外墻外保溫體系產(chǎn)生裂縫的原因及防控措施

外墻外保溫體系產(chǎn)生裂縫的原因及防控措施

□□ 朱晉萍(太原市新型墻體材料管理中心，山西 太原030009)

摘要：外墻外保溫體系在節(jié)能建筑應(yīng)用中出現(xiàn)的裂縫，是當(dāng)前亟待解決的技術(shù)問題。從結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、材料生產(chǎn)、建筑施工等方面，分析了產(chǎn)生裂縫的原因，闡述了技術(shù)和管理方面的控制措施。

關(guān)鍵詞：外墻外保溫體系；裂縫；防控措施

文章編號(hào)：1009-9441(2015)02-0027-02

中圖分類號(hào)：TU 55

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

Abstract：Exterior insulation system crack appearing in the energy-saving building application is a technical problem to be solved.From aspects of structural design，materials production，construction and so on，the author analyzes the causes of cracks and expounds the technology and management control measures.

作者簡(jiǎn)介：朱晉萍(1963-)，女，安徽亳州人，工程師，從事新型墻材管理推廣應(yīng)用工作。

收稿日期：2015-02-17

引言

外墻外保溫體系是建筑節(jié)能實(shí)施的主要技術(shù)措施之一，也是我國(guó)墻體改革和建筑節(jié)能的主要工作。

隨著外保溫體系在建筑外墻結(jié)構(gòu)外圍護(hù)中的廣泛應(yīng)用，近年來，出現(xiàn)了不少問題。其中裂縫的問題最多，甚至有整片的保溫體系被掀掉，嚴(yán)重影響了保溫效果、體系的壽命、建筑的整體美觀乃至出現(xiàn)安全隱患。外墻外保溫體系裂縫是節(jié)能建筑的重癥，也是當(dāng)前亟待解決的技術(shù)問題。

外墻外保溫墻體裂縫大體可分為：結(jié)構(gòu)墻體裂縫、保溫層裂縫、保護(hù)層裂縫以及裝飾層裂縫。通常保溫面層裂縫寬度<0.05 mm為微觀裂縫，裂縫寬度>0.05 mm的為宏觀裂縫，裂縫寬度>0.20 mm的為有害裂縫。所有的有害裂縫都是微觀裂縫發(fā)展?jié)u變而成的，因此對(duì)微觀裂縫必須引起足夠的重視。

根據(jù)研究與實(shí)踐，70%以上的裂縫是由于溫度變化，引起材料的熱脹冷縮，產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力而形成的裂縫。外墻外保溫是由多種材料分層粘合于建筑物外墻結(jié)構(gòu)上的保溫體系，需經(jīng)過結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、材料生產(chǎn)、建筑施工共同完成。因此，產(chǎn)生裂縫的原因也應(yīng)從這3個(gè)方面進(jìn)行分析。

1結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面產(chǎn)生裂縫的原因

外墻外保溫體系常年承受大自然的各種考驗(yàn)，例如太陽輻射、環(huán)境的變化、氣候的變化等。因此，抗裂保護(hù)層的柔韌性和耐候性對(duì)外保溫體系的抗裂性起著重要作用，溫度的變化會(huì)引起材料的熱脹冷縮，在約束條件下，當(dāng)溫度變化引起的溫度應(yīng)力足夠大時(shí)，墻體就會(huì)產(chǎn)生裂縫。所以，對(duì)熱應(yīng)力的影響必須足夠重視，在外墻外保溫構(gòu)造設(shè)計(jì)中應(yīng)當(dāng)充分考慮熱應(yīng)力、風(fēng)、水、火及地震的影響。

因結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不當(dāng)產(chǎn)生裂縫的原因有：

(1)對(duì)各設(shè)計(jì)構(gòu)造層的銜接以及協(xié)調(diào)性考慮不周產(chǎn)生的裂縫。

(2)有外力引起的不均勻沉降，造成結(jié)構(gòu)墻體變形、錯(cuò)位而產(chǎn)生裂縫。

(3)由風(fēng)壓引起的機(jī)械性破壞產(chǎn)生的裂縫。

2材料方面產(chǎn)生裂縫的原因

2.1　膨脹聚苯板

在外墻外保溫體系技術(shù)規(guī)范中，膨脹聚苯板的導(dǎo)熱系數(shù)為0.042 W/(m·K)，密度18～22 kg/m3，尺寸穩(wěn)定性≤0.3%。由于膨脹聚苯板的問題而產(chǎn)生裂縫的原因有：

(1)膨脹聚苯板密度過低產(chǎn)生的裂縫。

(2)因膨脹聚苯板陳化時(shí)間不夠產(chǎn)生的裂縫。膨脹聚苯板應(yīng)在自然條件下陳化42 d或60 ℃蒸氣中陳化5 d。

(3)溫度達(dá)到70 ℃時(shí)會(huì)發(fā)生不可逆的熱熔縮現(xiàn)象而產(chǎn)生裂縫。

(4)膨脹聚苯板放置時(shí)間過長(zhǎng)，因表面老化、粘貼性差產(chǎn)生的裂縫。

(5)膨脹聚苯板導(dǎo)熱系數(shù)為0.042 W/(m·K)，抗裂抹面砂漿導(dǎo)熱系數(shù)為0.93 W/(m·K)，兩種材料的導(dǎo)熱系數(shù)相差22倍，因匹配性差易產(chǎn)生裂縫。

2.2　擠塑板

擠塑板有良好的閉孔結(jié)構(gòu)，吸水率和導(dǎo)熱性低的優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)用也很廣泛，但在已完成的外保溫工程中，其裂縫現(xiàn)象較為普遍，而且裂縫程度也較為嚴(yán)重。其原因有：

(1)整個(gè)體系材料不配套，未經(jīng)大型耐候性試驗(yàn)驗(yàn)證。

(2)擠塑板密度大，張度高，自身變形及溫差產(chǎn)生的變形應(yīng)力也大，故板縫間由于應(yīng)力的變化容易產(chǎn)生裂縫。

(3)擠塑板導(dǎo)熱系數(shù)為0.029 W/(m·K)，而抗裂抹面砂漿導(dǎo)熱系數(shù)為0.93 W/(m·K)，兩種材料的導(dǎo)熱系數(shù)相差32倍，因匹配性差易產(chǎn)生裂縫。

2.3　聚合物粘結(jié)砂漿

聚合物粘結(jié)砂漿承擔(dān)建筑外墻基面與保溫板粘結(jié)的作用。在聚合物粘結(jié)砂漿中加入可再分散乳膠粉，可提高膠漿的粘結(jié)強(qiáng)度、柔韌性和耐候性，達(dá)到粘貼效果。造成其裂縫的原因有：

(1)生產(chǎn)企業(yè)不注重質(zhì)量，因不添加可再分散乳膠粉產(chǎn)生的裂縫。

(3)建筑物外墻基面處理不到位產(chǎn)生的裂縫。應(yīng)去油污，找平整度。

2.4　防護(hù)層材料

由抗裂抹面砂漿與耐堿增強(qiáng)玻纖網(wǎng)格布構(gòu)成的防護(hù)層，對(duì)于整個(gè)體系的抗裂性能起著重要作用。在抗裂抹面砂漿中加入多種纖維，能有效地提高砂漿的柔韌性、抗拉性，抑制微小裂縫的產(chǎn)生和發(fā)展，從而保證抗裂要求。其產(chǎn)生裂縫的原因有：

(1)抗裂抹面砂漿層過厚產(chǎn)生的收縮裂縫。砂漿厚度應(yīng)為3～5 mm。

(2)使用了不合格的耐堿增強(qiáng)玻纖網(wǎng)格布，未能有效地分散應(yīng)力而產(chǎn)生了裂縫。

(3)因抗裂抹面砂漿的配比不當(dāng)、砂漿柔韌性差產(chǎn)生的裂縫。

2.5　飾面層材料

涂料飾面層材料應(yīng)具有良好的防水及抗裂性能，復(fù)合在抹面砂漿上的膩?zhàn)雍屯苛蠎?yīng)著重考慮柔韌變形性，而不是強(qiáng)度。柔韌性逐層增加是保證體系抗裂性能的有效措施。其產(chǎn)生裂縫的原因有：

(1)采用了剛性膩?zhàn)?，因無法滿足抗裂防護(hù)層的變形而產(chǎn)生裂縫。

(2)采用不耐水膩?zhàn)赢a(chǎn)生的裂縫。

長(zhǎng)期從事“三農(nóng)”研究，在《人民日?qǐng)?bào)》《經(jīng)濟(jì)日?qǐng)?bào)》《農(nóng)民日?qǐng)?bào)》《中國(guó)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)》等報(bào)刊雜志發(fā)表研究文章200多萬字，已出版《劉奇文叢》六卷、《中國(guó)三農(nóng)“危”與“機(jī)”》等十余部著作。

(3)采用不耐老化的涂料產(chǎn)生的裂縫。

(4)采用與膩?zhàn)硬黄ヅ涞耐苛袭a(chǎn)生的裂縫。

3施工方面產(chǎn)生裂縫的原因

嚴(yán)格執(zhí)行施工技術(shù)規(guī)范、工藝程序和操作方法是外墻外保溫體系質(zhì)量的保證。外墻外保溫體系一般由專業(yè)的裝飾工程公司承包，高空作業(yè)工人必須經(jīng)過專業(yè)技術(shù)培訓(xùn)再上崗。施工方面產(chǎn)生裂縫的原因有：

(1)基層墻面處理不到位產(chǎn)生的裂縫。

(2)網(wǎng)格布干搭接或搭接寬度<50 mm，在搭接處產(chǎn)生的裂縫。

(3)網(wǎng)格布鋪設(shè)位置貼近保溫層，未起到抗裂作用產(chǎn)生的裂縫。

(4)冬季或高溫天氣下施工易產(chǎn)生的裂縫。

(5)粘貼保溫板時(shí)，未擠壓及用靠尺找平產(chǎn)生的裂縫。

(6)門、窗、洞口及拐角處未進(jìn)行局部加強(qiáng)處理產(chǎn)生的裂縫。

(7)膠漿未充分?jǐn)嚢杈鶆?，因收縮不一致產(chǎn)生的裂縫。

4外墻外保溫體系裂縫的控制措施

外墻外保溫體系長(zhǎng)期暴露于大氣環(huán)境中，對(duì)耐候性、柔韌性要求很高。設(shè)計(jì)是龍頭，材料是基礎(chǔ)，施工是保證，嚴(yán)格的管理措施也是必不可少的?？刂屏芽p應(yīng)從以下3個(gè)方面進(jìn)行。

4.1　逐層漸變、柔性釋放應(yīng)力的抗裂技術(shù)措施

解決外保溫裂縫應(yīng)遵循使溫度應(yīng)力變形能量釋放的原則。采用逐層漸變、柔性釋放應(yīng)力的抗裂技術(shù)，可以有效地控制保溫層裂縫的產(chǎn)生。逐層漸變、柔性釋放應(yīng)力抗裂技術(shù)的構(gòu)造設(shè)計(jì)，是使保溫體系各相鄰構(gòu)造層性能、彈性、模量變化指標(biāo)相匹配，逐層漸變?？沽焉皾{應(yīng)保證一定的柔韌性，以便釋放變形應(yīng)力。通過在抗裂防護(hù)層添加多種纖維改變應(yīng)力傳速方向，鋪設(shè)耐堿增強(qiáng)玻纖網(wǎng)格布提高拉伸變形能力，可保證防護(hù)層滿足抗裂要求。

4.2　對(duì)外保溫體系進(jìn)行耐候性試驗(yàn)驗(yàn)證

外墻外保溫體系長(zhǎng)期經(jīng)受冷熱、溫濕、凍融等環(huán)境氣候變化，為了驗(yàn)證其體系的穩(wěn)定性及使用壽命，最好的方法是進(jìn)行耐候性試驗(yàn)。例如擠塑板在外保溫應(yīng)用中開裂現(xiàn)象比較普遍，對(duì)該類保溫體系應(yīng)加強(qiáng)體系性能研究及材料匹配性研究，使其在構(gòu)造上滿足抗裂要求。外墻外保溫體系的保溫產(chǎn)品，必須經(jīng)過大型體系耐候性試驗(yàn)驗(yàn)證再進(jìn)入市場(chǎng)，以利于保溫行業(yè)的有序發(fā)展，減少不必要的損失。

4.3　外墻外保溫體系的質(zhì)量控制措施

4.3.1建立健全標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范

外墻外保溫體系應(yīng)建立一套系統(tǒng)的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)、施工技術(shù)規(guī)范及驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)。外保溫行業(yè)在我國(guó)還是一個(gè)新興的行業(yè)，各類標(biāo)準(zhǔn)不夠齊全，市場(chǎng)也不規(guī)范。隨著技術(shù)的發(fā)展和產(chǎn)品的不斷更新，相關(guān)的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)及時(shí)編制，以提高行業(yè)的整體技術(shù)水平。

4.3.2外墻外保溫體系產(chǎn)品的質(zhì)量控制

生產(chǎn)外墻外保溫產(chǎn)品的企業(yè)應(yīng)有成熟、配套的技術(shù)與設(shè)備，完善的生產(chǎn)工藝，健全的質(zhì)量管理體系。同時(shí)，質(zhì)監(jiān)部門應(yīng)定期抽檢產(chǎn)品，以確保產(chǎn)品的生產(chǎn)質(zhì)量。

4.3.3整套外保溫體系成套供應(yīng)的措施

外保溫體系是一個(gè)有機(jī)復(fù)合的整體，各層的保溫材料必須相互協(xié)調(diào)作用，因此，整套外墻外保溫體系的材料應(yīng)由一個(gè)供應(yīng)商成套供應(yīng)，以保證外保溫體系的質(zhì)量和責(zé)任明確。

5結(jié)語

目前，我國(guó)的外墻保溫技術(shù)尚處于成長(zhǎng)階段，還存在著不少問題。因此，應(yīng)加強(qiáng)外墻外保溫技術(shù)研究及開發(fā)工作，不斷提高外墻外保溫體系的保溫效果和使用壽命。

Reason of Exterior Insulation System Crack and Control Measures

ZHU Jin-ping

(Taiyuan New Walling Materials Management Center，Taiyuan，Shanxi，030009，China)

Key words：exterior insulation system；crack；control measures

(編輯盛晉生)