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【摘要】開裂作為外墻外保溫工程的質(zhì)量控制難點(diǎn)，需要系統(tǒng)的認(rèn)識其成因及有效的控制措施和解決方法，使因開裂對外墻外保溫工程造成的各種破壞得以控制。


【關(guān)鍵詞】外墻外保溫體系   開裂  分析  控制

近年來，隨著我國新的節(jié)能50%的《民用建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)（采暖居住建筑部分）》（JGJ26-95）的實(shí)行，以及《夏熱冬冷地區(qū)居住建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》（JGJ134-2001）的頒布，外墻外保溫技術(shù)越來越多地在一些城市的節(jié)能建筑中得到應(yīng)用。事實(shí)證明，相比于其它外墻外保溫方式，外保溫式一種最有效，最合理的保溫方式。

我國外墻外保溫的歷史已有近十年。從已建成的項目來看，最普通的質(zhì)量問題是面層的開裂，而開裂導(dǎo)致了外保溫失去功效。從最早期的鋼絲網(wǎng)水泥砂漿抹面，到后來的聚合物水泥砂漿+玻璃纖維網(wǎng)格布，至目前Sto推出的無水泥高彈性纖維增強(qiáng)抹面膠漿，我國的外保溫體系大致經(jīng)歷了上述三個發(fā)展時期，主要目的是提高防護(hù)面層的彈性，解決外保溫體系的面層開裂問題。

導(dǎo)致外保溫體系面層開裂的因素很多，從體系的設(shè)計，到材料、施工，幾乎涉及到外保溫體系的各個方面，本文意在此做一個全面的分析與總結(jié)，供同行參考。

一、             材料

1、  聚苯板

用于外墻外保溫體系的聚苯板密度不宜過低。存放期必須符合要求。

作為防護(hù)面層的基面，聚苯板需有一定的剛性。密度過低的聚苯板由于強(qiáng)度太低太松軟，在外力沖撞、風(fēng)壓作用下易變形，顯然是不合適的。

國外用于外保溫的聚苯板的密度為15Kg/m3，抗拉強(qiáng)度可以達(dá)到180Kpa。國內(nèi)的聚苯板在抗拉強(qiáng)度達(dá)到已經(jīng)公布的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《膨脹聚苯板薄抹灰外墻外保溫系統(tǒng)》所規(guī)定的最低值100Kpa時，密度應(yīng)在18-22Kg/m3之間。

2、  防護(hù)面層與飾面材料的彈性

防護(hù)面層的材料包括抹面膠漿與玻璃纖維網(wǎng)格布，歐標(biāo)（ETAG004）中稱此層面為“砂漿系統(tǒng)”（Putzsysterm）。作為抹面膠漿與玻璃纖維網(wǎng)格布共同組成的一個“系統(tǒng)”，除了與保溫板之間有一個可靠的粘結(jié)性以外，其主要性能指標(biāo)是抗開裂性和抗沖擊荷載性，以保護(hù)保溫板在相對惡劣的氣候田間與外力作用下不至于開裂而能正常發(fā)揮其保溫性能。

因此抹面膠漿應(yīng)具有一定的彈性。

行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《膨脹聚苯板薄抹灰外墻外保溫系統(tǒng)》規(guī)定無水泥基抹面膠漿的開裂應(yīng)變應(yīng)≥1.5%。水泥基材料的開裂應(yīng)變較低，一般為0.4%-0.5%，國內(nèi)現(xiàn)有的測試儀器無法測定，目前以抗壓扛折強(qiáng)度比來控制，要求≤3。

純水泥砂漿，不但本身沒有彈性，且具有較大的收縮應(yīng)力，是不適合使用于外保溫體系的。

對聚合物水泥砂漿來說，如果其中的乳液質(zhì)量不好，而水泥組分較多，砂的級配不良，含泥量高，或需要在工地現(xiàn)場配置的話，其質(zhì)量就很難地道保證。

玻璃纖維網(wǎng)格布在防護(hù)面層中起到應(yīng)力分散的作用，其性能與抹面膠漿的相容性非常重要。

目前業(yè)內(nèi)人士對玻纖網(wǎng)格布的強(qiáng)度與耐堿性（應(yīng)用于水泥基抹面膠漿）要求已十分清楚，本文不再贅述。沒有引起重視的是，對好的玻纖網(wǎng)格布來說，好要求它有較低的彈性（斷裂延伸率），較高的節(jié)點(diǎn)抗滑移強(qiáng)度，以及較好的剛性。好的網(wǎng)格布其應(yīng)力-應(yīng)變曲線應(yīng)呈線性關(guān)系。

換句話說，上圖中應(yīng)力-應(yīng)變曲線呈線性關(guān)系的網(wǎng)格布既是有較高的強(qiáng)度，配上彈性較好的抹面膠漿，所組成的“砂漿系統(tǒng)”的抗開裂性仍可能是很差的。

Sto無水泥高彈性纖維增強(qiáng)抹灰膠的開裂應(yīng)變達(dá)到2.38%，Sto玻纖網(wǎng)格布的斷裂延伸率為≤3.5%，故兩種材料的相關(guān)性是非常優(yōu)良的。水泥基抹面膠漿似乳液含量大小其開裂應(yīng)變一般為0.4%-0.5%，大多國內(nèi)網(wǎng)格布的斷裂延伸率卻在5%左右，性能形容性明顯較差。

飾面材料也應(yīng)具有與“砂漿系統(tǒng)”相應(yīng)的彈性，以保證外保溫體系整個面層系統(tǒng)性能的協(xié)調(diào)。不僅是彈性，外保溫體系各材料層的各種性能都應(yīng)是相容的，例如熱膨脹性等。材料之間的不相容，也會引起裂縫。


3、  面層材料的吸水性

水是建筑物的天敵，水引起了冰脹應(yīng)力和凍融破壞，使墻體產(chǎn)生裂縫，對外保溫也如此。故抹面膠漿與飾面材料的吸水性應(yīng)盡量低。

歐標(biāo)（ETAG004）對外保溫體系的評估首先從體系的吸水性開始視吸水性的結(jié)果確定是否需做耐候性試驗(yàn)（濕熱特征與凍融特征）。若涂上抹面膠漿（包括玻纖網(wǎng)格布）后體系試件的吸水量不合格（1小時吸水量≥1Kg/m2），可對涂上飾面砂漿后的體系試件重復(fù)試驗(yàn)，若仍達(dá)不到要求（24小時吸水量≥0.5Kg/m2），則必須做耐候性試驗(yàn)。

已經(jīng)公布的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《膨脹聚苯板薄抹灰外墻外保溫系統(tǒng)》參照ETAG004，在規(guī)定體系吸水率≤0.5Kg/m2的同時，還規(guī)定體系必須同時通過耐凍融試驗(yàn)。這一要求超越了ETAG004，足見防水對外保溫體系面層材料的重要性。

有機(jī)類砂漿的吸水性無疑大大地小于礦物質(zhì)類砂漿。

二、體系的設(shè)計

1、正確設(shè)置體系的伸縮縫

水泥基材料的開裂應(yīng)變較小，且本身收縮應(yīng)力較大，在大面積施工時必須設(shè)置體系的伸縮縫。伸縮縫間距應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)貧夂驐l件、材料性能經(jīng)過嚴(yán)格驗(yàn)算，并視建筑物具體情況進(jìn)行設(shè)計。對一些缺少技術(shù)資質(zhì)的企業(yè)來說，在這一點(diǎn)上根本無法做到。

2、外保溫體系與其它構(gòu)件連接處的處理

從工程實(shí)際中可看到，外保溫體系的開裂往往從細(xì)部開始，即門窗開口處、外墻面的空調(diào)、排水管等支架處，且裂縫寬度明顯大于墻面。

外保溫體系于其它構(gòu)件連接處的處理必須考慮以下因素：

●防水 

僅有防水的材料是不夠的，必須還有一個防水的結(jié)構(gòu)。

●不同材料之間應(yīng)有一個可靠的柔性的接觸

這是為了防止因材料熱脹冷縮等性能差異而對外保溫體系造成破壞。

3、易撞部位的防撞設(shè)計

某些裂縫是由于不可避免的外力沖撞而產(chǎn)生，應(yīng)對易撞部位作防撞設(shè)計。

建筑物的勒腳、整個底層、陽臺外墻、門窗兩側(cè)轉(zhuǎn)角等部位均是易受沖撞區(qū)域。在勒腳觸設(shè)置剛性托架，設(shè)置防撞隔離帶；在易撞墻面附加一層加強(qiáng)玻纖網(wǎng)格布；在轉(zhuǎn)角處附加剛性包角件等，都是必要的措施。

4、錨釘對裂縫的影響

在某些老建筑物及風(fēng)壓較大的高層建筑墻面，保溫板在粘貼的同時往往還需附加錨釘一增加體系的安全性。然而錨釘對外保溫體系地裂縫卻起著不利的影響。

在較大的風(fēng)壓下（不論是正壓還是負(fù)壓），兩顆錨釘連線的中間及錨釘托盤周邊的外保溫體系所受的彎曲應(yīng)力最大，從而是容易引起開裂的部位。

計算表明，只要基面有足夠的承載力，粘膠的粘結(jié)強(qiáng)度足夠抵抗（100m高處的）負(fù)風(fēng)壓。一般情況下除了高層的陽角區(qū)域，大墻面上不需附加錨釘。

施工時特別應(yīng)注意錨釘?shù)耐斜P不能凸出于保溫板面，以防止對面層材料形成集中應(yīng)力。

5、裝飾面顏色的影響


外保溫裝飾面層的顏色不易過深，顏色的明度宜大于20%，以盡量減少夏季外保溫體系對太陽熱量的吸收，降低溫度應(yīng)力。

三、施工

外保溫體系是一個在工地現(xiàn)場施工出來的復(fù)雜的多層結(jié)構(gòu)，因此施工質(zhì)量直接影響到外保溫施工隊伍，必須加強(qiáng)對工人的培訓(xùn)和管理，以適應(yīng)不斷增強(qiáng)的市場需求。

下列因素會引起外保溫面層的開裂：

1、保溫板粘貼質(zhì)量不好

保溫板如粘貼不平整，會使防護(hù)面層材料受到集中應(yīng)力（尤其是收縮應(yīng)力較大的水泥基材料）而導(dǎo)致開裂。板縫如留有粘膠，或板縫沒有專用發(fā)泡膠填充，板縫便成為熱橋而導(dǎo)致結(jié)露，冷凝水從內(nèi)部破壞外保溫體系。

門窗開口處是最易開裂的部位，除了上述材料連接處理應(yīng)合理外，此處的保溫板應(yīng)連接而不能有板縫。

由于基面不平整，板縫出現(xiàn)高差是常見的問題，如果沒有打磨平整，該部位是特別容易開裂的。一些廠家使用XPS板作為保溫板，這種板結(jié)構(gòu)致密無法打磨，對開裂問題來講存在先天性缺陷。

在某些已開裂的工程經(jīng)常能看到沿著板縫方向開展的裂縫，或看到清晰的沿著板縫方向的面層的起拱，均是因?yàn)楸�溫板粘貼質(zhì)量有問題，或打磨不平整，當(dāng)然也可能包括保溫板本身的收縮變形。

2、水泥基抹面層太厚

水泥基材料由于其本身的收縮應(yīng)力較大，厚度一般不宜超過5mm，越厚越易導(dǎo)致開裂。

3、玻纖網(wǎng)格布埋設(shè)不當(dāng)

玻纖網(wǎng)格布在防護(hù)面層中起到應(yīng)力分散和加強(qiáng)抗拉的作用，合理的埋設(shè)位置應(yīng)該在防護(hù)面層厚度的外側(cè)1/3處。設(shè)置在中間或太靠里側(cè)都會降低防護(hù)層的抗裂作用。

但在施工中往往難以控制。特別是一些抹面層較厚，而網(wǎng)格布過細(xì)過軟的體系。對于“Sto經(jīng)典”外墻外保溫體系，施工時以表面能看到網(wǎng)格布格子而看不到網(wǎng)格布顏色的方法來控制。

相鄰網(wǎng)格布應(yīng)搭接5-10cm，但加強(qiáng)網(wǎng)格布只能對接。

對于水泥基材料，在門窗開口處還應(yīng)附加45度角網(wǎng)格布。

4、水泥基抹面材料的養(yǎng)護(hù)

水泥基抹面膠漿應(yīng)有一定的灑水養(yǎng)護(hù)期，新施工的抹面層不能受太陽直曬和風(fēng)吹，以避免失水過快，導(dǎo)致水泥水化不充分而影響水泥初期強(qiáng)度引起開縫。

從這個角度來說，由于無水泥基材料的干燥是水分蒸發(fā)的過程而非水化過程，并不需要嚴(yán)格的潮濕養(yǎng)護(hù)，故在高溫氣候下施工有更好的適應(yīng)性。

綜上所述，影響外保溫體系面層開裂因素繁多。

但外保溫防護(hù)面層毛否具有較高的彈性，較低的吸水性，以及細(xì)部節(jié)點(diǎn)是否有正確合理的處理，是外保溫體系防止開裂的決定性因素。