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摘要:建筑外墙外保温体系开裂较为普遍,本文从外保温体系的组成材料性能本身、各层材料性能匹配和施工因素等方面简要分析外保温开裂的原因,并提出了相应的防治措施,从而保证建筑外墙外保温工程的质量。
关键词:外墙外保温;开裂原因;防治措施
现代建筑常使用的外墙保温方式主要有内保温、外保温、内外混合保温等多种方法,材料多样,做法多样。由于外墙外保温体系使主体结构所受的温差作用明显下降,温度变形大大减少,对结构墙体起到了很好的保护作用,并有效阻断热桥而受到设计工作者的青睐。同时,在既有建筑的改造中,对现有建筑结构及使用影响也较小,因此,建筑外墙保温选择使用外保温体系较为普遍。
在实际工程中,外墙外保温存在涂料面层开裂的现象,严重影响了建筑的外观质量和使用寿命。因此,外墙外保温面层开裂的防治已成为工程施工质量防治的一项重要内容。
1?外墙外保温面层开裂原因分析
1.1?保温体系各层材料因素
1.1.1?保温材料
1)挤塑聚苯板:材料本身密度大、强度高,由于自身变形及温差变形而产生的变形应力也大,易造成板缝处开裂;
2)模塑聚苯板:材料密度低、易变形、抗冲击性差,常常由于工期长或隔年施工等原因,造成聚苯板表面粉化,导致聚苯板粘结不牢,造成保温层、防护层、饰面层开裂;
3)憎水岩棉板:材料密度低、强度低、易变形、板缝处易开裂,导致饰面层开裂。
1.1.2?防护层材料
在外墙外保温体系中,抹面砂浆与增强网构成的防护层对整个保温体系的抗裂性能起着关键的作用。按照有关规定要求,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、化学、湿度、温度变形)与基层变形之和,从而保证防护层抗裂性要求。抹面砂浆中增强网(如玻纤网格布)的使用,一方面能够有效地增加防护层的拉伸强度,另一方面可以有效地分散应力。由于防护层材料造成开裂的原因主要有以下几方面:
1)抹面砂浆采用普通水泥砂浆。
2)配制的抗裂砂浆柔韧性不够。
3)抗裂砂浆层厚度超规范,收缩开裂。
4)玻纤网格布材料质量不合格,抗断裂强度低,耐碱强度低,未起到增强作用,引起面层开裂。
1.1.3?涂料饰面层材料
涂料饰面层应具有良好的防水、透气及抗裂性能。腻子与涂料应着重考虑柔韧抗变形性而不是强度。从抹面抗裂砂浆、腻子到涂料,其抗变形性应逐层增加,方为保证保温体系抗裂性能的理想模式。由于饰面层材料引起面层开裂的原因主要有以下几方面:
1)腻子韧性不够。若刚性腻子,易导致由于韧性不够引起的抵抗防护层开裂。
2)采用不耐水的腻子。受水浸渍后产生气泡、开裂。
3)涂料耐老化性能不符合要求。导致面层耐久性差,易开裂、起皮。
4)涂料透气性差。使得内部的水汽无法排出,造成起泡、起皮。
5)涂料与腻子性能不匹配。例如在聚合物改性腻子上面使用溶剂型涂料,造成腻子中的聚合物溶解而使腻子性能破坏。
1.2?外墙外保温体系材料协作性能差异
1.2.1?聚苯板抹灰外保温体系开裂原因
聚苯板抹灰外保温体系通常采用粘贴 (加锚固栓辅助锚固) 的方式固定于基层墙体上,再抹抹面砂浆并将增强网铺压在抹面砂浆中。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在实际施工中,出现了较多的涂料饰面层开裂的问题,究其原因主要有以下几方面:
1)EPS板自身收缩变形时间长达60d。在自然环境条件下42d,或在60℃蒸汽养护条件下5d的自身收缩变形可完成99%以上。所以,EPS板在自然环境条件下42d或在60℃蒸汽养护条件下5d后才能上墙。但在我们现实施工中很难保证这一点,因为:a.生产企业由于资金占用、成本控制等因素,通常养护不到7d就出厂;b.生产企业往往没有足够的场地供EPS板长时间养护,从而造成了施工现场EPS板上墙后继续收缩,且均集中在板缝处。
2)由于季节变化、昼夜温差引起保温体系发生热胀冷缩、湿胀干缩时,也会在板缝处集中产生变形应力,从而造成板间裂缝。
3)对于夏热冬冷地区工程,当聚苯板的温度超过70℃时,会产生不可逆热收缩变形,造成较为严重的开裂变形,这种情况在高温的夏季更为突出。
1.2.2?抹灰钢丝网架外保温体系开裂原因
水泥砂浆厚抹灰钢丝网架外保温体系通常把带有钢丝网架的聚苯板与现浇混凝土整体一次浇筑,固定在基层墙体上,然后用厚20mm~30mm的普通水泥砂浆找平。此类做法开裂严重,主要有以下两方面原因:
1)普通水泥砂浆自身极易产生收缩变形,并且存在强度增大周期短(10多小时便已完成)、收缩周期长(几个月甚至上百天,收缩率为8%~10%)的矛盾,当收缩形成的拉应力超过水泥砂浆的抗拉强度时,就会出现裂缝。
2)由于保温板平整度很难控制,会造成找平层抹灰厚度不均,局部每平方米荷载可达800N甚至1000N以上,在这样的情况下,局部收缩和温差应力不均,引起较多裂缝。
1.2.3?憎水岩棉板外保温体系开裂原因
1)在构造中不用柔性腻子而采用刚性腻子。
2)不采用压折比小于3的抗裂砂浆,而采用普通水泥砂浆或韧性不够的抹面砂浆。
3)门窗洞口四角未铺设45°耐碱增强网。
4)抹灰未分层,或虽分层但各层间隔时间少于24h,且分层厚度不均匀。
1.3?施工因素
施工的质量对外墙饰面层质量的保证是非常重要的。外保温体系施工过程中由于施工因素造成的开裂主要有以下几方面:
1)增强网格布搭接或搭接不够,造成搭接处开裂。
2)局部增强措施不到位。比如在门窗洞口四角处沿45°未加铺玻纤网,就容易导致这些关键部位出现45°裂纹。
3)施工季节选择不当。冬期施工的外墙外保温工程,容易出现开裂、空鼓、脱落等质量通病。
4)施工工艺不当。粘贴聚苯板时,一端翘起,引起另一端的板面虚铺、空鼓;在施工过程中,敲、拍、振动板面也会引起胶浆脱落。
5)作业时间不当。在太阳曝晒或在高温天气下抹面层,失水过快。
6)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性差的高弹性面层涂料,易造成面层涂料起泡。
2外墙外保温体系面层开裂的预防与控制
为保证外墙外保温工程质量,必须按照“逐层渐变、柔性释放、抗放结合、求同存异”的原则,认真选择材料及施工方法,处理好材料之间的相邻关系,以达到保温、抗裂及装饰的效果。具体来讲,外保温体系饰面层开裂的预防与控制应注意以下几方面:
1)严格掌握逐层渐变柔性释放应力的抗裂技术原则。有关专项课题研究表明:应努力做到保温层各相邻层性能、弹性模量变化指标相匹配,逐层渐变;抗裂砂浆应保证一定的柔韧性,以便释放变形应力;涂料饰面层应从里向外柔性变形逐渐增大。
2)加强保温层施工前的基层处理,要求基层平整坚实;凸起、松动等部位应剔除,用1∶3水泥砂浆找平。
3)严禁使用普通水泥砂浆作为保温构造的找平层、保护层。
4)严格控制防护层的施工质量,必须采用专用抗裂砂浆并辅以合理的增强网。
5)增强网的搭接长度不小于100mm。
6)做好立面的优化、合理设置分割缝。
7)应充分考虑各层材料的相容性及匹配性。
8)做好材料性能匹配性控制:外保温体系材料由供应商对体系材料成套供应。
9)提高施工质量保证率。
3结束语
保温外墙面开裂的原因是复杂的、多方面的,同时也比较难把握。因此,施工中要认真处理好各个细部工作,进一步加强检查验收工作,发现问题及时处理;从材料控制、施工工期、施工工序、施工质量等各方面严格执行《建筑节能工程质量验收规范》,才能更好地防治外墙外保温体系的开裂,确保工程质量。
参考文献:
[1]?建筑节能工程施工质量验收规范GB50411-2014
[2]中国智能骨干网武汉黄陂核心节点项目(一期)保温施工方案,2016年11月
[2] 张江华,《外墙EPS板保温板板面裂缝控制及修补技术》,
论文作者:刘运庚
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第26期
论文发表时间:2018/2/2
标签:砂浆论文; 面层论文; 腻子论文; 体系论文; 材料论文; 涂料论文; 外墙外保温论文; 《建筑学研究前沿》2017年第26期论文;