淺談對建筑物外墻外保溫面層裂縫的控制

黃 剛

0 引言

裂縫產(chǎn)生于固體材料的不連續(xù),其主要受到材料的粘結(jié)、拉伸強度影響,裂縫主要產(chǎn)生于不同材料基體之間搭接部位、窗邊、洞口等薄弱部位,材料受到溫度等因素影響拉伸、收縮造成,再者粘結(jié)保溫板材容易出現(xiàn)移位、空鼓和脫落,漿體保溫層存在空鼓和脫落,是這兩類體系極容易出現(xiàn)的問題。保護層出現(xiàn)空鼓和開裂,在施工后很快發(fā)生,或經(jīng)冬夏氣溫循環(huán)變化后發(fā)生。保護層表面出現(xiàn)裂紋或有外飾面磚的出現(xiàn)脫落現(xiàn)象,從而影響外保溫工程表觀質(zhì)量長期穩(wěn)定性。外保溫工程局部發(fā)霉、結(jié)露甚至成霜,這種現(xiàn)象在嚴寒和寒冷地區(qū)最易發(fā)生,高濕度地區(qū)也較多,墻體外保溫面層裂縫目前較為普遍。

1 外墻保溫面層裂縫的基本控制措施

1.1 采用匹配材料逐層釋放應(yīng)力防止開裂

采用匹配材料逐層釋放應(yīng)力防止開裂的要點是:保溫隔熱體系構(gòu)造層及相鄰構(gòu)造層性能、彈性模量變化指標相匹配、逐層漸變。選用柔性可釋放一定應(yīng)力的膠粘劑,并在保護層中采用纖維質(zhì)材料改變應(yīng)力傳遞方向(如耐堿網(wǎng)格布),防止各種變形應(yīng)力集中發(fā)生。面磚飾面時,應(yīng)采用柔性的粘結(jié)膠和勾縫膠,涂料飾面時,應(yīng)著重注意材料的延展性。

1.2 外墻保溫體系不應(yīng)采用普通水泥砂漿作為找平層及面層

由于普通水泥砂漿不僅自身易產(chǎn)生各種收縮裂縫,同時其粘結(jié)強度及拉伸強度過低,其無法滿足保溫體系自身產(chǎn)生的應(yīng)力變形,受到溫度影響更易裂縫脫落。為此,用它作為保溫層的找平層及面層,極易產(chǎn)生裂縫,且為達到節(jié)能效果,勢必增加厚度,而厚度愈厚愈嚴重。

1.3 盡量選用無空腔或小空腔等輕質(zhì)材料

無空腔及小空腔構(gòu)造使得建筑外圍構(gòu)造具有較好的抗風壓性、穩(wěn)定性及安全性。在高層建筑工程做外保溫隔熱,應(yīng)充分重視風荷載對外保溫隔熱的破壞作用,盡可能地采用無空腔或小空腔,以滿足抗風壓破壞的要求。如在某高校圖書館工程中,其外墻選用輕質(zhì)砂加氣混凝土砌塊,其自重較低,相對于其他外墻材料,對結(jié)構(gòu)承重能力要求較低。另外該砌塊自身具有保溫性能,采用專用粘結(jié)劑砌筑,使其整體性能較好,進一步增強了抗風壓性及結(jié)構(gòu)自身穩(wěn)定性。

1.4 加強保溫系統(tǒng)基體部位材質(zhì)變換處的密封

不同基體部位(尤其冷橋、門窗洞口、腳手架孔等部位),由于基體材質(zhì)的密度相差過大,這就決定了材質(zhì)間的彈性模量和線性膨脹系數(shù)也不盡相同,在溫度應(yīng)力作用下的變形也不同,極容易在這些部位產(chǎn)生面層的裂縫。同時還應(yīng)該考慮這些部位的防水處理,防止水分侵入到保溫體系內(nèi),避免由于滲水凍脹而導(dǎo)致體系的破壞,影響體系的正常使用壽命和體系的耐久性。

2 外墻保溫的幾種構(gòu)造設(shè)計

2.1 外墻內(nèi)保溫隔熱構(gòu)造設(shè)計

外墻內(nèi)保溫施工,是在外墻結(jié)構(gòu)的內(nèi)部加做保溫層。內(nèi)保溫施工速度快,操作方便靈活,可以保證施工進度。內(nèi)保溫應(yīng)用時間較長,技術(shù)成熟,施工技術(shù)及檢驗標準是比較完善的。2001年,外墻保溫施工中約有90%以上的工程應(yīng)用內(nèi)保溫技術(shù)。被大面積推廣的內(nèi)保溫技術(shù)有:增強石膏復(fù)合聚苯保溫板、聚合物砂漿復(fù)合聚苯保溫板、增強水泥復(fù)合聚苯保溫板、內(nèi)墻貼聚苯板抹粉刷石膏及抹聚苯顆粒保溫料漿加抗裂砂漿壓入網(wǎng)格布的做法。

但內(nèi)保溫會多占用使用面積,“熱橋”問題不易解決,容易引起開裂,還會影響施工速度,影響居民的二次裝修,且內(nèi)墻懸掛和固定物件也容易破壞內(nèi)保溫結(jié)構(gòu)。內(nèi)保溫在技術(shù)上的不合理性,決定了其必然要被外保溫所替代。

2.2 外墻外保溫技術(shù)及其特點

2.2.1 外掛式外保溫

外掛的保溫材料有巖(礦)棉、玻璃棉氈、聚苯乙烯泡沫板、陶?；炷翉?fù)合聚苯仿石裝飾保溫板、鋼絲網(wǎng)架夾芯墻板等。其中聚苯板因具有優(yōu)良的物理性能和廉價的成本,已經(jīng)在全世界范圍內(nèi)的外墻保溫外掛技術(shù)中被廣泛應(yīng)用。該外掛技術(shù)是采用粘結(jié)砂漿或者是專用的固定件將保溫材料貼、掛在外墻上,然后抹抗裂砂漿,壓入耐堿玻璃纖維網(wǎng)格布形成保護層,最后加做裝飾面。另一種做法是用專用的固定件,將不易吸水的各種保溫板固定在外墻上,然后將鋁板、天然石材、彩色玻璃等外掛在預(yù)先制作的龍骨上,直接形成裝飾面。這種外掛式的外保溫安裝費時,施工難度大,且施工占用主導(dǎo)工期,待主體驗收完后才可以進行施工。在進行高層施工時,施工人員的安全不易得到保障。

2.2.2 聚苯板與墻體一次澆筑成型

該技術(shù)是在混凝土框—剪體系中將聚苯板內(nèi)置于建筑模板內(nèi),在即將澆筑的墻體外側(cè)澆筑混凝土,混凝土與聚苯板一次澆注成型為復(fù)合墻體。該技術(shù)解決了外掛式外保溫的主要問題。由于外墻主體與保溫層一次成活,工效提高,工期縮短,且施工人員的安全得到保證。在冬季施工時,聚苯板起保溫的作用,可減少外圍圍護保溫措施。但在澆筑混凝土?xí)r要注意均勻、連續(xù)澆筑,否則由于混凝土側(cè)壓力的影響,會造成聚苯板在拆模后出現(xiàn)變形和錯槎,影響后序施工。內(nèi)置的聚苯板是雙面和單面鋼絲網(wǎng)兩種。雙面鋼絲網(wǎng)聚苯板與混凝土的連接,主要是依靠內(nèi)側(cè)鋼絲網(wǎng)架與墻體外側(cè)配筋相綁扎及混凝土與聚苯板的粘結(jié)力,其結(jié)合性能良好,具有較高的安全度。單面鋼絲網(wǎng)聚苯板與混凝土的連接,主要依靠混凝土與聚苯板的粘結(jié)力以及斜插鋼筋、L型鋼等與混凝土墻體的錨固力,結(jié)合性能也較好。與雙鋼絲網(wǎng)相比較,單面鋼絲網(wǎng)技術(shù)因取消了內(nèi)側(cè)鋼絲網(wǎng)和安裝保溫板前的板外側(cè)抹灰,節(jié)省了工時和材料,其造價可降低10%左右。

2.3 面磚及涂料飾面外墻外保溫隔熱體系設(shè)計

2.3.1 涂料飾面外保溫

在可選擇的情況下,應(yīng)首選涂料飾面外保溫體系。選用涂料時,要求材料要與外保溫系統(tǒng)能兼容。首先在外墻涂料施工時要做膩子,要選用柔性膩子,封底涂料施工時要涂刷均勻不能漏涂,這是因為外墻保溫系統(tǒng)堿性比較強,封底不好會造成外飾面泛堿。涂料需使用延展率大于200的涂料,最好使用丙烯酸類涂料。使用油性涂料要特別注意,因為油性涂料有一定的滲透性,容易滲透后腐蝕保溫板,降低保溫功能。

2.3.2 面磚飾面外保溫

選擇面磚飾面體系時要保證體系滿足以下條件:1)有與基層墻體具有可靠連接的面磚粘結(jié)劑,不僅要看粘結(jié)當時的牢固程度,更重要的是應(yīng)注重其性能的長期穩(wěn)定性。粘結(jié)膠漿(膠粉)的材質(zhì)、性能及級配、用砂的含泥量、含水量、水泥標號和是否失效都直接影響膠漿的性能及長期穩(wěn)定性;2)外保溫墻體應(yīng)使用全瓷面磚,不能僅僅追求美觀而不顧長期可靠性問題,面磚吸水率應(yīng)是重要性能指標。目前市場流通的釉面磚和陶土磚等花色品種很多,美觀性能滿足要求,但吸水率大多在3%以上,對嚴寒和寒冷地區(qū)尤應(yīng)嚴格控制吸水率標準;3)勾縫膠粉必須具有良好的透氣性和一定柔性、抗?jié)B性,以此確保大面積面磚墻在熱脹冷縮時有足夠伸縮能力,避免擠脹空鼓或滲水凍脹及破壞保溫層等。

2.3.3 面層施工時應(yīng)注意的問題

1)保溫層表面平整度誤差太大,造成面磚粘結(jié)膠漿層厚度誤差太大。在晝夜溫差大或冬夏溫差大的地區(qū),因長期反復(fù)脹縮應(yīng)力作用,產(chǎn)生裂紋和空鼓隱患。2)保溫層(漿體)未完全固化,或保溫板粘結(jié)膠漿未完全達到終凝正常強度時,為趕工期強行進行面磚層施工,易埋下基層破壞隱患。3)錨釘和鋼網(wǎng)施工影響:空心磚、輕質(zhì)砌塊等墻體使用射釘,或鉆孔太大、埋深太淺,塑料脹套無法脹固,均造成錨釘拉拔力不足。而錨釘間距太大,單位面積承載能力不夠或相鄰各錨釘對鋼網(wǎng)壓緊力相差太大等,均會造成約束無效而形成隱患。4)面磚層伸縮縫設(shè)置不合理,形成脹縮破壞。5)面磚勾縫不完全及腳手架洞口處理不當,發(fā)生長期滲水反凍脹作用,造成局部空鼓或脫落。6)雨雪天或負溫施工形成粘結(jié)層或勾縫功能失效,形成隱患。7)門窗洞口、空調(diào)安裝、建筑外部造型安裝部位,未做密封處理或沖撞破壞而發(fā)生長期滲水浸潤等隱患。8)女兒墻、老虎窗等其他造型部位未做保溫層,面磚跨粘在兩種不同的基層上,而無有效措施解決脹縮應(yīng)力作用,發(fā)生隱患。9)用普通砂漿粘貼面磚和勾縫,由于易裂,滲水及粘結(jié)強度不足等形成隱患。

3 結(jié)語

通過目前工程的實際應(yīng)用,結(jié)合當前建筑市場的發(fā)展形式,采用上述構(gòu)造措施能夠有效的控制裂縫的產(chǎn)生,具有較高的實用價值。

[1] DGJ32/J 71-2008,江蘇省居住建筑熱環(huán)境和節(jié)能設(shè)計標準[S].

[2] GB 50189-2005,公共建筑節(jié)能設(shè)計標準[S].

[3] 李樹梅.建筑外墻保溫技術(shù)及節(jié)能材料[J].山西建筑,2008,34(1):249-250.