摘要:建筑节能是贯彻可持续发展战略、实现国家节能规划目标、减排温室气体的重要措施,符合全球发展趋势。建筑能耗在社会总能耗中占有很大比例,在建筑能耗中,外围护结构的热损耗较大,在外围护中墙体又占了主要份额,因此,外墙节能保温是建筑节能分部工程的一个重要组成部分,随着国家建筑节能要求的提高,应用也越来越广。目前北京地区外墙外保温已成为墙体保温的主要形式。而外墙保温面层的裂缝是质量通病中的重症,防裂是墙体保温体系要解决的关键技术之一。因为一旦保温层、保护层发生开裂,墙体保温性非但满足不了设计的节能要求,降低了工程质量,甚至会危及墙体的安全。
本文介绍了中试车间及配套服务楼(大兴疫苗产业园生产基地)在预防外保温墙面开裂所采取的施工技术措施;从材料控制、基层、防护层的处理;玻纤网格布的粘贴、聚苯板的粘接等容易造成外墙外保温墙面开裂的因素上加以控制,同时又从节点的施工、变形缝处理上的改进、实体质量的监管等方面提出了改进、加强控制的措施。
通过采取以上综合措施,严把质量关,真正达到了“联结安全、保温可靠、面层不裂,使用耐久”的十六个字的方针,有效地控制了保温外墙面裂缝的产生,确保了工程质量。
关键词:外墙保温;裂缝分析;施工难点
绪论
中试车间及配套服务楼(大兴疫苗产业园生产基地),位于北京市大兴区0504-087地块。建筑面积14385.94平方米,地下一层,地上两层,局部三层,平屋顶,建筑高度23.75米。本建筑生产厂房和中试车间等生产功能区域位于地下室、一层及二层,局部三层为会议室和行政办公区。抗震设防烈度8度,耐火等级地下为一级,地上为二级。本工程室内地坪标高±0.000相当于绝对标高37m。基础结构形式为条形基础、独立基础、筏板基础,主体结构形式为框架剪力墙结构,二次结构采用蒸压加气混凝土砌块砌筑。地下室层高3.9m,一层及二层高7.9m,三层层高4m。
该工程的外墙保温采用EPS板薄抹灰外墙外保温系统施工方法,聚合物砂浆做保护层,以耐碱玻璃纤维布为增强层,外饰面为面砖。该工程在进行样板墙面外保温施工时出现了不同程度的裂缝,针对这一状况,项目部及时组织相关人员对如何保证外保温墙面的施工质量进行了有效的讨论研究,通过采取一系列的质量控制措施,有效地控制了EPS板薄抹灰外墙外保温系统在外墙保温应用中容易发生的墙面开裂的施工问题,取得了很好的效果。本文就如何加强外墙外保温墙面防裂施工的过程质量控制谈一些具体的措施。
一、外墙保温施工中出现的问题
1、外保温系统的脱落:
(1)所用胶粘剂达不到质量、性能要求,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;粘结胶浆配比不准确,选用的水泥不符合技术要求;粘结面积过小,未达到相应产品设计规定。
(2)基层表面的平整度超出基层允许偏差范围;其表面含有妨碍粘贴的物质,未进行界面处理。
(3)采用的苯板密度不足,抗拉强度过低,满足不了保温系统自重及面层荷载对其强度的承载要求,导致苯板被拉损破坏。
2、保温板的空鼓、虚贴:
(1)基层墙面的平整度达不到设计要求,墙面过于干燥,在粘贴保温板时没有对基层采取掸水处理;雨后墙面含水量过大,还没等墙体干燥时就进行板的粘贴,引起胶浆流挂,导致空鼓、虚贴。
(2)胶浆的配制稠度过低,粘结剂的粘度指标不合理,胶浆贴附到墙面时产生流挂,导致板面局部空点虚贴。
(3)施工时不是用双手均匀的挤、揉、压板面,而是用力猛压板的一端造成另一端翘起,在敲、拍、震动板面时,引起胶浆脱落,导致板面的空鼓、虚贴。
3、面层的空鼓、开裂:
(1)胶粘剂的柔性压折比指标不能满足设计要求,脆性过强,抹面胶浆的抗变形能力不足以抵抗因应力作用;胶粘剂里有机物质成分含量过高,胶浆的抗老化能力降低,随时间推移都会出现开裂。
(2)水泥的掺入比例过大,胶浆的强度标号过高,面层胶浆早期收缩过快;胶浆的吸水率过高,冬季因冻融、冻胀作用等均会引起开裂。
(3)工程用砂选用中砂,导致砂的过筛粒径过细,含泥量过高,粒径级配不合理造成开裂。
(4)苯板没有完成对外保温养护期的要求,上墙后产生较大的后收缩,引起面层的开裂;苯板粘贴时局部通缝或在窗口四角没有套割引起开裂。
(5)玻璃纤维网格布的平米克重过低、延伸率过大、网格布的网孔尺寸过大或过小、网格布的耐碱涂敷层的涂敷量不足,耐碱强度保留率过低,网格布的埋设位置不当;网格布间断开无搭接或搭接尺寸不符合要求引起开裂。
(6)窗口周边、四角及墙体转折处等易产生应力集中的部位,未设增强网格布以分散其应力;抹底层胶浆时,直接把网格布铺设于墙面上,胶浆与网格布不能很好的复合,网格布起不到约束和分散应力的作用而引起开裂。
(7)胶浆没有进行充分搅拌,保温板板面不平,特别是相邻板面不平,造成抹灰厚度偏差,收缩不一致导致裂缝。板间缝隙应用胶粘剂填塞。
(8)面层增强材料用钢丝网时,没有采用抗裂砂浆做面层材料,依然采用普通水泥砂浆,因钢筋、水泥砂浆、苯板、冷拔钢丝的线性膨胀系数不一致而产生裂缝。
(9)面层施工时在太阳曝晒下进行,抹完面层后未及时喷水养护,导致面层失水过快,引起干缩裂缝;在面层抹灰时,有时采取蘸水拍浆的方式,导致面层骨料过少产生裂缝。
(10)面层未设保温系统的变形缝而引起开裂;在保温系统的截止部位,对材质变换处的防水处理或柔性、刚性的处理不当,产生裂缝。
二、施工过程的控制
1、材料的控制
把好材料质量关,是外保温施工质量过程控制的起点,它将直接影响到整个外保温工程最终的保温隔热效果。《建筑节能工程施工质量验收规范》(GB50411---2007)第4章第4.2.2条规定:“墙体节能工程使用的保温隔热材料,其导热系数、密度、抗压强度或压缩强度、燃烧性能应符合设计要求”。根据要求,我们对材料提出了下面要求:
(1)保温板进场时重点监控其产品的出厂日期和规格。出厂日期如果与使用日期太近,则有可能说明其陈化期过短,不能达标。陈化期必须保持在自然条件下42d或者在60°c蒸汽中陈化5d以上。同时对保温板的各种规格也做了严格的控制。本工程设计要求采用的保温板板是:长×宽×厚为1200×600×60mm,因此我们要求该材料进场时其尺寸允许偏差控制在1.5mm,保温板厚度不允许出现负偏差,板的密度均保持在18kg/m3以上,对不符合要求者及时通知保温板的厂家,让其拉出现场。
(2)材料必须选用耐碱的玻璃纤维网格布。根据本工程的实际情况,我们在咨询了有关专家的意见后,本工程采用了表面涂覆耐碱层的玻璃纤维网格布。为了防止无涂覆耐碱层的网格布流入,我们在施工现场验货把关时不但重视对上述网格布的出厂证明、材料性能检测报告的核验,而且还加强了现场的手感检测(通过柔韧性的手感来判断网格布的质量)和用天平称对网格布的单位面积质量进行复称、复测。
(3)重点检查他们的材料性能检测报告和现场的材料复试试验,凡材料性能检测数据不合格的或现场复试试验结果不合格的坚决停止使用。
2、基层及面层的控制
工程要求墙体基层平整度和每层的垂直度允许偏差均控制在4mm内。对不符合要求者在进行保温施工前对外墙先抹1:3水泥砂浆找平,目的就是避免基层表面不平整而导致胶结剂用量损失并且会影响最终保温层的粘贴质量。找平层的控制要求:与墙面粘接牢固,不得有脱层、空鼓、裂缝等现象。
3、耐碱玻纤网格布铺贴控制
在外墙外保温中正确使用耐碱玻纤网格布非常重要。因为抹面胶浆中没有网布增强,砂浆产生裂缝是不可避免的。抹面砂浆与玻纤网布构成的保护层对外保温体系的抗裂性起着关键作用。玻纤布能够有效增加保护层的拉伸强度,又能有效缓冲、分散产生的应力,从而形成抗裂作用。该工程对施工进场的耐碱玻纤网格布均要求进行见证取样复试,目的就是为了工程使用的耐碱玻纤网格布能够真正起到应有的抗裂作用,提高保温系统的抗裂、耐久性能。本工程具体的操作要求如下:在施工中第一遍抹灰胶浆的厚度约为4mm(因为抹灰胶浆总厚度根据外装饰情况而定,本工程外饰面为真实漆涂料,抹灰胶浆总厚度约为6mm),注意抹面胶浆要均匀饱满,随后将耐碱玻纤网格布绷紧后贴于底层抹面胶浆上,用抹子由中间向四周把网格布压入胶浆的表面,要平整压实,严禁网格布皱褶。玻纤布必须在胶浆湿软状态时及时压入并抹平。待胶浆干硬至可以碰触时,再用抹子涂抹第二道抹面胶浆,厚度约为2mm,玻纤布应位于防护层靠外约1/3处,不得裸露在外,也不应埋入过深,具体以玻纤布看得见格子看不见颜色为标准。同时相邻的网格布之间搭接宽度不小于50mm,,阴、阳角处的耐碱网格布要压茬搭接,宽度大于200mm.为了防止保温板在拼缝处、门窗四角处开裂,需要门窗洞口处增加附加的钢丝网片,尺寸为200×400mm,沿着45°的方向粘贴
4、聚苯板的粘贴
本工程在吸取了目前通用的两种聚苯板粘贴法 “条粘法”和“点框法”的优点基础上,在聚苯板粘贴施工工艺上采用了“条框法”,即在每块聚苯板的边框四周涂满胶粘剂,其他的部位按每隔20mm~25mm进行条状涂布粘胶剂。实践证明:用该方法粘贴聚苯板无论是与基层墙面的粘接面积上还是与基层墙面的粘接牢固程度上均优于目前使用的“条粘法”和“点框法”。
施工时用手持式电动搅拌机搅拌,拌制的粘结砂浆重量比为水:砂浆=1:5,边加水边搅拌;搅拌时间不少于5min,搅拌必须充分、均匀,稠度适中,并有一定黏度。砂浆调制完毕后,须静置5min,使用前再次进行搅拌,拌制好的砂浆应在1h内用完,同时注意防晒避风,超过可操作时间,禁止再加水使用,胶粘剂配制集中搅拌,专人定岗。并按《外墙外保温工程施工技术规程》JGJ144---2004的要求做基层与胶粘剂的拉伸粘接强度检验,粘接强度不低于0.3Mpa,同时要保证粘接剂的厚度大于3mm,粘结的面积大于40%,且不得在聚苯板侧面涂抹胶结剂。为增强聚苯板与粘结砂浆的结合力,在粘贴聚苯板前,在聚苯板粘贴面薄薄涂刷一道专用界面剂;待界面剂晾干后方可涂抹聚合物粘结砂浆进行墙面粘贴施工。
施工前,根据顶板的设计尺寸编制聚苯板的排板图,以达到节约材料、施工速度的目的。聚苯板以长向水平铺贴,保证连续结合,上下两排板须竖向错缝1/2 板长,局部最小错缝不得小于200mm。粘贴聚苯板时,若遇到非标准尺寸或局部不规则图形要进行现场裁切。整块墙面的边角处所用的聚苯板的最小尺寸不得小于300mm。聚苯板的拼缝不得正好留在门窗口的四角。
涂好聚合物砂浆的聚苯板必须立即粘贴在墙面上,速度要快,以防止粘结砂浆表面结皮而失去粘结作用。粘贴时不允许采用使板左右、上下错动的方式调整预粘贴板与已贴板间的平整度,而应采用橡胶锤敲击调整;目的是防止由于聚苯板左右错动而导致聚合物粘结砂浆溢进板与板间的缝隙内。
粘板时注意清除板边溢出的胶粘剂,使板与板之间没有“碰头灰”。保温板之间要紧密相连,其间隔要求小于1mm。因为若保温板非紧密连接,则胶浆会嵌入到缝隙中,当砂浆层热胀冷缩受到限制,就会由于应力不均导致裂缝的产生。缝宽超出2mm时用相应厚度的聚苯片填塞。板缝处是应力集中释放区易产生裂缝,因此该工程对接缝表面高低差要求不超过1.5mm,若出现超过现象则在保温板贴完至少24小时后对保温板边角不平处进行打磨平整。
固定件个数按照图(1)要求放置(横向位置居中、竖向位置均分),任何面积大于0.1m2的单块板必须加固定件,且每块板添加数量不小于4个。
(1)固定件布置图
操作时,自攻螺栓需拧紧,使用根部带切割刀片的冲击钻,切割刀片的大小、切入深度与钉帽相一致,将工程塑料膨胀钉的钉帽比聚苯板边表面略拧紧一些;如此才可保证聚苯板表面平整,利于面层施工;同时方可确保膨胀钉尾部膨胀部分因受力回拧膨胀使之与基体充分挤紧。
5、重点难点施工
在施工中各种预留孔洞,包括空调管、天然气管、穿线管等因直径较小,施工中难以有效处理孔径内面,既无法抹胶浆保护,也无法内衬网格布。如果处理不好,保温板受到破坏,会直接影响外墙保温系统的质量和整体使用年限。我们在该工程上采取了以下的技术处理方法:墙面开孔时,在开孔器下侧垫一小木楔,使孔洞由内向外有略向下的坡度,然后根据孔洞选择PVC管,按要求尺寸锯好备用,其长度等于保温层厚度加上50---70mm,待保温外墙面层胶浆完全固化后,把预留孔洞表面网格布按米字形剪开,把准备好的PVC管从外孔向内压入,压入时必须把网格布压在PVC管的外侧,然后用粘接胶浆把管口封好。经过这种施工方法处理的预留孔洞,能很好地保护保温层,方法简单,美观实用。
6、保温墙体面层裂纹的防治
外保温墙体产生裂缝的主要原因有以下几点:
1、保温层和饰面层温差和干缩变形导致的裂缝。
2、玻纤网格布抗拉强度不够或玻纤网格布耐碱度保持率低导致的裂缝。
3、玻纤网格布所处的构造位置有误造成的裂缝。
4、保温面层腻子强度过高。
5、聚合物水泥砂浆柔性强度不相适应。
6、腻子、涂料选用不当。
结 论
针对上述问题,应当选用符合要求的材料,在施工过程中,安排专人对关键部位和关键工序进行验收,并尊循"柔性渐变抗裂技术"路线,即保温体系各构造层的柔韧变形量高于内层的变形量,其弹性模量变化指标相匹配,逐层渐变,满足允许变形与限制变形相统一的原则,随时分解和消除温度应力。
由于对上述问题进行了预控,在本工程竣工后,经对其进行跟踪检查,至今未发现外墙裂纹等质量问题,在工程的评选中,受到了专家组的一致好评。
参考文献
[1] 外墙外保温技术 马保国 P134
[2] 膨胀聚苯板薄抹灰外墙外保温系统 JG149----2003
[3] 外墙外保温工程技术规程 JGJ144---2004 P11
论文作者:张伟
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第24期
论文发表时间:2018/12/3
标签:面层论文; 砂浆论文; 网格布论文; 墙面论文; 裂缝论文; 工程论文; 外墙论文; 《建筑学研究前沿》2018年第24期论文;