王建軍(甘肅省第五建設(shè)集團(tuán)有限責(zé)任公司,甘肅 蘭州 730070)
隨著我國住宅建筑節(jié)能工作推進(jìn),建筑工程中引入了許多新型節(jié)能技術(shù)。但目前我國建筑節(jié)能水平落后于發(fā)達(dá)國家,北方地區(qū)建筑采暖能耗占20%以上,降低采暖能耗是節(jié)能工作的關(guān)鍵[1]。外圍護(hù)結(jié)構(gòu)中墻體占據(jù)很大比例,發(fā)展外墻保溫技術(shù)是實現(xiàn)建筑節(jié)能目標(biāo)的重要方式。
節(jié)能保溫墻體技術(shù)分為外墻內(nèi)、外保溫技術(shù)。外墻內(nèi)保溫技術(shù)是在外墻結(jié)構(gòu)內(nèi)側(cè)做保溫層,內(nèi)保溫施工速度快,在我國應(yīng)用時間長,施工技術(shù)較為完善,廣泛推廣的內(nèi)保溫技術(shù)有聚合物砂漿復(fù)合聚苯保溫板、內(nèi)墻貼EPS板粉刷石膏等,但內(nèi)保溫系統(tǒng)存在占用使用面積、易引起開裂、固定物件破壞內(nèi)保溫結(jié)構(gòu),內(nèi)保溫技術(shù)的不合理性決定被外保溫替代。外墻外保溫是目前大力推廣的建筑保溫節(jié)能技術(shù),外墻外保溫具有明顯優(yōu)越性,適用范圍廣,適用于新建結(jié)構(gòu)工程與舊樓改造,能保護(hù)主體結(jié)構(gòu),延長建筑物使用壽命,減少建筑物結(jié)構(gòu)熱橋,消除結(jié)露現(xiàn)象,提高居住舒適度[2]。目前較為成熟的外墻外保溫技術(shù)包括現(xiàn)澆混凝土復(fù)合EPS鋼絲網(wǎng)架板外保溫系統(tǒng)、機(jī)械固定EPS鋼絲網(wǎng)架板保溫系統(tǒng)等,其他外墻外保溫系統(tǒng)包括硬泡聚氨酯外保溫系統(tǒng)及XPS板外保溫系統(tǒng)等。
外墻保溫技術(shù)發(fā)展與節(jié)能材料革新相關(guān),建筑節(jié)能需要有足夠保溫材料為基礎(chǔ),節(jié)能材料發(fā)展要與外墻保溫技術(shù)結(jié)合,在推廣外墻保溫技術(shù)的同時,要加強(qiáng)新型節(jié)能材料開發(fā)。EPS板薄抹灰外墻保溫系統(tǒng)構(gòu)造包括黏結(jié)層、保溫層與防護(hù)層。黏結(jié)層通常由黏結(jié)膠漿構(gòu)成,保溫層為阻燃型聚苯乙烯泡沫板,飾面層可選用防開裂性、透氣性等較好的外墻涂料。外保溫系統(tǒng)存在自身缺陷,如外保溫系統(tǒng)耐久性有待實驗考驗、保溫材料供應(yīng)不足、常用外保溫有機(jī)絕熱材料防火性能不高、外保溫體系質(zhì)量保證率有待提高等。
耐候性試驗基層墻體尺寸為2.1m×3.0m,在基層墻體制作薄抹灰外墻保溫系統(tǒng),外墻保溫系統(tǒng)面層沿高度方向依次為防護(hù)層+涂料、防護(hù)層+膩子。耐候性試驗中,試樣需經(jīng)80次高溫噴淋循環(huán)與5次熱冷循環(huán)[3]。由于目前外墻保溫系統(tǒng)專用面層涂料具有良好的柔韌性,耐候性試驗未發(fā)現(xiàn)單獨(dú)涂料質(zhì)量引起的開裂現(xiàn)象,使用中應(yīng)注意面層涂料應(yīng)具有良好的透氣性,與其他材料要匹配相容。
外墻保溫系統(tǒng)通常采用聚氨酯等為保溫層,溶劑型涂料不能用于外墻保溫體系,苯等溶劑能溶解聚苯乙烯,外墻保溫系統(tǒng)用面層涂料需根據(jù)實際情況選擇。外墻外保溫系統(tǒng)常見開裂問題包括膩子層開裂引起涂料開裂、窗口處45°斜裂縫等。窗口處裂縫大多因加強(qiáng)構(gòu)造處理不合理造成,外保溫墻體溫度變化時形成縱向應(yīng)力,縱橫交界處產(chǎn)生應(yīng)力集中,如處理不合理會形成洞口對角線延長線裂縫。應(yīng)選用外保溫系統(tǒng)專用膩子,要求膩子耐水能力好,膩子層柔韌性應(yīng)大于抹面膠漿柔韌性,同時膩子層與防護(hù)層有良好的粘結(jié)性。此外,保溫板接縫處、雨棚、外露掛件根部等部位容易開裂。
防護(hù)層是決定外墻保溫系統(tǒng)性能的關(guān)鍵,防護(hù)層未做好,導(dǎo)致涂料飾面外墻保溫開裂,抹面膠漿性能是決定防護(hù)層抗裂性能的關(guān)鍵,抹面膠漿柔韌性指標(biāo)對防護(hù)層抗裂能力影響大,常規(guī)剛性抗裂技術(shù)路線難以克服外墻外保溫系統(tǒng)面層開裂,柔性漸變抗裂技術(shù)路線構(gòu)造設(shè)計要點(diǎn)是外層柔韌變形量高于內(nèi)層變形量[4]。
外墻保溫層裂縫是建筑保溫的質(zhì)量通病,墻體保溫性能發(fā)生改變,保溫墻體裂縫降低了墻體保溫性與耐久性。外保溫體系是非承重復(fù)合結(jié)構(gòu),水的滲透、風(fēng)載等環(huán)境氣候因素對保溫系統(tǒng)破壞,0.05mm以下裂縫為微觀裂縫,通過對裂縫寬度、面積發(fā)生率控制可保證保溫系統(tǒng)在使用年限內(nèi)不發(fā)生問題。
外保溫體系由于被置于外墻外側(cè),受到太陽輻射對其影響,抗裂保護(hù)層僅為3mm~20mm,外保溫抗裂防護(hù)層溫度變化速度快,抗裂保護(hù)層柔韌性對外保溫體系抗裂性能有關(guān)鍵作用。外墻保溫系統(tǒng)面層開裂的原因主要包括施工操作與材料因素,外保溫膠粘接是系統(tǒng)核心材料,其性能與聚苯板附著力及系統(tǒng)耐久性有密切關(guān)系,聚苯板對保溫系統(tǒng)質(zhì)量影響很大,工程使用上易造成收縮,引起接縫從而產(chǎn)生裂縫[5]。外保溫系統(tǒng)設(shè)計具有構(gòu)造特殊性,使用不合格的玻纖網(wǎng)格布,長期在抹面層上受到水泥堿性腐蝕,出現(xiàn)抹面層龜裂現(xiàn)象。
外墻外保溫體系面層裂縫防治措施主要是逐層簡便柔性釋放應(yīng)力,根據(jù)溫度應(yīng)力原理,保證保溫體系內(nèi)各相鄰材料性能,抗裂砂漿應(yīng)保證柔韌性,抗裂防護(hù)層采用多種纖維傳遞應(yīng)力,普通水泥砂漿不應(yīng)作為保溫體系表面找平材料。采用小空腔構(gòu)造可提高體系穩(wěn)定性,提高抵御重力荷載能力,同時注意保溫體系保護(hù)層抗裂性能。建筑工程外墻保溫系統(tǒng)設(shè)計要考慮地基不均勻沉降、應(yīng)力釋放等因素,大面積墻面采用變形縫分割。
外保溫系統(tǒng)材料性能要求符合《膨脹聚苯板薄抹灰外墻保溫系統(tǒng)》規(guī)定要求。抹面砂漿與增強(qiáng)網(wǎng)構(gòu)成抗裂防護(hù)層對系統(tǒng)抗裂性能有關(guān)鍵作用,膠黏劑應(yīng)選用純丙烯酸等樹脂乳液,保證抗裂防護(hù)層抗裂性能。嚴(yán)格控制保溫層質(zhì)量,保溫板在生產(chǎn)后產(chǎn)生收縮,生產(chǎn)后1月內(nèi)保溫板最大收縮約有1.5%,聚苯板出廠前在自然條件下放置不少于42d。錨栓在外墻保溫系統(tǒng)起到抵抗負(fù)風(fēng)壓的作用,在負(fù)風(fēng)壓較強(qiáng)部位使用錨栓為輔助抗風(fēng)壓固定,設(shè)置斜線對應(yīng)錨栓,錨固作用達(dá)不到要求,脹管根部開裂,為水滲透創(chuàng)造條件。錨栓必須用韌性好的尼龍制作,錨栓有效錨固深度不小于25mm。
外墻裝飾面抹灰裂縫問題要對癥下藥,針對砌體與混凝土膨脹系數(shù)不同,在與梁柱交換位置加固,避免砌體與混凝土不同膨脹導(dǎo)致出現(xiàn)裂縫。對基層澆水時保證均勻,雨季施工采取相應(yīng)措施,基面層灰塵等要使用高壓水槍沖洗,隔夜將基層濕潤后涂抹基層面砂漿??刂平Y(jié)構(gòu)垂直度,打底砂漿應(yīng)分為兩層抹,第一層砂漿強(qiáng)度達(dá)到70%后再涂抹第二層,砂漿面需使用木抹子進(jìn)行打平。工要重視保養(yǎng)工作,水泥砂漿抹灰層應(yīng)在濕潤條件下養(yǎng)護(hù),夏季高溫施工時出現(xiàn)脫水導(dǎo)致干燥,面層強(qiáng)度喪失,飾面吸水性增強(qiáng),此外冬季凍融會出現(xiàn)剝落情況。外墻裝飾抹灰裂縫原因復(fù)雜,施工中要嚴(yán)格按照施工規(guī)定執(zhí)行。
外墻施工裂縫防治要對施工材料有一定要求,對聚苯板、網(wǎng)格布抹面泥漿等有不同的要求。聚苯板要求保溫板施工后有收縮,在生產(chǎn)1月內(nèi)保溫板收縮,為避免外保溫系統(tǒng)出現(xiàn)裂縫,聚苯板出廠前在60℃蒸汽中陳化5min。為避免建筑外墻保溫體系在施工不確定因素影響下出現(xiàn)脫落,需要使用高強(qiáng)度膨脹錨栓。錨栓膨脹管質(zhì)量較差,被打入脹芯后膨脹導(dǎo)致根部出現(xiàn)開裂,使得水滲透到墻體中,要保證外墻保溫作用發(fā)揮需要使用韌性強(qiáng)的尼龍制作錨栓。
通過對建筑工程外墻保溫系統(tǒng)裂縫問題分析,為工程外墻保溫裂縫防治提供理論指導(dǎo)。外墻保溫面層開裂控制需要從多方面入手,包括材料系統(tǒng)、施工操作質(zhì)量控制及施工管理動態(tài)控制等,從而保證建筑工程外墻保溫系統(tǒng)質(zhì)量。