初探外墻保溫體系面層裂縫產(chǎn)生的原因及控制

1、初探外墻保溫體系面層裂縫產(chǎn)生的原因及控制    初探外墻保溫體系面層裂縫產(chǎn)生的原因及控制2011-05-11 08:39 來源：未知 瀏覽次數(shù)： 關(guān)鍵字： 產(chǎn)生,原因,控制,裂縫,面層,外墻,保溫,體系,初探,初探外墻保溫體系面層裂縫產(chǎn)生的原因及控制黃志陽(yáng)摘要：外保溫體系面層的裂縫問題是一個(gè)普遍存在而又難于解決的工程實(shí)際問題，本文對(duì)外保溫體系中常見的一些裂縫產(chǎn)生原因進(jìn)行了探討分析，并針對(duì)具體情況提出了一些預(yù)防、處理措施。關(guān)鍵詞：外保溫體系 裂縫 產(chǎn)生原因 控制一、外墻保溫面層裂縫產(chǎn)生的原因分析（一）設(shè)計(jì)1聚苯板薄抹灰外保溫隔熱構(gòu)造設(shè)計(jì)存在的不足這類外保溫

2、隔熱材料通常采用粘貼的方式（也有加錨栓輔助錨固的）固定在基層墻體上，然后在保溫板上抹抹面砂漿并將增強(qiáng)網(wǎng)鋪壓在抹面砂漿中。EPS保溫板在自然環(huán)境中的自身收縮變形時(shí)間長(zhǎng)達(dá)60天，由于在自然環(huán)境條件下42天或60蒸汽養(yǎng)護(hù)條件下5天的自身收縮變形已完成99%以上，因此要求EPS保溫板在自然環(huán)境條件下 42天或60蒸汽養(yǎng)護(hù)條件下5天后再上墻。但在實(shí)際情況中很難做到。另外，保溫板在晝夜及季節(jié)變化發(fā)生熱脹冷縮、濕脹干縮時(shí)也會(huì)在板縫處集中產(chǎn)生變形應(yīng)力，該類體系板間裂縫是比較常見的現(xiàn)象。擠塑聚苯板比發(fā)泡聚苯板密度大、強(qiáng)度高，自身變形及溫差變形產(chǎn)生的變形應(yīng)力也大，與膨脹聚苯板相比更易造成板縫處開裂。2.現(xiàn)澆無網(wǎng)聚

3、苯板外保溫隔熱構(gòu)造設(shè)計(jì)的不足這類外保溫隔熱材料通常將聚苯板作為主體保溫隔熱材料放置于大模內(nèi)側(cè)，通過與現(xiàn)澆混凝土整體一次澆注的方式固定在基層墻體上。其優(yōu)點(diǎn)是實(shí)現(xiàn)復(fù)合澆注材料一次成型，施工速度快。但工程存在以下問題：（1）聚苯板與混凝土基墻結(jié)合力不夠。由于EPS板是一種有機(jī)絕熱材料，與混凝土粘結(jié)強(qiáng)度不夠，粘結(jié)強(qiáng)度達(dá)不到0.1MPa，拉拔破壞部位是聚苯板與混凝土界面分離。（2）平整度和垂直度較難控制。（3）存在局部破損和污染。由于聚苯板表面強(qiáng)度低，在支護(hù)和拆卸外側(cè)模板時(shí)，聚苯板表面不可避免受到損壞，在澆注時(shí)難避會(huì)出現(xiàn)漏漿形成熱橋。 3.帶防護(hù)層預(yù)制保溫隔熱塊材外保溫隔熱構(gòu)造設(shè)計(jì)的不足這類外保溫隔熱材

4、料通常在工廠加工預(yù)制好帶有涂料或面磚飾面的保溫隔熱塊材，在施工現(xiàn)場(chǎng)只需錨固安裝上墻即可。目前市場(chǎng)上該類產(chǎn)品多在板縫處出現(xiàn)裂縫的原因是：（1）預(yù)制板在上墻后仍在收縮，將板縫拉開。（2）預(yù)制板受溫度及濕度變化會(huì)發(fā)生熱脹冷縮、濕脹干縮現(xiàn)象，對(duì)板縫反復(fù)擠壓造成板縫開裂。（3）由于預(yù)制保溫隔熱板的變形是必然發(fā)生的，因此必須在板縫處留有相當(dāng)?shù)膶挾炔⒉捎萌犴g變形性及防水性良好的材料來嵌縫。該類產(chǎn)品具有可在工廠連續(xù)生產(chǎn)，現(xiàn)場(chǎng)干作業(yè)等優(yōu)點(diǎn)。在較好地解決板縫裂縫問題后，大面積推廣應(yīng)用前景是很好的。4.局部節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)的缺陷（1）屋面及女兒墻未做保溫隔熱或保溫隔熱效果不好。女兒墻外側(cè)墻體的保溫在設(shè)計(jì)中往往忽視了對(duì)內(nèi)側(cè)的

5、保溫，極容易引起因?yàn)闊針蛲纷兌潭陧攲臃块g的頂板棚根處產(chǎn)生返霜結(jié)露現(xiàn)象。（2）保溫截止部位材質(zhì)變換處節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)。因?yàn)楸貙优c其它材料的材質(zhì)的密度相差過大，使得材質(zhì)間的彈性模量和線性膨脹系數(shù)也不盡相同，在溫度應(yīng)力作用下的變形也不同，極容易在這些部位產(chǎn)生面層的裂縫。同時(shí)還應(yīng)該考慮這些部位的防水處理，避免因凍脹作用而導(dǎo)致體系的破壞，影響體系的正常使用壽命和耐久性。 （3）面磚密縫粘貼，應(yīng)力無處釋放形成開裂，外墻面磚密縫粘貼形成瞎縫，雨（雪）水浸漬及凍融破壞易引起開裂脫落。（4）將增強(qiáng)網(wǎng)直接鋪設(shè)在保溫隔熱層上，沒起到抗裂作用反而形成了隔離作用。（5）窗口周邊及墻體轉(zhuǎn)折處等易產(chǎn)生應(yīng)力集中的部位未鋪網(wǎng)格布

6、來分散其應(yīng)力，從而產(chǎn)生裂縫。（二）材料從嚴(yán)格意義上來講，整套組成材料都應(yīng)由體系供應(yīng)商提供，體系供應(yīng)商最終對(duì)整套材料負(fù)責(zé)。1、保溫隔熱材料（1）膨脹聚苯板。用于外墻保溫的聚苯板主要是密度在18.022.0kg/m3、尺寸穩(wěn)定性0.30%的阻燃型膨脹聚苯板（模塑聚苯板）。由材料因素造成開裂的原因有：1）聚苯板密度過低：采用15kg/m3以下的聚苯板作為墻體保溫層材料，密度低、易變形、抗沖擊性差，造成保溫墻面開裂。2）陳化時(shí)間不夠。3）材料粉化：由于工期長(zhǎng)或隔年施工等原因，造成聚苯板表面粉化。4）熱熔縮：當(dāng)聚苯板受熱時(shí)會(huì)發(fā)生不可逆熱熔縮變形引起保溫面層開裂、空鼓。5）所用的膠粘劑達(dá)不到外保溫技術(shù)對(duì)產(chǎn)

7、品的質(zhì)量要求。（2）擠塑聚苯板。擠塑聚苯板具有良好的閉孔結(jié)構(gòu)、吸水率和導(dǎo)熱系數(shù)都很低的優(yōu)點(diǎn)，除了與膨脹聚苯板薄抹灰外墻外保溫體系類似的原因外，還有以下原因：1）整個(gè)體系材料不配套。擠塑聚苯板雖然具有良好的保溫防水性但由于其強(qiáng)度較高變形應(yīng)力大、表面光滑、疏水難以粘接等原因在國(guó)外主要用于屋面及地面±0以下墻面的保溫。2）擠塑板比膨脹聚苯板密度大強(qiáng)度高由于自身變形及溫差變形而產(chǎn)生的變形應(yīng)力也大。2.保溫隔熱漿料以聚苯顆粒為主要原料的保溫隔熱材料。目前市場(chǎng)上該類保溫隔熱材料一類為獲得國(guó)家重點(diǎn)新產(chǎn)品的膠粉聚苯顆粒保溫隔熱材料，該保溫材料由膠粉料和膠粉聚苯顆粒組成，膠粉料作為聚苯顆粒的粘結(jié)材料，

8、膠粉料是由無機(jī)膠凝材料和少量有機(jī)添加劑采用預(yù)混合干拌技術(shù)生產(chǎn)。5%多種纖維和可再分散乳液粉末的加入，提高了保溫材料的施工性和粘結(jié)強(qiáng)度。ZL膠粉料固化后形成的保溫體系要比采用純水泥材料制成的保溫材料的導(dǎo)熱系數(shù)低保溫性能好。3.防護(hù)層由抹面砂漿與增強(qiáng)網(wǎng)構(gòu)成的防護(hù)層對(duì)整個(gè)體系的抗裂性能起著關(guān)鍵的作用。玻纖網(wǎng)格布作為抗裂防護(hù)層軟配筋的關(guān)鍵增強(qiáng)材料在外墻外保溫技術(shù)中的應(yīng)用得以快速發(fā)展。復(fù)合在抹面砂漿中增強(qiáng)網(wǎng)（如玻纖網(wǎng)格布）的使用，一方面能夠有效的增加防護(hù)層的拉伸強(qiáng)度，另一方面由于能有效分散應(yīng)力，可以將原本可能產(chǎn)生的較寬裂縫（有害裂縫）分散成許多較細(xì)裂縫（無害裂縫）從而形成其抗裂作用。目前通常采用經(jīng)表面涂

9、塑的玻纖網(wǎng)格布，對(duì)于玻纖網(wǎng)格布我們不僅應(yīng)規(guī)定其斷裂強(qiáng)力值，而且應(yīng)規(guī)定耐堿強(qiáng)度保留率，以確保玻纖網(wǎng)格布長(zhǎng)期有效地發(fā)揮作用。玻纖網(wǎng)格布的耐堿性由玻纖品種、表面涂塑材質(zhì)及涂塑量所決定。外墻外保溫體系中所采用的玻纖網(wǎng)格布必須是由耐堿玻纖機(jī)織而成，并經(jīng)耐堿高分子材料涂塑的網(wǎng)格布。由于防護(hù)層材料而引起保溫隔熱墻面開裂的原因有：直接采用水泥砂漿做防護(hù)層；配制的抗裂砂漿雖然也用了聚合物進(jìn)行改性，但柔韌性不夠也易開裂；抗裂砂漿層過厚；使用了不合格的玻纖網(wǎng)格布。4.飾面層（1）涂料飾面層。涂料飾面層應(yīng)具有良好的防水及抗裂性能，當(dāng)采用涂料飾面時(shí)，復(fù)合在抹面砂漿之上的膩?zhàn)雍屯苛蠎?yīng)著重考慮柔韌變形性而不是強(qiáng)度。由于飾面

10、層材料引起的裂縫原因如下：1）采用剛性膩?zhàn)樱河捎谀來g性不夠，無法滿足抗裂防護(hù)層的變形而開裂。2）采用不耐水的膩?zhàn)印?）采用不耐老化的涂料：由于該類涂料不耐老化，剛涂上去很好，但經(jīng)過2年就會(huì)開裂、起皮。4）采用與膩?zhàn)硬黄ヅ涞耐苛?。?）面磚飾面層。從材料方面考慮，引起面磚飾面層開裂、脫落的原因如下：1）在以玻纖網(wǎng)為增強(qiáng)材料的抗裂防護(hù)層上粘貼面磚，由于玻纖網(wǎng)網(wǎng)孔小、與砂漿屋裹不好、玻纖網(wǎng)形成隔離層，易引起面磚飾面層開裂、脫落。2）使用水泥砂漿或聚灰比達(dá)不到要求的聚合物砂漿粘貼面磚：砂漿柔韌性小滿足不了柔性漸變釋放應(yīng)力的原則，面磚飾面層易開裂、空鼓、脫落。3）使用水泥砂漿或聚灰比達(dá)不到要求的聚合物砂

11、漿進(jìn)行面磚勾縫：砂漿柔韌性小無法釋放面磚及砂漿本身由于溫濕變化產(chǎn)生的變形應(yīng)力，勾縫砂漿處易開裂，造成環(huán)境水或雨雪水滲漏，面磚飾面層易空鼓、脫落；4）使用了吸水率大的面磚：易造成粘結(jié)界面處粘結(jié)砂漿快速失水，拉拔強(qiáng)度達(dá)不到建筑工程飾面磚粘接強(qiáng)度檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)JGJ110-1997標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的不小于0.4MPa要求，吸水后易遭受凍融破壞引起開裂、空鼓、脫落；5）使用了不帶槽的平板面磚：不易粘貼牢固，易脫落。（三）施工由于外墻外保溫隔熱通常是在施工現(xiàn)場(chǎng)完成，施工的質(zhì)量對(duì)外墻外保溫隔熱體系質(zhì)量的保證是非常重要的。1.基層處理及保溫層在基層上的粘貼/固定基層處理及保溫層在基層上的粘貼/固定施工中，以下問題易造成保

12、溫體系質(zhì)量問題：基層表面的平整度不符合外保溫工程對(duì)基層的允許偏差項(xiàng)目的質(zhì)量要求。基層表面沒有對(duì)其進(jìn)行界面處理。所用的膠粘劑達(dá)不到外保溫技術(shù)對(duì)產(chǎn)品的質(zhì)量、性能要求或采用機(jī)械固定時(shí)錨固件的埋設(shè)深度和錨固數(shù)量不符合設(shè)計(jì)規(guī)范要求。粘結(jié)面積不符合規(guī)范要求，粘結(jié)面積過小，未達(dá)到粘結(jié)面積的質(zhì)量規(guī)范要求?；鶎訅γ孢^于干燥在粘貼保溫板時(shí)沒有對(duì)基層進(jìn)行撣水處理或雨后墻面含水量過大還沒有等到墻面干燥就進(jìn)行保溫板的粘貼，造成粘貼失敗。2.涂料飾面外保溫隔熱施工因素由于施工因素造成涂料飾面外保溫隔熱墻面開裂的原因有：（1）網(wǎng)格布干搭接或搭接不夠：在搭接處形成裂縫；（2）網(wǎng)格布鋪設(shè)位置貼近保溫隔熱層：起不到抗裂作用，抹面

13、砂漿層易產(chǎn)生裂縫。（3）門窗洞口的四角處沿45°未加鋪玻纖網(wǎng)格布：在應(yīng)力集中的門窗洞口的四角處沿45°易出現(xiàn)裂縫。（4）冬施：易出現(xiàn)開裂、空鼓、脫落。（5）粘貼聚苯板時(shí)，一端翹起，引起另一側(cè)的板面虛貼、空鼓。在施工時(shí)敲、拍、震動(dòng)板面引起膠漿脫落。（6）墻面平整度不好又沒進(jìn)行基層找平時(shí)，粘貼聚苯板通常采用以下方法，均存在缺陷：通過調(diào)整點(diǎn)粘粘結(jié)砂漿厚度來調(diào)整。用不同厚度的板或多層板來調(diào)整平整度。此法造成荷載不均，施工不規(guī)范，易出現(xiàn)問題。采用打磨方法找平。此法破壞了聚苯板表面致密結(jié)構(gòu)，影響與抹面砂漿的粘結(jié)。且打磨厚度過大時(shí)也降低了保溫層的保溫效果。（7）當(dāng)面層的增強(qiáng)材料為鋼絲網(wǎng)時(shí)

14、，沒有采用抗裂砂漿做面層抹灰材料，3.面磚飾面外保溫隔熱施工因素1.由于施工因素造成面磚飾面層開裂脫落的原因有： （1）基體未清理干凈、表面太光滑、有脫膜劑；（2）墻體表面垂直度、平整度偏差大，靠增加粘結(jié)砂漿厚度的辦法調(diào)整飾面的平整度，造成粘結(jié)砂漿超厚，因自重作用下墜，造成粘結(jié)不良。（3）粘結(jié)前需要面磚浸水而未浸水，表面積灰，砂漿不宜粘結(jié)，而且由于面磚吸水，把砂漿中的水分很快吸收使粘結(jié)砂漿與磚的粘結(jié)力大為降低。（4）由于需要浸水的面磚浸水后粘結(jié)前未擦干/涼干，粘結(jié)面形成水膜，消弱了粘結(jié)砂漿與磚的粘結(jié)力。（5）當(dāng)采用密縫粘貼面磚時(shí)，由于面磚飾面層受熱應(yīng)力影響而產(chǎn)生的變形應(yīng)力得不到釋放，易發(fā)生空鼓

15、開裂。同時(shí)由于密縫粘貼面磚時(shí)形成“瞎縫”，磚縫無法勾縫易形成雨水滲漏；女兒墻檐口、雨蓬、窗臺(tái)、陽(yáng)臺(tái)欄板等具有上平面和水平陽(yáng)角的部位以及水落管出水口的下部等易發(fā)生問題。主要原因是角部磚縫對(duì)接不良，上平面易積存雨雪水，這些水分會(huì)侵入縫隙中；面磚吸水率過大時(shí)，水通過面磚被吸入到磚坯中；以上這些侵入水經(jīng)日夜或季節(jié)凍融作用使粘結(jié)層受到破壞，發(fā)生開裂、脫落，并向大面積發(fā)展。二、外墻保溫面層裂縫控制（一）外墻保溫面層裂縫控制的基本原則1. 外保溫體系抗裂優(yōu)于內(nèi)保溫體系的原則外保溫體系有利于建筑物建立一個(gè)更加合理的溫度場(chǎng)，由于采用外保溫，內(nèi)部的磚墻或混凝土等結(jié)構(gòu)受到保護(hù)。使保溫層以里的主體結(jié)構(gòu)冬季溫度提高，濕

16、度降低，溫度變化較為平緩，夏季結(jié)構(gòu)溫度穩(wěn)定性增加，墻體結(jié)構(gòu)熱應(yīng)力減少，從而主體墻產(chǎn)生裂縫、變形、破損的危險(xiǎn)大為減輕，建筑壽命得以大大延長(zhǎng)。由于裸露的結(jié)構(gòu)如混凝土排水挑檐、女兒墻等與保溫后的結(jié)構(gòu)墻體溫度環(huán)境不同易引發(fā)破壞，因此完善的外保溫應(yīng)是對(duì)結(jié)構(gòu)的骨架徹底包覆，這樣雨、雪、凍、融、干、濕等對(duì)主體墻的影響也會(huì)大大減輕。因此，外保溫體系對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的保護(hù)、防止裂縫的發(fā)生優(yōu)于內(nèi)保溫體系，更優(yōu)于內(nèi)外保溫混合做法。2. 防護(hù)層的抗裂問題是控制裂縫的主要矛盾的原則置于保溫層外的防護(hù)層的抗裂能力，對(duì)外保溫體系的抗裂性至關(guān)重要，實(shí)踐證明傳統(tǒng)的水泥砂漿抹在保溫層上，不能解決抗裂問題，必須采用專用的抗裂砂漿并輔以合

17、理的增強(qiáng)網(wǎng)，各種體系做法多十分重視防護(hù)層的抗裂性，根據(jù)國(guó)外及國(guó)內(nèi)的經(jīng)驗(yàn)，應(yīng)規(guī)定抗裂砂漿的壓折比小于3；另外在砂漿中加人適量的纖維對(duì)控制裂縫的產(chǎn)生是十分有效的。采用多種纖維復(fù)合配制的抗裂技術(shù)，能夠更好地吸收受外界自然條件影響產(chǎn)生的膨脹、收縮變形，并均勻地將溫差變形應(yīng)力向四周分散，從而有效地防止裂縫的產(chǎn)生。正確的做法應(yīng)是將采用由抗堿玻纖編織的經(jīng)耐堿涂塑的玻纖網(wǎng)格布鋪貼在柔韌性良好(壓折比3)的抹面砂漿中，并靠近面層一側(cè)。抹面砂漿的柔韌極限拉伸變形應(yīng)大于最不利情況下的自身變形(干縮變形、化學(xué)變形、濕度變形、溫度變形)及基層變形之和，從而保證防護(hù)層抗裂性要求。如外飾面是面磚，在水泥抗裂砂漿中也可以加入

18、鋼絲網(wǎng)片，但是應(yīng)對(duì)鋼絲網(wǎng)的絲徑、孔距通過試驗(yàn)來確定，面磚的短邊應(yīng)至少覆蓋在兩個(gè)以上網(wǎng)孔上，鋼絲網(wǎng)應(yīng)采用防腐(銹)好的熱鍍鋅鋼絲網(wǎng)。（二）外墻保溫體系面層裂縫控制指南1. 構(gòu)造設(shè)計(jì)(1)外墻內(nèi)保溫構(gòu)造設(shè)計(jì)內(nèi)保溫不利于重質(zhì)結(jié)構(gòu)墻體的保護(hù)，中國(guó)的建筑結(jié)構(gòu)多為重質(zhì)墻體，應(yīng)避免采用內(nèi)保溫設(shè)計(jì)。(2) 聚苯板薄抹灰外保溫隔熱構(gòu)造設(shè)計(jì)聚苯板薄抹灰外保溫該類外保溫已有比較固定的構(gòu)造設(shè)計(jì)形式，體系的適用范圍應(yīng)為：以保溫為主、隔熱為輔的嚴(yán)寒及寒冷地區(qū)、建筑高度30米以下、對(duì)防火性沒有特殊要求的外墻保溫。改進(jìn)型聚苯板薄抹灰外保溫改進(jìn)體現(xiàn)在防火隔離帶的設(shè)置及將大空腔變?yōu)闊o空腔或小空腔?；鶎悠秸冗_(dá)標(biāo)后采用滿粘聚苯板以形成無空腔體系，由于聚苯板被滿涂粘結(jié)劑粘結(jié)于墻面，對(duì)聚苯板形成強(qiáng)約束，有利于板縫裂縫的控制。(3) 現(xiàn)澆無網(wǎng)聚苯板外保溫隔熱構(gòu)造設(shè)計(jì)通過采用具有拉結(jié)槽并經(jīng)界面砂漿處理的聚苯板，解決聚苯板與混凝土基墻結(jié)合力不夠的問題。聚苯板經(jīng)界面砂漿處理后與混凝土具有良好的粘結(jié)性能，而拉結(jié)槽由于部分嵌入混凝土中，拉結(jié)作用非常明顯，增強(qiáng)了整體安全性。目前采用拉結(jié)槽槽型多為燕尾形、凹凸形，從受力因素考慮燕尾槽更為合理。現(xiàn)場(chǎng)組合澆注過程中，使用塑料卡釘可防止跑漿發(fā)生并有助于澆注平整度的控制，與金屬錨固件相比防止了局部非柔性