刷等部位,小心的打掉旧粉刷层;然后进行开缝与表面清洗。最后从上往下顺原有立缝吊垂直,并用墨斗线将垂直线弹在墙上,作为垂直线的规矩,水平缝则以砖的上下楞弹线控制,凡***外的砖棱,用切割机配合扁凿子修直。灰缝宽度控制在8~10mm。
4.2清理及砖缝处理
首先将已经酥松的砖清理掉,然后如果砖缝很致密,无裂纹,可以保留, 不清除。
4.3缺损及风化严重的砖的处理
4.3.1选择性重砌
当墙体上出现损坏、表面风化≧2/3砖, 且深度≧20mm的现象,需采用与原始砖在尺寸、材料类型、强度、颜色等一致的旧砖,替换缺损、风化十分严重的原砖, 砌筑时使用的粘结剂要和原始的一致。
4.3.2保护修缮
当墙体表面无明显损坏,基本无风化者,只对砖进行清洁,根据情况进行必要的保护处理,不改变颜色及形式。
4.3.3恢复修缮
当整块砖风化≤2/3,且深度小于20mm,或单砖出现缺棱掉角时,可采用预先配制成的专业砖粉进行修复。但是需要基面清洁无杂物、干燥、结实,无酥松现象,用高压空气吹除粉尘。使用砖石增强剂对基面进行增强,自然养护2-7天。
4.4墙体表面排盐处理
初步检测发现,2米以下的老墙体由于经受上升毛细水、雨水等侵害,盐份含量高,老墙体表面泛盐现象明显。不处理将直接影响到外墙的清水效果。 这些含盐高的部位采用无损方法排除盐分。具体处理过程是用刷子刷掉松散的沙尘或盐;喷一层排盐灰浆,用量15-20kg/㎡,厚度约20mm,让喷涂的表面成粗糙状,可增加表面积,至少等2周后才除掉排盐灰浆,才可以延长或缩短排盐时间;将干固(约2—4周)排盐灰浆从基层撕下来,作为垃圾处理;撕掉排盐灰浆的表面可用清水直接冲洗,也可用喷***冲洗。
4.5表面渗透增强
使用低粘度,渗透深度高,固化速度快,增强效果好的墙面增强剂,使砖、石、土等材料的耐候性、耐腐蚀的能力得到加强。施工工具为刷子、小型喷雾器或其他低压喷涂设备等。具体施工过程在施工前,必须对砖石进行检测分析,如水溶盐含量过高 (>1-3%),需预先排盐,采用的材料如westox 的cocoon排盐纸浆;清理与清洗,风化严重的砖石材,也可以先进行增强再清洗;基层需干燥,相对含水率需《60%;施工方法为浇淋、涂刷。施工量:每平米0.5-6.0 升,具体的用量取决于砖石的孔隙率;最佳施工温度为5-25℃,养护至少1周,增强的基面可以修补或憎水处理。
4.6勾缝
清水外墙对灰缝要求很高,墙面勾缝应做到横平竖直,深浅一致,十字缝搭接平整,压实、压光,不得有丢漏。墙面阳角水平转角要勾方正,阴角立缝应左右分明。要求:缝宽不大于(8-10mm);缝深(4-5mm);凹缝离墙距离(4-5mm)。勾缝采用与砖相同颜色的普通石灰类材料勾底缝,憎水型石灰类材料勾面缝,深度与砖的风化起伏相协调 。
4.7表面憎水保护
针对墙面憎水情况,可以由下而上浇淋溶剂型有机硅 (碧林RS96 憎水剂, 外墙保护剂),仔细浇淋2-3遍,不可以有遗漏部位。防止墙体渗漏。
4.8砖表面润色处理
对于色差大的新砌的砖、修复的部位,采用专用 拼色油润色。 专用拼色油是由豆油、桐油等精制而成,配合天然颜料,润色后,可以达到非常自然的天然老化的污饰效果(见下***)。
5、防潮层修复方案
5.1损坏状况
根据现场仔细观察发现,上升毛细水导致墙体损坏的现象明显。 考虑到上升毛细水对墙体的稳定性有重要影响,在本次加固保护时,将渗透憎水材料注射到墙体,固化后,形成连续封闭式防潮层,防止泛碱。
5.2注射防水施工方案
从内侧打孔,孔的位置也可以选择在砖缝,以打穿一层砖缝为标准,孔的间距 100-120 mm。具体施工流程为:找出砌筑砂浆层的高度和位置;墙厚度小于 600mm时,从一侧打孔、20mm钻头,孔距地高约300mm,也需要根据现场实际情况调整高度;墙厚度大于 600mm时,从两侧打交叉孔,20mm钻头,孔距地高约300mm;孔间距100-120mm,角度20-30度;深度,按墙体厚度为370mm计算,深度为320-350mm、按墙体厚度为490mm计算,深度为约450mm,孔眼应选择在砖缝间。打交叉孔时,孔的深度为墙厚的2/3;采用高压空气清理掉灰;预注射碧林™封孔清浆,湿时挤出多余的清浆,养护至少5天;注射防水剂,用量筒法注射碧林™ Wacker BS16-18,用量:每孔至少500ml/240mm墙,或每孔750ml/370mm墙,特殊情况需根据现场实际调整用量;24小时后注射碧林™封孔清浆,封孔;正常气候下养护48小时后,按传统工艺做勒脚;勒脚憎水处理,方法同前。
5.3效果检测
需要在注射前、注射3个月后测不同高度50-100mm深度砖的含水率, 确定其有效性。 由于施工方案采用的为水性材料, 注射面以上墙体中原有水及新添加的水的扩散的干燥需要时间。视气候条件, 如果含水率在3个月内降低50%,被确认达到效果。评估时,必须要考虑天气、温度、湿度、墙体含盐量等参数。
6、结论
按照上述工艺修缮后,原始清水墙的效果得到了恢复。此外,墙面的吸水率会降低,透气性得到保证。本次外墙还原性修复,打破了常规墙体表面简单的粉刷处理,注重查明材料类型、逆化的特点及程度,分析病害机理,为科学的保护提供了依据。延长了外墙的使用寿命,从而避免了经常性的维修。降低了维修成本,并且保证了施工的质量,取得了良好的经济效益。将“产学研”的模式运用到本工程中,成功了实现了外墙的“修旧如旧”,真实还原了旧貌;同时,在工程中积累的理论经验和施工经验完善了国内在该领域的不足,为以后类似的老建筑修复提供了科学依据和实践经验。据此,获得了市委市府、市质监总站、社会各界的高度褒扬,取得了良好的社会效益。
参考文献
[1]《中华人民共和国文物保护法》第二章.不可移动文物.2007-12-29.
[2]沈三新.文物保护工程施工技术实例分析与实践[S].2009-7-17.