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外墙外保温质量控制

schjy

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2008-01-31
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外墙外保温质量控制

外墙外保温各体系面层问题产生原因及其控制技术


外墙外保温是节能建筑的主要措施之一,而外墙外保温面层的裂缝是保温建筑的质量通病中的重症,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,墙体保温性能就会发生很大的改变,非但满足不了设计的节能要求,甚至会急及墙体的安全。保温墙体裂缝的存在,降低了墙体的质量,如整体性、保温性、耐久性和抗震性能。外保温体系是非承重复合结构,其墙右裂缝的危害主要是水的渗透对保温体系的破坏以及对住房在感观上和心理上造成不良影响。建筑物的裂缝已成为住房评判建筑物安全的一个非常直观敏感性的问题和首要的质量要求。

外墙外保温体系面层裂缝产生的原因分析

一、构造设计
1、外墙内保温构造设计存在的缺陷
内保温是将保温体系置于外墙内侧从而使内、外墙体分处于两个温度场,建筑物结构受热应力的影响而始终处于不稳定的状态,使结构的寿命缩短,在相同气候条件下做内保温不仅比做外保温、甚至不做保温时,外墙与内部结构墙体的温差更大,受外界各种作用力的影响更直接,外墙更易遭受温差应力的破坏。如图一所示

(1) (2)
图一:北京某内保温工程裂缝
(1)内墙面裂缝 (2)内墙窗口处裂缝
内保温的另一个明显缺陷是:结构冷热桥的存在使局部温差过大导致立生结露现象,而结露水的浸渍或冻融极易造成保温墙面的发霉、开裂。如图所示:

(1) (2) (3)
图二:北京某内保温住宅外墙屋角红外热像测试结果
(1)结露图 (2)红外热像图 (3)温度分布图
目前许多住房在进住新房时,大多先进行装修,在装修时,安装家具时,房屋内保温往往遭到破坏,破坏后自身不易修复,内保温固有的缺陷使内保温墙体出现裂缝成为普遍现象,而内保温裂缝时刻处于住户的视野中,对住户的审美和心理也会产生长期和强烈的影响,成为投诉焦点,因此,从构造设计上看,内保温使外墙、屋面和内墙处于不同的温度场,建筑体系也处于不稳定的状态,建筑物的寿命因此而缩短,所以内保温具有自身先天的缺陷。

2、外墙外保温构造设计存在的不足
外保温是将保温体系置于外墙外侧从而合主体结构所受温差作用大幅度下降,温度变形减少,对结构墙体起保护作用并可有效阻断冷热桥,有利于结构寿命的延长,因此从有利于结构稳定性方面来说,外保温具有明显的优势,在可选择的情况下应首选外保温。但由于外墙外保温体系被置于外墙外侧,直接承受来自自然界的各种因素影响,因此对外墙外保温体系提出了更高的要求。因此,各层构造,特别是抗裂防护层的柔韧性和耐候性对外保温体系的抗裂性能起着关键的作用,并且在外保温构造设计应充分考虑热应力,水,风,火及地震力的影响。
A、聚苯板薄抹灰外保温构造设计存在的不足
该类保温通常采用粘贴的方式(也有加锚栓辅助锚固)固定在墙体的外侧,然后在保温板上抹抹面砂浆并将增强网铺压在抹面砂浆中,目前国内有相当数量的工程在3个月时即出现了4级裂缝,而经过一年后很多板缝处的裂缝超过1㎜,该类体系从构造设计上分析有以下原因。
(1)从保温材料的因素来讲:膨胀聚苯板在自然环境中的自身收缩变形时间长达60天,试验证明,在自然环境条件下42天或60℃蒸气养护条件下5天的自身收缩变形已完成99%以上,因此要求膨胀聚苯板在自然环境条件下42天或蒸气养护条件下5天后再上墙,但实际情况中很少有达到以上要求,因此造成膨胀聚苯板在上墙后继续收缩,而这种收缩应力均集中在板缝处,对粘附在膨胀聚苯板上的防护层产生拦应力而造成面层开裂,另外膨胀聚苯板在昼夜及季节变化发生热胀冷缩,湿胀干缩时也会在板缝集中产生变形应力,因此该类体系板缝处裂缝是比较常见的现象,挤塑聚苯板比膨胀聚苯板密度大,强度高,由于自身变形及温差变形而产生的变形应力也大,与膨胀聚苯板相比更容易造成板缝处开裂。如图三所示:

图三:挤塑聚苯板板缝处裂缝
该体系通常采用纯点粘或框点粘,采用纯点粘时,该体系存在整体贯通的空腔,即便是框粘时由于必须留排气孔,每块板的空腔通过排气孔及板缝仍是贯通的,当建筑物垂直度偏差通过粘结点粘结砂浆厚度来调整时,空腔的大小是不确定的,由于该体系存在整体贯通的空腔,正负风压对保温墙面进行挤或拉,而这些力的释放点均为板缝处,也易造成板缝处开裂,极端情况下负风压甚至会将保温板掀掉。如图四所示

图四、聚苯板负风压掀掉图片
(2)从抗裂防护层受热力的因素上看,该体系聚苯板保温层外仅是3㎜的抗裂砂浆复合网格布,膨胀聚苯板的导热系数为0.042W/(m•K),而抗裂砂浆的导热系数为0.93 W/(m•K),两材料的导热系数相差22倍,由于聚苯板保温层热阻很大从而使防护层的热量不易通过传导扩散,因此当太阳直射时热量积聚在抗裂砂浆层,其表面温度将高达50-70℃,部分地区甚至可达80℃,遇突然降雨降温则温度会降至15℃左右,温差可达35-65℃,这样的温差变化以及受昼夜和季节室外气温的影响,对抹面砂浆的柔韧性和网格布的耐久性提出了相当高的要求,另外一个应考虑的因素是当聚苯板的温度超过70℃时,聚苯板会产生不可逆热收缩变形造成较为严重的开裂变形。
B、现浇无网聚苯板外保温构造设计存在的不足
这类保温体系通常是用聚苯板作为主体保温材料,放置于大模内侧通过与现浇混凝土整体一次浇筑的方式固定在基层墙体上,其优点是实行复合浇筑材料一次成型,施工速度快,但该类做法存在以下问题:
聚苯板与混凝土基墙结合力不够,拉拨破坏部位是聚苯板与混凝土之间的界面。
平整度和垂直度较难控制
存在局部破损和污治染

C、采用水泥砂浆厚抹灰钢丝网架保温板外保温构造设计存在的不足
这类保温通常采用带有钢丝网架的聚苯板作为主体的保温材料,分为钢丝穿透聚苯板和不穿透聚苯板两种类型,面层均采用20—30㎜的普通水泥砂浆找平,开裂现象较为普遍。其原因如下:
普通水泥砂浆自身易产生各种收缩变形,并且存在强度增长周期短,体积收缩周期长的矛盾,在约束条件下,当体积收缩形成的拉应力超过水泥砂浆的抗拉强度时,就会出现裂缝。
处于保温层保护下的主体结构受温度变形影响较小,而20-30㎜的找平砂浆处于热阻很大的聚苯板的外侧,因此受环境温度影响而产生的较大变形,聚苯板两侧的水泥材质受环境温差影响而产生较大相对变形差,引起开裂。
由于保温板平整度很难控制得十分正确,会造成找平抹灰厚度的不均,造成局部收缩和温差应力不均从而引起裂缝。如图五、图六所示:

图五:北京某现浇钢丝网架聚苯板水泥砂浆厚抹灰面层开裂图片

图六、内蒙某现浇钢丝网架聚苯板水泥砂浆厚抹面层开裂图片


配筋位置不合理引起裂缝。
荷载过大产生的挤压开裂:在钢丝网架聚苯板外保温实际工程中,由于平整度较差找平砂浆很厚,每平方米荷载可达80㎏甚至100㎏以上,在这样的荷载长期作用下聚苯板会产生徐变,使整个硬质面层产生重力挤压造成裂缝,钢丝网不穿透聚苯板后锚固工艺的保温层随荷载的能力较现浇的更差,面层的开裂,脱落更加严重,如图七、图八所示

图七:现浇穿透型钢丝网架聚苯板外墙外保温面层开裂图片

(1) (2)
图八:青岛某工程钢丝网不穿透聚苯板后锚固工艺的外墙外保温开裂图片
(1)大墙面图片 (2)局部放大图片

D、带防护层预制保温板材保温构造设计存在的不足
这类保温材料通常在工厂加工预制好带有涂料或面砖饰面的保温板材,在施工现场只需锚固安装上墙即可,但目前市场上该类产品多在板缝处出现裂缝。如图九所示

图九:带防护层预制保温板材外保温构造中板缝处裂缝图片
主要原因如下:
预制保温板的收缩变形,
预制保温板湿变形
板缝处理难度大
该类产品具有可在工厂连续生产,现场干作业等优点,在较好解决了板缝裂缝问题以后,可大面积推广应用前景很好。
当外保温面屋采用GRC制品做线条时,GRC制品本身拼缝处及其与外保温墙面交接处易发生裂缝。如图十所示:

图十:GRC预制板外保温交接处裂缝图片

E、膨胀珍珠岩及海泡石保温浆料外墙外保温体系设计存在的不足
在该类体系中,采用以膨胀珍珠岩及海泡石为主的保温材料的浆料由于吸水率高,干缩变形及温湿变形大易开裂脱落,且保温性能差,已被建设行业管理部门限制淘汰。

F、胶粉聚苯颗粒预混合干拌保温材料外墙外保温体系设计存在的不足
该类做法是从构造设计上充分考虑了热应力,水,火,风压及地震力的影响,采用无空腔和逐层渐变柔性释放应力的技术路线有效解决了抗裂难题,但以下素必须重点考虑:
在节能要求达到65%的情况下,采用单一胶粉聚苯颗粒外墙外保温体系,要达到这个目标已经不具有经济合理性,因此,利用胶粉聚苯颗粒外墙外保温体系成熟,优良的综合性九与高性能保温材料复合,将是比较理想的模式,也是未来发展方向。
胶粉聚苯颗粒外墙外保温体系技术路线的实施是靠各层材料的性能指标及严格的施工控制来实现的,以下问题易引起开裂,在该体系中不用柔性腻子而采用刚性腻子,不采用压折比小于3的抗裂砂浆而采用普通水泥砂浆或柔韧性不够的抹面砂浆,门窗洞口未辅设45度角的耐碱玻纤网,网布干搭接等。

G、面砖饰面外墙外保温体系设计存在的缺陷
通过对保温墙面面砖饰面质量问题的研究发现,面砖饰面破坏通常有三个破坏部位两个断裂层,面砖掉落现象通常是成片发生,往往发生在墙面边缘和顶层建筑女儿墙沿屋面板的底部,以及墙面中间大面积空鼓部位。如图十一所示:

图十一:保温墙面面砖脱落图片
这是因为保温体系受温度影响在发生胀缩时,产生的累加变形应力将边缘部位面砖挤掉或中间部位挤成空鼓,特别是当面砖粘结砂浆为刚性不能有效释放温度应力时,这种现象更加普遍,当面砖粘结砂浆强度较高时通常有两个破坏层,基层为粘土砖时,面砖与粘结砂浆同时脱落,破坏层发生在粘土砖基层。基层为混北凝土时,面砖自身脱落,破坏部位发生在粘结面砖的砂浆层表面。
墙体饰面砖层出现脱落和开裂主要有以下原因:
温度变形;
反复冻融循环,造成面砖粘接层破坏,引起面砖脱落;
外力引起的面砖脱落.
以上这些问题正是应该从面砖饰面外保温构造设计上加以考虑的,目前在外保温外饰面粘贴面砖的做法主要有胶粉聚苯颗粒外墙外保温体系和钢丝网架聚苯板外墙外保温体系,也有直接在玻纤网格复合抹面砂浆的无网聚苯板外保温外饰面粘贴面砖的,由于外饰面粘贴面砖质量问题不仅仅是对心理和保温性能的影响,而且涉及到人身安全,因此保证构造设计合理性就更为重要。
(1)从构造设计上看,直接在玻纤网布复合抹面砂浆的无网聚苯板外保温外饰面粘贴面砖是不合理的,其原因如下:
从受力状况看,应用于外保温的聚苯板通常采用点粘法,面积35%,聚苯板本身具有受力变形性,由聚苯板来直接随30㎏/㎡面砖饰面层(含粘结砂浆)荷载,必然会发生徐变,长期变形将导致受力失衡从而引发开裂甚至脱落。
整个面砖是粘贴在抹面砂浆复合玻纤网形成的抗裂层上,而与基层没有任何连接。整个系统形成两张皮,面砖荷载不能传到结构上,存在面砖层及抗裂层整体脱落的危险,如图十二所示:

图十二:挤塑聚苯板外保温面砖饰面耐候性试验后图片
从拉拨试验上看,以玻纤网格布增强的抗裂防护层,断面层在网格布层,耐候试验后拉拨强度达不到要求,这是因为玻纤网格布与砂浆握裹力不够,形成隔离层。如图十三所示:

图十三:北京某保温工程网格布抗裂防护层面层粘贴的面砖脱落图片
以钢丝网增强的抗裂防护层拉拨试验后断面层均在抗裂砂浆中,达到规定的要求,如图十四所示:

(1) (2)
图十四:以玻纤网格布或钢丝网架增强抗裂防护层粘贴面砖拉拨试验图片
(1)玻纤网格布增强 (2)钢丝网增强
从抗风压性上看,粘贴聚苯板外保温体系存在空腔,抗风压尤其是抗负风压的性能差,即使在聚苯板上采用锚固措施负风压也会把聚苯板掀掉,如图十五所示:

图十五:北京某小区大风刮落聚苯板后的实景图片
若再在其上面粘贴面砖则整个保温体系的安全性将更无法得到保障。
从防水性能上看,体系本身就存在整体连通的空气层,火灾时很快形成引火风道,使火灾迅速蔓延,聚苯板外墙外保温体系在高温辐射下很快收缩,熔结,在明火状态下发生烧烧,聚苯板外墙外保温体系将很快遭到破坏,是极其危险的,火灾状态下聚苯板在受热后严重变形,使面砖饰面层丧失依托,引起面砖层整体脱落造成人员伤害。
(2)钢丝网架聚苯板外墙外保温外饰面粘贴面砖体系
从构造上看要安全一些,但20-30㎜的水泥砂浆找平层的开裂及自得,大大降低了该体系的整体安全性。
由于水泥砂浆收缩或厚度不均,温差应力不均容易引起裂缝和面砖脱落。如图十六所示

(1) (2)

(3) (4)
图十六:内蒙某钢丝网架聚苯板外墙外保温粘贴面砖工程面层裂缝和面砖脱落图片
仅三年时间就大面积开裂,部分面砖脱落。
单面钢丝网架构造不合理引起裂缝。
荷载过大产生挤压裂缝且对抗震安全产生不利影响。
(3)胶粉聚苯颗粒外墙外保温外饰面粘贴面砖体系
从构造设计及综合技术指标上看,胶粉聚苯颗粒外墙外保温外饰面粘贴面砖是抗裂、抗震、抗风压、防火及耐候性等综合优势最多的体系,
3、内外保温混合做法的缺陷
该类做法往往是由于在施工中为了方便操作,外保温施工操作方便的部位做外保温,不方便的部位做内保温,结果造成了整个建筑外墙内外保温混合使用,外保温做法使建筑物的结构墙体主要受室内温度的影响,温度变化相对较小,因而墙体处于相对稳定的温度场内。产生的温差变化形应力也相对较小,内保温做法使建筑物的结构墙体主要受室外环境温度的影响,室外温度波动较大,因而墙体处于相对不稳定的温度内,产生的温差变形应力相对较大。
局部外保温、局部内保温混合使用的保温方式,使整个建筑物外墙主体的不同部位产生不同的形变速度和形变尺寸,建筑结构处于更加不稳定的环境中,经年温差使结构发生形变产生裂缝,从而缩短整个建筑的寿命。如图十七所示:

(1) (2)

(3) (4)
图十七:北京某小区内外保温混合做法墙面开裂脱落图片
(1)工程整体图片 (2)外保温墙面裂缝 (3)内保温墙面裂缝 (4)女儿墙裂缝
工程竣工两年后墙体发生大面积开裂,因此建筑墙体保温采用内外保温混合使用是不合理的。比纯内保温做法的危害性更大。
4、局部节点设计缺陷
(1)屋面及女儿墙未做保温或保温效果不好
女儿墙外侧墙体的保温在设计中往往忽视了对女儿墙内侧的保温,对女儿墙的内侧采取保温措施有助于女儿墙的稳定,避免了女儿墙墙体裂缝这一质量通病的发生,如图十八所示:

(1) (2)
图十八:女儿墙内侧及挑出部位未做保温时产生裂缝图片
(1)女儿墙外侧保温内侧未做保温产生裂缝 (2)挑出部位与主体部位相接处产生裂缝
在保温设计中也常常忽视对结构挑出部位如阳台、雨罩、靠外墙阳台拦板,空调室外机搁板,附壁柱、凸窗、装饰线、靠外墙阳台分户隔墙、檐沟、女儿墙内外侧及压顶等部位的保温,红外线测试显示这些被忽视部位是明显的热桥。如图十九所示:

图十九:红外线测试挑出部位的热桥
与被保温的部位相比,其温度受环境影响十分明显,由此而产生的温差应力引起该部位与主体部位相接处产生裂缝,如图十八所示:同时这些热桥的存在对综合节能效果也产生不利影响。
(2)保温截止部位材质变换处节点设计
在保温层与其它材料的材质变换处,因为保温层与其它材料的材质密度相差过大,材质间的弹性模量和线膨胀系数也不尽相同,在温度应力作用下的变形也不同,极容易在这些部位产生面层的裂缝,同时还应该考虑这些部位的防水处理,防止水分侵入到保温体系内,避免因冻胀作用而导致体系的破坏,影响体系的正常使用寿命和体系的耐久性。
(3)面砖密缝粘贴:
(4)将增强网直接铺设在保温层上,没有起到抗裂作用反而形成了隔离作用。
(5)窗口周边及墙体转折处等易产生应力集中的部位未铺网格布来分散其应力,从而产生裂缝。


二、材料
1、保温材料及粘结材料
过于松软的保温层使得防护层无所依靠,抗冲击力及承受荷载能力差,过于高强的保温层自身柔韧性差易开裂,所以过于松软和过于高强的保温板材均不利于整个体系的稳定和抗裂性能,由于保温材料的两侧形成不同的温度场,保温效果越好的材料两侧温度差越大,所以越是导热系数小的材料对其面层保温材料的综合性能要求越高。
(1)膨胀聚苯板
由于材料因素造成的开裂原因如下:
密底过低:
陈化时间不够
材料粉化
热熔缩
直接抹在聚苯板上的抹面砂浆与聚苯板的导热系数相差过大,对面层抗裂材料的柔性指标要求更高,否则易发生裂缝。
(2)挤塑聚苯板
除与膨胀聚苯板薄抹灰外墙外保温体系有类似的原因外还有以下原因:如图二十所示:

图二十:山东某工程采用挤塑聚苯板外保温工程面层开裂图片
整个体系材料不配套
挤塑聚苯板比膨胀聚苯板密度大,强度高,由于自身变形及温差变形而产生的变形应力也大,相对于每条板缝来说,相临两块板自身的应力变化是反向的,对板缝处进行挤或拉,造成板缝处开裂。
挤塑聚苯板具有更小的导热系数,0.029,而抗裂砂浆为0.93,两层材料相差32倍,更易产生裂缝
(3)粘结材料
保温板一般由粘接材料固定到墙面上形成保温层,因此当粘接材料不能将保温板平整的,牢固的固定时,也是导致防护层开裂的主要因素之一。
粘结材料本身粘结性能不能满足相应保温系统的要求,从而造成保温板固定不牢,引起防护层开裂,
粘结材料与被粘结材料不相容,不匹配,从而造成保温板固定不牢,引起防护层开裂
粘结材料粘结力太大,强度高,收缩大,也会将保温板拉裂,引起妨护层开裂
(4)保温浆料
从材料性能上不同保温浆料存在很大的差异
以海泡石及珍珠岩为主要原料的保温浆料:海泡石属于海洋沉积无机矿,分子呈六角空腔结构,吸水不易干,软化系数小,温湿变化对其强度影响较大,适用于热力管道不适用于墙体。珍珠岩通常两种情况,一是未充分搅拌时,颗粒完整的珍珠岩保温浆料虽保温性能相对好但合易性差,强度低,二是搅拌时间超过5分钟后把珍珠岩搅碎了,保温浆料虽和易性好,强度高,但导热系数高保温性能相对较差,以上两种材料的共同特点是强度高,变形性差,易空鼓开裂,尤其是温湿变化对其产生较大影响。
以聚苯颗粒为主要原料的保温材料
采用熟石灰粉-粉煤灰-硅粉-水泥为主要成分的无机胶凝体系,与石膏胶凝材料相比,具有耐水性好的优点,与水泥胶凝材料体系相比,避免了强度增长快变形周期长的矛盾,因此导热系数低保温性能好,早期强度满足施工要求,后期强度增长满足功能性要求,而长短不一,弹性模量不同的耐碱纤维形成三维网状结构,有效提高了材料的体积稳定性和抗拉强度。
可再分散乳液粉末的加入提高了保温材料的施工性和粘结强度,大幅度提高了材料的粘结强度和柔韧性,从而克服了无机材料脆性大的弱点,能够在不降低材料的抗压强度的前提下,大幅度提高材料的拉伸粘结强度和压剪粘结强度,同时提高材料的可变形性,从而使该类材料变形小,抗裂性能好并具有良好的耐候性能。
其导热系数为0.06,抗裂砂浆为0.93,相差16倍,能够缓解热量在抗裂层的积聚,使体系受温度骤然变化产生的热负荷和应力得到较快释放,提高抗裂层的耐久性。
不注重内在质量的厂家生产的胶粉聚苯颗粒保温材料有以下问题
纯水泥与聚苯颗粒制成的保温浆料和易性差,易滑坠,强度高,干缩大,易空鼓,易开裂。
采用石膏类胶凝材料与聚苯颗粒制成的保温浆料浸水后会失去强度和体积稳定性,从而引起开裂脱落。
采用了安定性不合格的水泥或氢氧化钙易引起保温层开裂。
在珍珠岩或海泡石浆料中加入少量聚苯颗粒,仍具有珍珠岩或海泡石浆料的缺陷。
2、防护层材料
由抹面砂浆与增强网构成的防护层对整个体系的抗裂性能起着关键的作用,抹面砂浆的柔韧极限拉伸变形应大于最不利情况下的自身变形(干缩、化学、湿度、温度)及基层变形之和,从而保证防护层抗裂性要求。
无碱玻纤网格布与耐碱玻纤网格布的区别如二十一所示:

(1) (2)
耐碱玻璃纤维置于碱液中的微观电镜图片

(3) (4)
图二十一:中碱玻璃纤维置于碱液中的微观电镜图片
(1)(3)刚置于碱液中 (2)(4)置于碱液中28天
由于防护层材料而引起的保温墙面开裂的原因还有:
直接用水泥砂浆做防护层,强度高,收缩大,柔韧变形性不够,引起砂浆层开层如图二十二所示:

(1) (2)
图二十二:外保温用水泥砂浆做防护面层时开裂图片
(1)粘贴聚苯板外保温工程 (2)胶粉聚苯颗粒外墙外保温工程
配制的抗裂砂浆虽然也用了聚合物进行改性,但柔韧性不够也易开裂。
抗裂砂浆层过厚,砂浆层收缩大易开裂。
使用了不合格的玻纤网格布,由于断裂强力低,耐碱强力保留率低,断裂应变大等原因造成起不到长期有效分散应力的作用,引起防护层裂缝。
3、饰面层材料
(1)涂料饰面层材料
涂料饰面层材料应具有良好的防水及抗裂性能,当采用涂料饰面时,复合在抹面砂浆之上的腻子和涂料应着重考虑柔韧变形性而不是强度,从抹面砂浆-腻子-涂料,变形性逐层增加是保证体系抗裂性能的理想模式,由于饰面层材料引起的裂缝原因如下:
采用刚性腻子:由于腻子柔韧性不够,无法满足抗裂防护层的变形而开裂。如图二十三所示:

(1) (2) (3)
图二十三:刚性腻子与柔性腻子对比
(1)腻子对比 (2)柔性耐水腻子 (3)刚性腻子
采用不耐水的腻子:受到水的浸渍后起泡开裂
采用不耐老化的涂料:由于该类涂料不耐老化,刚涂上去很好,但经过两三年后就会开裂,起皮,如图二十四所示:

图二十四:涂料耐老化性对比
采用与腻子不匹配的涂料:如图二十五所示:

图二十五:涂料与腻子不匹配引起开裂
(2)面砖饰面层材料
从材料方面考虑,引起面砖饰面层开裂、脱落的原因如下:
在以玻纤网为增强材料的抗裂防护层上粘贴面砖,由于玻纤网网孔小,与砂浆握裹不好,玻纤网会形成隔离层,易引起面砖饰面层开裂脱落。
使用水泥砂浆或聚灰比例达不到要求的聚合物砂浆粘贴面砖,砂浆柔韧性小满足不了柔性渐变释放应力的原则,面砖饰面层则易开裂。
使用水泥砂浆或聚灰比例达不到要求的聚合物砂浆进行勾缝,砂浆柔韧性小无法释放面砖及砂浆本身由于温湿变化产生的变形应力,勾缝砂浆处也可能开裂,从而造成环境水或雨雪水渗漏,使面砖面层空鼓,脱落。
使用吸水率大的面砖,吸水后易遭受冻融破坏引起开裂、空鼓、脱落
使用不带槽的平板面砖时不易粘贴牢固,易脱落。



三、施工
外墙外保温体系通常是在建筑工程的施工现场完成的,施工质量的优劣关系到外墙外保温体系的质量,也是造成体系面层开裂的重要因素
1、基层处理及保温层在基层上的粘贴/固定
以下问题容易造成保温体系质量问题:
基层表面的平整度不符合外保温工程对基层的勾允许偏差项目的质量要求,平整度偏差过大,
基层表面含有妨碍粘贴的物质,没有对其进行界面处理
所用的胶粘剂达不到外保温技术对产品的质量、性能要求或是采用机械固定时锚固件埋设深度和锚固数量不符合设计规范要求
粘结面积不符合规范要求,粘结面积过小,未达到粘结面积的质量规范要求
基层墙面过于干燥在粘贴保温板时没有对基层进行掸水处事或是雨后墙面含水量过大还没有等到墙面干燥就进行保温板的粘贴,造成粘贴失败。
2、涂料饰面施工
以下原因容易造成涂料饰面外保温墙面开裂:
网格布干搭接或搭接不够,在搭接处形成裂缝,如图二十六所示:

图二十六:网格布干搭接开裂图片
网格布铺设位置贴近保温层,起不到抗裂作用,抹面砂浆层易产生裂缝。
门窗洞口的四角处沿45度角未加铺玻纤网格布,在应力集中的门窗洞口的四角处沿45度角易出现裂缝,如图二十七所示:

图二十七:门窗口未斜贴网格布开裂图片
冬施,易出现开裂、空鼓、脱落
粘贴聚苯板时,一端翘起,引起另一侧的板面虚贴,空鼓、在施工时敲、拍、震动板面引起的胶浆脱落。
墙面平整度不好又没有进行基层找平时,粘贴聚苯板通常采用以下方法,均存在缺陷
(1) 通过调整粘接砂浆厚度来调整,以法造成板后空腔大小不一。
(2)用不同厚度的板或多层板来调整平整度,此法造成荷载不均,施工不规范,易出现问题,如图二十八所示:

(1) (2)
图二十八:用不同厚度的板或多层板来调整平整度时引起开裂的图片
(3)采用打磨方法找平,此法破坏了聚苯板表面致密结构,影响与抹面砂浆的粘结,且打磨厚度过大时也降低了保温层的保温效果。
当面层的增强网材料为钢丝网时,若不采用抗裂砂浆作为面层抹灰材料,而是采用普通水泥砂浆或仅掺加少量纤维的水泥砂浆作为面层抹灰材料,则会引起几种材料中的线性膨胀系数相差过大变形不一致引起的开裂。
施工面层时在太阳曝晒下进行或是在高温天气下面层保温水性能不足,导致面层失水过快引起开裂。
在腻子层尚未干澡或刚淋过雨的情况下,直接在上面涂刷透气较差的高弹性面层涂料,造成面层涂料起鼓,如图二十九所示:

图二十九:湿基层刷弹性涂料引起起鼓
3、面砖饰面外保温施工因素
由于施工因素造成面砖饰面层开裂脱落的原因如下:
基体未清理干净,有脱模剂
墙体表面垂直度,平整度偏差大,靠增加粘贴砂浆厚度的办法调整饰面的平整度,造成粘结砂浆超厚,因自重用下坠,造成粘结不良。
粘结前需要面砖浸水而未浸水,表面积灰,砂浆不宜粘结,而且由于面砖吸水,把砂浆中的水分很快吸收使粘结砂浆与砖的粘结力大为降低。
由于需要浸水的面砖浸水后粘结前未晾干,粘结面形成水膜,消弱了粘结砂浆与砖的粘结力,如图三十所示:

图三十:粘贴带水膜面砖引起脱落
当采用密缝粘贴面砖时,由于面砖饰面受热应力影响得不以释放,易发生空鼓开裂。同时由于密缝粘贴面砖形成瞎缝,砖缝无法勾缝易形成雨水渗透,造成面砖饰面的脱落和开裂。

四、外墙外保温面层裂缝控制的基本原则
1、外保温体系抗裂优于内保温体系的原则
2、逐层渐变柔性释放应力的抗裂技术原则
3、普通水泥砂浆不应做为保温体系表面的找平及保温层材料的原则
4、无空腔或小空腔构造提高体系稳定性的原则
5、防护层的抗裂问题是控制裂缝的主要矛盾的原则
6、所有外保温体系经过大型体系耐候性试验验证抗裂性原则
7、应尽量选择涂料外饰面外保温体系的原则
8、应充分考虑各层材料的相容性及匹配性原则
9、加强保温截止部位材质变换处的密封原则
10、外墙外保温体系材料供应商应对系统材料成套供应的原则
11、提高保温体系的质量保证率原则

五、外墙保温体系面层裂缝控制方法
1、构造设计
(1)外墙内保温构造设计
内保温不利于重质结构墙体的保护,中国的建筑结构多为重质墙体,应避免采用内保温设计。
(2)聚苯板薄抹灰外保温构造设计
有空腔的聚苯板薄抹灰外保温:适用范围应为建筑高度为30m以下,对防火性没有特殊要求的外墙保温。
无空腔的聚苯板复合胶粉聚苯颗粒外保温:适用范围为建筑高度为60 m以下,对防火性没有特殊要求的外墙保温
(3)无溶剂硬质聚氨脂复合胶粉聚苯颗粒外墙外保温构造设计:
其优势为:无空腔构造,整体性好,粘结牢固,满足逐层渐变,柔性释放应力的要求,耐久性好,保温性能优异,防火性能好,抗湿热性能优良,对主体结构变形适合能力强,抗裂性能好,具有良好的施工性能,环保性能好。
(4)现浇无网聚苯板外保温构造设计:
通过采用具有拉结槽并经界面砂浆处理的聚苯板解决聚苯板与混凝土基墙结合力不够的问题;通过胶粉聚苯颗粒保温浆料找平及铺助保温解决平整度,垂直度,热桥,局部破损及裂缝问题;该做法整个体系满足无空腔,逐层渐变柔性释放应力等抗裂原则,适用范围以现浇混凝土剪力墙高层或超高层建筑,对防火性能无特殊要求的以涂料为饰面的外墙保温。如图三十一所示:

(1) (2)
图三十一:青岛某工程现浇聚苯板工程对比
(1)未用胶粉聚苯颗粒找平(开裂) (2)采用胶粉聚苯颗粒找平(未开裂)
(5)钢丝网架保温板外保温构造设计:
普通钢丝网架保温板外保温构造设计因开裂现象普遍,应加以改进。
改进型钢丝网架保温板外保温构造设计:在浇筑完成后的钢丝网架聚苯板表面,采用20-30㎜胶粉聚苯颗粒找平,既可大大减少荷载,同时又可阻断热桥,起到良好的补充保温作用,又减少了力矩,增加了安全性。采用双网构造提高抗裂性能。如图三十二所示:

(1) (2) (3)
图三十八:现浇钢丝网架聚苯板工程
(1)固定钢丝网架聚苯板 (2)胶粉聚苯颗粒找平 (3)完成后的工程图片
(6)带饰面预制保温块材外保温构造设计:
该类产品具有可以工厂连续生产,现场干作业等优点,市场对其有期待。
(7)保温浆料外墙外保温体系设计:
保温浆料外墙外保温体系种类多,质量参差不齐,优质的外保温体系已超过德国同类产品,但质量低劣的体系也在充斥市场,应从ZF、行业等各个方面来规范市场,反对不正当竞争,使行业规范有序的发展。
(8)面砖饰面外墙外保温体系设计
面砖饰面体系时要保证满足以下条件:
有与基层墙体具有可靠性联接的面砖粘结基层
体系构造应充分考虑对温度应力及其他变形应力的消纳和释放
保温材料应具有较好的防热辐射及防明火性能
体系应具有较强的抗风压,耐候性能,体系必须经过大型耐候性试验及抗震试验验证合格。
在外保温体系粘贴面砖时应注意:
不宜直接在聚苯板薄抹灰体系上粘贴面砖
不宜在芯板厚度超过75㎜的厚抹普通水泥砂浆钢丝网聚苯板外保温体系饰面粘贴面砖。
可以采用胶粉聚苯颗粒保温浆料找平的双网构造的钢丝网架保温板外保温体系中粘贴面砖。
宜选用胶粉聚苯颗粒外墙外保温粘贴面砖体系。
(9)细部节点设计
为避免屋面板变形过大,不应采用将保温层做在屋面板下面的做法,应在屋面板上面做好保温层,保温层宜延伸至挑檐板尽端。
外墙外保温应包覆门窗框洞口外侧,封闭阳台,女儿墙以及屋顶挑檐等热桥部位,以减小室外气候温差引起的变形。
对于砌体结构外墙,采用完全的外保温来减小墙体变形差异同时对外墙进行均质化,是解决外墙裂缝的正确途径。
在材质变换处,应做好过渡部位的节点设计,以防裂缝的出现
窗口周边及墙体转折处等易产生应力集中的部位应设增强网格布以分散其应力。
2、材料因素:
(1)材料宜由体系材料供应商成套供应,材料应经国家认可的检测的机构检测合格并附盖CMA章及CAL章的检测报告
(2)相应的外墙外保温系统材料应符合相关行业标准的要求。
(3)对柔韧性指标要求高和有压折比要求的材料宜使用聚合物乳液为主要成膜物质,满足其柔韧性,粘结性要求,不宜单独采用可再分散乳液粉末。
3、涂料饰面外保温体系施工(省略)
4、面砖饰面外保温体系施工(省略)
 
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