浅析外墙保温系统裂缝施工技术

来源：职称驿站所属分类：建筑施工论文
发布时间：2013-02-02浏览：25次

　　摘要: 裂缝问题是建筑施工中的一个比较常见普遍的问题，如果不采取及时有效的措施进行解决，不仅会影响整个建筑物的施工质量，也会给人们的生活居住带来很大的安全隐患。

　　外保温体系是非承重复合墙面, 其墙面裂缝的危害主要是水的渗透对保温体系的破坏。本文主要围绕外墙保温体系面层裂缝中的相关问题进行全面的探讨。

　　关键词: 外墙保温体系,裂缝,原因,控制技术

　　1 外墙保温裂缝产生的原因分析

　　外墙保温裂缝产生的原因相当复杂, 包含构造设计、材料及施工的各个环节。

　　1.1 设计的不足

　　外保温是将保温隔热体系置于外墙外侧从而使主体结构所受温差作用大幅度下降, 温度变形减小, 对结构墙体起到保护作用, 并可有效阻断冷( 热) 桥, 有利于结构寿命的延长。但由于外保温隔热体系被置于外墙外侧, 直接承受来自自然界各种因素影响, 对体系要求更高。置于保温层之上的抗裂防护层只有 3~ 20 mm, 保温材料具有较大的热阻, 因此抗裂防护层的柔韧性和耐候性对外保温体系的抗裂性能起着关键的作用。

　　1) 聚苯板薄抹灰外保温构造设计存在的不足。

　　这类外保温隔热材料通常采用粘贴的方式固定在基层墙体上, 然后在保温板上抹抹面砂浆并将玻纤网格布铺压在抹面砂浆中。该类保温体系在国外已有较长的应用历史, 根据来华德国专家介绍, 德国一个行业协会在 1993 年调查的 14 栋外保温工程中, 几乎无任何裂缝, 经过新做涂料、再做抗裂防护层, 甚至再加作保温层等翻新手段以达到使用寿命不低于 25 年。目前国内采用该保温体系的情况远比国外差, 做该类保温工程的厂家有上千家, 除少部分企业的保温工程外, 相当数量的工程在使用 1 年后就出现了裂缝。

　　2) 聚苯板养护的不足。

　　从保温隔热材料的因素来讲, EPS 保温板在自然环境中的自身收缩变形时间长达 60 d, 由于在自然环境条件下 42 d 或 60 蒸汽养护条件下 5 d 的自身收缩变形已完成 99% 以上, 因此要求 EPS 保温板在自然环境条件下 42 d 或 60 蒸汽养护条件下5 d 后再上墙。但在实际情况中很难做到, 一是EPS 保温板长时间的养护需要占用大量的场地; 二是生产企业由于资金占用、成本控制等因素, 通常是以销定产, 大量工程是 EPS 保温板养护不到一星期就上墙, 造成上墙后继续收缩, 且收缩应力均集中在板缝处。另外, 保温板在昼夜及季节变化发生热胀冷缩、湿胀干缩时也会在板缝处集中产生变形应力,该类体系板间裂缝是比较常见的现象。挤塑聚苯板比发泡聚苯板密度大、强度高, 自身变形及温差变形产生的变形应力也大, 与膨胀聚苯板相比更易造成板缝处开裂。

　　1.2 材料

　　从严格意义上来讲, 整套组成材料都应由体系供应商提供, 体系供应商最终对整套材料负责。

　　1) 膨胀聚苯板。

　　用于外墙保温的聚苯板主要是密度为 18 0~22 0 kg/ m3、尺寸稳定性不超过 0 30% 的阻燃型膨胀聚苯板。由材料因素造成开裂的原因有:

　　a 聚苯板密度过低, 采用 15 kg / m3以下的聚苯板作为墙体保温层材料, 密度低、易变形、抗冲击性差, 造成保温墙面开裂。

　　b 陈化时间不够, 聚苯板应经自然条件下陈化42 d 或在 60 蒸气中陈化 5 d, 为了赶工期生产出来就上工地, 结果聚苯板尺寸稳定性不够, 在保温体系完成后继续收缩变形, 引起保温墙面开裂。

　　c 材料粉化, 由于工期长或隔年施工等原因,造成聚苯板表面粉化, 导致聚苯板粘贴不牢或抹面砂浆粘结不牢, 引起保温层脱落、抹面砂浆开裂等事故。

　　d 热熔缩, 当聚苯板受热时会发生不可逆热熔缩变形引起保温面层开裂、空鼓。

　　e 所用的胶粘剂达不到外保温技术对产品的质量要求。

　　2) 挤塑聚苯板。

　　挤塑聚苯板具有良好的闭孔结构、吸水率和导热系数都很低的优点, 近来应用量比较大。但在已完成的外保温工程中开裂现象比较普遍, 开裂程度也较为严重, 除了与膨胀聚苯板薄抹灰外墙外保温体系类似的原因外, 还有以下原因:

　　a 挤塑聚苯板虽然具有良好的保温防水性能,但由于其强度较高变形应力大、表面光滑、疏水难以粘接等原因在国外主要用于屋面及地面以下墙面的保温。

　　b 挤塑板比膨胀聚苯板密度大强度高, 自身变形及温差变形而产生的变形应力也大, 相对于每条板缝来说, 相临两块板自身的应力变化是反向的, 对板缝处进行挤或拉, 造成板缝处开裂, 该类材料还有很多问题需要解决。

　　1.3 防护层

　　由抹面砂浆与玻纤网格布构成的防护层对整个体系的抗裂性能起着关键的作用。抹面砂浆的柔韧极限拉伸变形应大于最不利情况下的自身变形( 干缩变形、化学变形、湿度变形、温度变形) 及基层变形之和, 从而保证防护层抗裂性要求。复合在抹面砂浆中增强网( 如玻纤网格布) 的使用, 一方面能够有效的提高防护层的拉伸强度, 另一方面由于能有效分散应力, 可以将原本可能产生的较宽裂缝( 有害裂缝) 分散成许多较细裂缝( 无害裂缝) , 从而形成其抗裂作用。目前通常采用经表面涂塑的玻纤网格布,对于玻纤网格布不仅应规定其断裂强力值, 而且应规定耐碱强度保留率, 以确保玻纤网格布长期有效地发挥作用。玻纤网格布的耐碱性由玻纤品种、表面涂塑材质及涂塑量所决定。研究表明, 表面涂覆材料及涂覆量对玻纤网格布的早期耐碱性具有较重要的意义, 而玻纤品种对长期耐碱性具有决定意义。

　　1.4 涂料饰面层

　　涂料饰面层应具有良好的防水及抗裂性能, 当采用涂料饰面时, 复合在抹面砂浆之上的腻子和涂料应着重考虑柔韧变形性而不是强度。显然从抹面砂浆→腻子→涂料, 变形性逐层增加是保证体系抗裂性能的理想模式。而由于饰面层材料引起的裂缝原因如下:

　　1) 采用刚性腻子, 由于腻子韧性不够, 无法满足抗裂防护层的变形而开裂。

　　2) 采用不耐水的腻子, 由于腻子不耐水, 当受到水的侵渍后起泡开裂。

　　3) 采用不耐老化的涂料, 由于该类涂料不耐老化, 刚涂上去很好, 但经过 2 年就会开裂、起皮。

　　4) 采用与腻子不匹配的涂料, 例如, 在聚合物改性腻子上面使用了某种溶剂型涂料, 由于该涂料中的溶剂同样会对腻子中的聚合物产生溶解作用而使腻子性能遭到破坏, 从而引起起皮、开裂。

　　1.5 施工

　　由于外墙外保温隔热通常是在施工现场完成,施工的质量对外墙外保温隔热体系质量的保证是非常重要的。

　　1) 基层处理及保温层在基层上的粘贴或固定。

　　基层处理及保温层在基层上的粘贴/ 固定施工中, 以下问题易造成保温体系质量问题:

　　a 基层表面的平整度不符合外保温工程对基层的允许偏差项目的质量要求, 平整度偏差过大。

　　b 基层表面含有妨碍粘贴的物质, 没有对其进行界面处理。

　　c 所用的胶粘剂达不到外保温技术对产品的质量、性能要求或采用机械固定时锚固件的埋设深度和锚固数量不符合设计规范要求。

　　d 粘结面积不符合规范要求, 粘结面积过小,未达到粘结面积的质量规范要求。

　　e 基层墙面过于干燥, 在粘贴保温板时没有对基层进行掸水处理或雨后墙面含水量过大还没有等到墙面干燥就进行保温板的粘贴, 造成粘贴失败。

　　2) 涂料饰面外保温隔热施工因素。

　　由于施工因素造成涂料饰面外保温隔热墙面开裂的原因有:

　　a 网格布干搭接或搭接不够, 在搭接处形成裂缝。

　　b 网格布铺设位置贴近保温隔热层, 起不到抗裂作用, 抹面砂浆层易产生裂缝。

　　c 门窗洞口的四角处沿 45 未加铺玻纤网格布, 在应力集中的门窗洞口的四角处沿 45 易出现裂缝。

　　d 冬施, 易出现开裂、空鼓、脱落。

　　e 粘贴聚苯板时, 一端翘起, 引起另一侧的板面虚贴、空鼓。在施工时敲、拍、震动板面引起胶浆脱落。

　　f 面层施工时在太阳曝晒下进行, 面层保水性能不足, 导致面层失水过快引起开裂。

　　g 在腻子层尚未干燥或刚淋过雨的情况下, 直接在上面涂刷透气较差的高弹性面层涂料, 造成面层涂料气鼓。

　　2 外墙保温面层裂缝控制技术

　　1) 聚苯板薄抹灰外保温隔热构造设计。

　　该类外保温已有比较固定的构造设计形式。由于存在大空腔、隔热及防火性能较差等不足之处, 该体系的适用范围受到一些限制, 国外出于防火性的考虑将其限制在 18 m 或 22 m 以下的建筑。但考虑到国内该体系的应用较早、较多, 而我国现行防火规范对其没有明确的限制要求, 该体系的适用范围应为: 以保温为主、隔热为辅的严寒及寒冷地区、建筑高度 30 m 以下、对防火性没有特殊要求的外墙保温。

　　2) 材料因素。

　　a 材料宜由体系材料供应商成套供应, 材料应经国家认可的检测机构检测合格并附盖有 CMA 章及 CAL 章的检测报告;

　　b 相应的外墙外保温系统材料应符合 JG 149-2003《膨胀聚苯板薄抹灰外墙外保温系统》、JG 158-2004 《胶粉聚苯颗粒外墙外保温系统》、JGJ 144-2004《外墙外保温工程技术规程》等相行业标准的要求。

　　c 外墙外保温理论及技术在不断发展改进, 对材料研究提供了改进的方向, 外保温系统材料应满足以上相关标准要求。

　　3) 施工因素。

　　施工方面应确保作业环境满足规程要求, 按施工操作规程分层作业, 尽量避开冬期、雨天施工, 施工环境温度不应低于 5 , 风力不大于 5 级。做好中间工序的检查, 不合格工序应及时返工。应确保进入施工现场的材料满足材料要求的存放条件。对施工进行筹划及施工过程中注意力应特别集中在体系所有的中断点及终端等处。

　　基层处理。a 基层表面应清洁, 无油污、脱模剂等妨碍粘结的附着物。凸起、空鼓和疏松部位应剔除并找平。找平层必须与墙体粘结牢固, 不得有脱层、空鼓、裂缝。b 基层与胶粘剂的拉伸粘结强度应不低于 0 3 MPa, 并且粘结界面脱开面积应不大于 50% 。

　　保温层施工。a 粘贴聚苯板时, 提倡满粘法,即首先将墙体基层找平, 基层平整度控制在 3 mm内, 在聚苯板背面满抹胶粘剂, 再用齿型抹子刮抹后粘于墙体。采用点框粘时实际粘结面积不得小于40% 。b 聚苯板应按顺砌方式粘贴, 竖缝应逐行错缝。保温板面应平整, 相邻苯板粘贴时不出现通缝。聚苯板应粘贴牢固, 不得有松动和空鼓。c 墙角处聚苯板缝应交错互锁。门窗洞口四角处聚苯板不得拼接, 应采用整块聚苯板切割成形, 聚苯板接缝应离开角部至少 200 mm。d 聚苯板安装上墙后应及时做抹面层, 裸露时间不应过长。否则聚苯板将以每年 1~ 1 5 mm 的速度粉化, 粉化界面将严重影响抹面砂浆与聚苯板的粘结。e 应采用两道抹面做法,保证玻纤网布的正确位置。玻纤网布应在规定部位进行翻包并保证必要的搭接长度。f 宜采用胶粉聚苯板颗粒保温浆料进行局部找平和修补。采用15~ 20 mm 胶粉聚苯板颗粒保温浆料进行整体找平可显著提高体系综合性能。

　　抗裂防护层施工。

　　a 应按设计要求做好体系檐口、勒脚的包边和装饰缝、门窗四角、阴阳角等处局部加强网施工以及变形缝处的防水和保温构造。

　　b 抗裂剂中严禁加水, 应采用 2 道抹面做法,保证玻纤网布的正确位置;

　　c 窗角、阴阳角等部位的加强网格布应先用抗裂砂浆贴好, 掌握先施工细部, 后施工整体, 整片的耐碱网格布压住分散的加强网格布的原则;

　　d 耐碱网格布搭接宽度不应小于 50 mm , 耐碱网格布的边缘严禁干搭接, 必须嵌在抗裂砂浆中, 抗裂砂浆保护层厚度宜控制在 5 mm 内;

　　e 网格布铺设在抗裂砂浆中靠近外饰面一侧,以见纹不见色为宜;

　　f 首层必须铺贴双层网格布, 第 1 遍网格布搭接处可采用对接, 第 2 遍做法同一般做法。

　　3 结语

　　外墙外保温使用的聚合物砂浆搅拌质量必须符合要求, 保温板粘贴必须牢固, 铆钉固定应达到要求。聚苯板、聚合物砂浆外墙外保温施工简便、易于操作, 可达到节能降耗作用, 还具有节能、环保、无污染的作用。采用外墙保温可使室内增加有效使用面积约 2%~ 3% 。

　　参考文献：

　　1 冯海龙;住宅建筑裂缝机理及防治研究[D];河北理工大学;2005年

　　2 张平;超长混凝土结构温度裂缝及控制技术[D];浙江大学;2006年