EPS板外墻外保溫系統(tǒng)開裂的原因分析及預(yù)防

許國(guó)平 馬偉 李東華

河南牧業(yè)經(jīng)濟(jì)學(xué)院（450011）

EPS板外墻外保溫系統(tǒng)開裂的原因分析及預(yù)防

許國(guó)平 馬偉 李東華

河南牧業(yè)經(jīng)濟(jì)學(xué)院（450011）

分析了EPS板外墻外保溫系統(tǒng)裂縫形成的原因，介紹了設(shè)計(jì)單位從設(shè)計(jì)角度，監(jiān)理單位從質(zhì)量控制角度，施工單位從原材料、施工技術(shù)交底、驗(yàn)收把關(guān)等角度采取的預(yù)防措施，從而保證工程質(zhì)量。

EPS板外墻外保溫；裂縫；熱應(yīng)力；抹面砂漿；黏接砂漿；錨釘；玻纖網(wǎng)；收縮

EPS板外墻外保溫系統(tǒng)是一種積極主動(dòng)型的外保溫技術(shù)，能有效地保護(hù)住宅的圍護(hù)結(jié)構(gòu)，使外界的溫度變化、雨水侵蝕對(duì)建筑物的破壞大大降低,從而解決了屋面滲水、墻體開裂等頑癥，延長(zhǎng)了建筑物的壽命，也降低了維修費(fèi)用。EPS板外墻外保溫系統(tǒng)既適用于北方冬季采暖的建筑，也適用于南方夏季隔熱的空調(diào)建筑；既適用于磚混結(jié)構(gòu)建筑砌體外墻的保溫，也適用于剪力墻結(jié)構(gòu)混凝土外墻的保溫；既適用于新建建筑，也適用于既有建筑的節(jié)能改造。但由于人為因素、材料因素和施工因素，外保溫系統(tǒng)使用過程中往往會(huì)出現(xiàn)面層開裂現(xiàn)象，不僅影響美觀，也存在安全隱患。

1 開裂的部位和特征

外保溫墻體的開裂主要發(fā)生在面積較大的墻體如山墻、南陽臺(tái)欄板等處的EPS板板縫、窗口周圍特別是南墻窗口周邊、女兒墻、陽臺(tái)、雨蓬、墻體轉(zhuǎn)角等部位。裂口寬度大小不一，有的細(xì)若發(fā)絲，有的寬在1mm以上。開裂的主要特征是表面以網(wǎng)狀裂縫居多，還有較長(zhǎng)的縱向、橫向或斜向裂縫，甚者有局部的鼓脹裂縫。從開裂的時(shí)間和后果來看，夏冬季裂縫較多，裂口較寬，特別是夏季下雨室內(nèi)墻面有可能出現(xiàn)水印。春秋季裂縫減少,開裂程度降低。

2 開裂的原因分析

2.1 材料原因

2.1.1 熱應(yīng)力作用造成的開裂

外保溫工程在實(shí)際使用過程中會(huì)受到相當(dāng)大的熱應(yīng)力作用，這種熱應(yīng)力主要作用在保護(hù)層上。保護(hù)層溫度在夏季可高達(dá)80℃。如果持續(xù)晴天后突降暴雨，保溫層表面溫度變化可達(dá)50℃。而EPS板的導(dǎo)熱系數(shù)為0.041 W/(m·k)，抗裂砂漿的導(dǎo)熱系數(shù)為0.93 W/(m·k)，兩種材料的導(dǎo)熱系數(shù)相差約22倍，因此，在溫差作用下，兩者變形不一致造成面層開裂。夏季的高溫還會(huì)加速保護(hù)層的老化，保護(hù)層中的某些有機(jī)黏接材料會(huì)由于紫外線輻射、空氣中的氧氣和水分的作用而遭到破壞。

2.1.2 材料收縮造成開裂

新生產(chǎn)的EPS板在自然環(huán)境中的自身收縮變形時(shí)間長(zhǎng)達(dá)60d，而在自然環(huán)境條件下42d或蒸汽60℃養(yǎng)護(hù)條件下5d，其自身收縮變形能達(dá)到99%以上。實(shí)際應(yīng)用中由于場(chǎng)地、工期或資金原因,剛生產(chǎn)出來的EPS板拉到現(xiàn)場(chǎng)直接上墻,結(jié)果EPS板穩(wěn)定性不夠，收縮變形，引起保溫墻體開裂。

2.2 人為因素

2.2.1 企業(yè)追求最低成本

EPS板的性能應(yīng)符合《絕熱用模塑聚苯乙烯泡沫塑料》GB/T 10801.1-2002標(biāo)準(zhǔn)要求，其表觀密度為15.0～20.0 kg/m3。但施工企業(yè)為追求建造最低成本，采購(gòu)的EPS板密度過低。采用低于15 kg/m3的EPS聚苯板作為墻體保溫材料,由于其密度低、易變形、抗沖擊性差，保溫墻面容易開裂。

專用的膠黏劑和水泥、EPS板之間的黏接強(qiáng)度（包括原強(qiáng)度、耐水），抹面砂漿對(duì)苯板的黏結(jié)力(包括耐水、耐凍融、耐候)不足,沒有達(dá)標(biāo),直接導(dǎo)致保溫板的安裝質(zhì)量差,無法承受結(jié)合面一定程度的變形。

起增強(qiáng)抗拉作用的網(wǎng)格布的單位面積重量、斷裂強(qiáng)力及耐堿強(qiáng)度不合格，在保護(hù)層起不到很好的增強(qiáng)作用，難以確保外墻外保溫系統(tǒng)的機(jī)械強(qiáng)度與耐久性。嚴(yán)重者墻面受到溫度應(yīng)力后很快就開裂。

2.2.2 施工工人技術(shù)不熟練

由于建筑工作苦累臟，很多年輕有文化的工人不愿體力勞動(dòng)，致使目前建筑市場(chǎng)建筑工人的年齡結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)逐漸向中老年過渡的趨勢(shì)。許多建筑工人均是放下鋤頭拿起榔頭，農(nóng)忙種田農(nóng)閑蓋房，看不懂圖紙弄不清設(shè)計(jì)，對(duì)質(zhì)量規(guī)范要求條條框框不清楚,勞務(wù)公司或者施工單位又沒有進(jìn)行嚴(yán)格的培訓(xùn)。年齡偏大產(chǎn)生的另一個(gè)問題是，建筑工人接受新事物比較慢，對(duì)新工藝新材料的使用接受程度慢，常常用鄉(xiāng)鎮(zhèn)建房的經(jīng)驗(yàn)蓋都市大廈，難免問題多多。

建筑公司或者勞務(wù)公司疏于對(duì)工人的技術(shù)培訓(xùn)，施工細(xì)節(jié)僅靠技術(shù)交底沒有辦法讓工人完全掌握。施工中，工人看別人怎么干，自己也怎么干，能省事就省事。對(duì)施工關(guān)鍵環(huán)節(jié)、技術(shù)要點(diǎn)、細(xì)部處理，工人也是想到哪干到哪。如果出現(xiàn)因質(zhì)量問題造成工程返工，工人不愿整改，企業(yè)也睜一只眼閉一只眼，放任或消極對(duì)待。

3 采取的預(yù)防措施

3.1 設(shè)計(jì)上要作好細(xì)部構(gòu)造的處理

熱橋的存在將大大降低EPS板薄抹灰外墻外保溫系統(tǒng)的節(jié)能效果和經(jīng)濟(jì)效益，同時(shí)熱橋也是誘導(dǎo)EPS板產(chǎn)生溫度變形的主要因素。因此，在進(jìn)行構(gòu)造方案設(shè)計(jì)的時(shí)候，應(yīng)加強(qiáng)熱橋部位的處理，防止熱橋的產(chǎn)生，避免因墻體材料溫度變化引起面層開裂，造成不良后果。

通過對(duì)建筑物構(gòu)成以及熱量滲透路徑的分析，應(yīng)重點(diǎn)對(duì)以下部位做好處理工作。第一是檐口，屋面保溫層不能到挑檐端部截?cái)?，而?yīng)該延續(xù)到外墻并與外墻的EPS板匯接，如果保溫材料不同，應(yīng)正確處理好接口。第二是窗口，窗口周邊是熱量滲透的重要途徑，因此其側(cè)面也應(yīng)該做保溫層，并作翻包處理。飄窗的窗臺(tái)板側(cè)面和底面也要作保溫處理。第三是陽臺(tái)，凸陽臺(tái)欄板和底板都應(yīng)做保溫層。第四是建筑物的變形縫部位。

門窗洞口四角為應(yīng)力集中部位，要增鋪加強(qiáng)網(wǎng)提高抗裂性。

3.2 作好全過程的施工監(jiān)理

總監(jiān)理工程師應(yīng)組織專業(yè)監(jiān)理工程師審查施工單位報(bào)審的外墻外保溫系統(tǒng)施工方案，符合要求后予以簽認(rèn)。組織審查施工組織設(shè)計(jì)、（專項(xiàng)）施工方案，檢查施工單位現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)量、安全生產(chǎn)管理體系的建立及運(yùn)行情況，審查和處理工程變更，組織驗(yàn)收分部工程，審查單位工程質(zhì)量檢驗(yàn)資料。

監(jiān)理人員要熟悉施工圖紙和圖集，清楚施工的細(xì)部節(jié)點(diǎn)做法，施工中要多巡檢，對(duì)出現(xiàn)的質(zhì)量缺陷共性問題及時(shí)處置,組織施工單位管理人員、施工班組負(fù)責(zé)人共同分析原因，組織技術(shù)水平高、施工質(zhì)量好的施工人員作好示范,共同把好質(zhì)量關(guān)，特別注意作好隱蔽工程驗(yàn)收。

3.3 施工單位應(yīng)把好原材料進(jìn)場(chǎng)、技術(shù)交底和質(zhì)量驗(yàn)收關(guān)

3.3.1 原材進(jìn)場(chǎng)關(guān)

涉及原材料有EPS板、黏接砂漿、抹面砂漿、耐堿玻纖網(wǎng)以及飾面材料，材料進(jìn)場(chǎng)不但要有產(chǎn)品合格證、檢驗(yàn)報(bào)告，還應(yīng)有進(jìn)場(chǎng)復(fù)檢報(bào)告。

EPS板的導(dǎo)熱系數(shù)應(yīng)≤0.041 W/(m·k)，表觀密度為18.0～22.0 kg/m3，垂直于板面的抗拉強(qiáng)度≥0.1mPa，尺寸穩(wěn)定性≤0.30%，并且能阻燃。燃燒性能要符合公通字【2009】46號(hào)《民用建筑外保溫系統(tǒng)及外墻裝飾防火暫行規(guī)定》要求。

膠黏劑與水泥砂漿的拉伸黏結(jié)強(qiáng)度在干燥狀態(tài)下不得小于0.6mPa，浸水48 h不得小于0.4mPa。EPS板的拉伸黏結(jié)強(qiáng)度在干燥狀態(tài)和浸水48 h后均不得小于0.1mPa，并且破壞部位應(yīng)在EPS板內(nèi)，可操作時(shí)間1.5～4.0 h。

玻纖網(wǎng)格布單位面積質(zhì)量≥l30 g/m2，玻纖網(wǎng)經(jīng)向和緯向耐堿斷裂強(qiáng)度均不得小于750 N/50mm，耐堿斷裂強(qiáng)力保留率均不得小于50%，斷裂應(yīng)變≤5%。

金屬螺釘應(yīng)采用不銹鋼或經(jīng)過表面防腐處理的金屬制成，塑料釘和帶圓盤的塑料膨脹套管應(yīng)采用聚酰胺、聚乙烯或聚丙烯制成，制作塑料釘和塑料套管的材料不得使用回收的再生材料。錨栓有效錨固深處不小于25mm，塑料圓盤直徑不小于50mm。單個(gè)錨栓抗拉承載力標(biāo)準(zhǔn)值≥0.3 kN，單個(gè)錨栓對(duì)系統(tǒng)傳熱增加值≤0.004 W/(m2·k)。

3.3.2 技術(shù)交底關(guān)

3.3.2.1 細(xì)部的構(gòu)造做法交底

施工前預(yù)判哪些環(huán)節(jié)可能會(huì)出現(xiàn)質(zhì)量問題，提前作好應(yīng)對(duì)措施。為了增加板面、基層以及抹面砂漿的黏結(jié)力可在EPS板表面涂刷界面劑。在基層墻體所有洞口周邊及系統(tǒng)在檐口、勒腳等部位粘貼標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)格布，網(wǎng)格布翻包寬度不小于100mm。施工中先將膠黏劑涂抹在基層上，然后將翻包網(wǎng)一端壓入膠黏劑，另一端甩出。在翻包過程中首先將聚苯板的正面和側(cè)面涂刷上抹面膠漿，將甩出的翻包網(wǎng)沿板翻包壓入抹面膠漿。在施工過程中由于施工及檢查不到位,致使翻包寬度不足或其他工序操作不當(dāng)，容易造成洞口周邊及系統(tǒng)起、終端部位聚苯板起鼓、開裂。門窗洞口四角部位的板應(yīng)采用整塊板裁成“L”狀進(jìn)行鋪粘，不得拼接，接縫距洞口四角距離應(yīng)不大于200mm，這叫套割。保溫板之間若出現(xiàn)大于2mm的間隙，應(yīng)用相同寬度的保溫板填塞。空調(diào)空洞等應(yīng)預(yù)先裁好，留出位置。

3.3.2.2 施工操作要點(diǎn)交底

1）基層處理。EPS板薄抹灰外墻外保溫系統(tǒng)的基層表面應(yīng)清潔，無油污、脫模劑等影響?zhàn)そY(jié)的附著物。凸起、空鼓和疏松部位應(yīng)剔除并找平。找平層應(yīng)與墻體黏結(jié)牢同，不得有脫皮、空鼓、裂縫，面層不得有粉化、起皮、爆灰等現(xiàn)象。找平層平整度不得大于6mm/2m。如果大于這一標(biāo)準(zhǔn),應(yīng)該修補(bǔ)平整。

2）EPS板粘貼。多采用框點(diǎn)法，用抹子在每塊板（600mm×1 200mm）的四周邊上涂上寬度80mm、厚10mm的膠黏劑，然后在中部均勻抹上直徑10 cm,厚度10mm的黏結(jié)點(diǎn)8個(gè)，并保證EPS板與基層墻面的黏結(jié)面積不得小于板面面積的40%，板上口宜留50mm的排氣口，抹好后，立即將板貼在墻面上。宜從外墻底部邊角處開始，按順砌方式粘貼，豎縫應(yīng)逐行錯(cuò)縫。EPS板應(yīng)粘貼牢固，不得有松動(dòng)和空鼓。墻角處EPS板應(yīng)交錯(cuò)互鎖。

3）錨栓的安裝。錨栓應(yīng)在聚苯板粘貼24 h后方可鉆孔安裝，按設(shè)計(jì)要求位置鉆孔，孔徑10mm，固定件鉆入基層墻體的深度不小于50mm，以確保錨固可靠。自攻螺釘應(yīng)擰緊，塑料膨脹釘?shù)尼斆迸c聚苯板表面齊平或略擰入些，確保膨脹釘尾部回?cái)Q，使其與基層墻體充分錨固。

4）抹面層及網(wǎng)格布的施工。面層聚合物砂漿分底層抹面砂漿和面層抹面砂漿。在聚苯板表面抹底層抹面砂漿，厚度為2mm。然后進(jìn)行耐堿網(wǎng)格布施工，網(wǎng)格布?jí)涸诘讓幽嫔皾{和面層抹面砂漿中間。在門窗等洞口四周耐堿玻纖網(wǎng)翻包，四角均應(yīng)加貼一塊300mm×200mm的加強(qiáng)網(wǎng)格，45°角布置。在洞口及耐堿玻纖網(wǎng)翻包部位的EPS板正面和側(cè)面，均涂抹聚合物黏接砂漿。將預(yù)先甩出的耐堿玻纖網(wǎng)沿板厚翻轉(zhuǎn)，并壓入聚合物砂漿中。將整幅耐堿玻纖網(wǎng)沿水平方向繃直繃平,將耐堿網(wǎng)內(nèi)曲的一面朝里，用抹子由中間向上、下兩邊將耐堿玻纖網(wǎng)抹平，使其緊貼。耐堿網(wǎng)水平方向上搭接寬度不小于100mm，垂直方向上搭接寬度不小于80mm，搭接處用聚合物砂漿補(bǔ)充滿底層砂漿的空缺，不得使耐堿玻纖網(wǎng)皺褶、空鼓、翹邊。在凹凸線角處，應(yīng)將耐堿玻纖網(wǎng)埋入底層聚合物砂漿中。在墻身陰陽角處兩側(cè)耐堿玻纖網(wǎng)雙向繞角相互搭接，各側(cè)搭接寬度不小于200mm。嚴(yán)禁先鋪網(wǎng)，后抹灰。在變形縫兩側(cè)，網(wǎng)格布要斷開，分別粘貼，翻包于兩側(cè)的板上，并在板縫內(nèi)填防水密封膏。最后進(jìn)行面層抹面砂漿施工。抹完底層抹面砂漿并壓入耐堿玻纖網(wǎng)后，待凝固至表面不粘手時(shí)，開始抹面層聚合物砂漿，抹面厚度以蓋住耐堿玻纖網(wǎng)為準(zhǔn)，使聚合物砂漿總厚度為2.5～3.0mm。為提高底層外墻抗沖擊能力，應(yīng)增加一層耐堿玻纖網(wǎng)，聚合物砂漿總厚度為3.5～4.0mm。

5）飾面層施工。抹面砂漿施工完畢后,自然養(yǎng)護(hù)2～3d，經(jīng)檢驗(yàn)合格后，方可進(jìn)行飾面層施工。為避免脫水過快,不宜在高溫暴曬下進(jìn)行面層抹灰，否則會(huì)形成粉狀表面。

涂料層施工。采用水溶性高彈涂料。施工前應(yīng)保證基層平整，先涂刷高分子乳液彈性底涂層，再刮抗裂柔性耐水膩?zhàn)樱缓筮M(jìn)行涂料面層施工。

面磚層施工。面磚飾面應(yīng)確保與墻體粘貼牢固，粘貼面磚應(yīng)采用抗裂砂漿。抗裂砂漿不易過厚，一般以3～5mm為宜。面磚背面凹槽采用燕尾槽式構(gòu)造，面磚厚度不宜超過6mm。高層建筑時(shí)面磚重量≤20 kg/m2，面積≤0.01m2/塊。面磚用柔性黏接砂漿勾縫，厚度應(yīng)比面磚薄2～3mm。面磚飾面每層宜設(shè)水平分格縫，垂直分格縫的位置按縫間面積30m2左右確定。

3.3.3 質(zhì)量驗(yàn)收關(guān)

完善“三檢”制度，督促班組做好自檢、互檢、交接檢。檢查EPS板是否錯(cuò)縫搭接，黏接砂漿是否按規(guī)范施工，抹灰面積不小于板面積40%。檢查門窗洞口是否套割，玻纖網(wǎng)是否在起、終端翻包，有無干網(wǎng)上墻現(xiàn)象。檢查錨釘是否是擰緊的，而不是直接砸進(jìn)去。檢查抹面砂漿有無壓住玻纖網(wǎng),厚度是否符合設(shè)計(jì)要求。及時(shí)發(fā)現(xiàn)飾面層施工質(zhì)量問題，及早整改。配合監(jiān)理做好質(zhì)量檢查工作和隱蔽工程、分項(xiàng)工程驗(yàn)收工作。

4 結(jié)語

EPS板外墻外保溫是一項(xiàng)新技術(shù)，只有建筑相關(guān)的各方都能夠從嚴(yán)要求，嚴(yán)格把關(guān)，才有可能消除外保溫面層開裂的現(xiàn)象，使外保溫技術(shù)能真正達(dá)到建筑節(jié)能的目的,降低單位建筑面積能耗，提高用戶使用的舒適度。

[1]05 YJ 3-1,外墻外保溫構(gòu)造[S].

[2]JGJ 144-2004,外墻外保溫工程技術(shù)規(guī)程[S].

[3]JG 149-2003,膨脹聚苯板薄抹灰外墻外保溫系統(tǒng)[S].