XPS板外墻外保溫系統(tǒng)面層抗裂研究

周海斌

【摘要】XPS板外墻保溫系統(tǒng)是當(dāng)前北方建筑外墻保溫的主要形式，但是隨著早期施工XPS板外墻保溫系統(tǒng)使用時(shí)間的延長(zhǎng)，保溫系統(tǒng)表面開始出現(xiàn)大范圍的開裂現(xiàn)象，個(gè)別工程甚至出現(xiàn)保溫材料脫落的嚴(yán)重問題。保溫系統(tǒng)表面的開裂現(xiàn)象不僅會(huì)直接導(dǎo)致保溫系統(tǒng)性能的下降，而且嚴(yán)重影響建筑形象。本文立足于XPS板外墻保溫系統(tǒng)的實(shí)際，從表層抗裂角度出發(fā)，結(jié)合XPS板外墻保溫系統(tǒng)的工程實(shí)例，對(duì)XPS板外墻保溫系統(tǒng)面層抗裂問題進(jìn)行簡(jiǎn)要分析。

【關(guān)鍵詞】XPS板；外墻保溫系統(tǒng)；表面抗裂

前言：在科學(xué)發(fā)展觀的指導(dǎo)下，節(jié)能減排已經(jīng)成為我國(guó)建筑領(lǐng)域的共識(shí)，在這一理念的指導(dǎo)下，建筑保溫受到高度重視。以XPS板外墻保溫系統(tǒng)為代表的外墻保溫系統(tǒng)大量應(yīng)用于建筑保溫工程中，從理論角度來看XPS板外墻保溫系統(tǒng)的保溫效果是值得肯定的。但是在實(shí)際應(yīng)用中大量的開裂現(xiàn)象在XPS板外墻保溫系統(tǒng)表面出現(xiàn)，嚴(yán)重的威脅了建筑保溫性能，影響了建筑的形象。因此對(duì)XPS板外墻保溫系統(tǒng)表面抗裂的研究具有鮮明的現(xiàn)實(shí)意義。

1、開裂原因分析

1.1構(gòu)造設(shè)計(jì)問題

從設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)角度來看，XPS板外墻保溫系統(tǒng)存在的問題主要包括兩方面，一方面是設(shè)計(jì)人員系統(tǒng)施工中的設(shè)計(jì)不到位，一方面是設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)過程中對(duì)XPS板材的物理屬性預(yù)估不足。從實(shí)際施工的角度來看XPS板外墻保溫系統(tǒng)施工中，設(shè)計(jì)人員和具體操作的施工人員很容易忽略建筑結(jié)構(gòu)的保溫細(xì)節(jié)，以及節(jié)點(diǎn)的重要性。通常情況下建筑的陽(yáng)臺(tái)、雨罩、女兒墻等細(xì)枝末節(jié)反而是保溫系統(tǒng)施工的重點(diǎn)，設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)過程中受感官因素的影響，往往會(huì)忽略這些細(xì)節(jié)，導(dǎo)致這些位置出現(xiàn)開裂的幾率較大、開裂現(xiàn)象較為嚴(yán)重。

在具體的設(shè)計(jì)施工中，由于建筑外墻的使用材料不同，保溫材料與建筑材料的物理屬性趨同性很低。具體表現(xiàn)為在相同環(huán)境溫度下，建筑外墻材料和XPS板的材質(zhì)密度、彈性模量、線性膨脹系數(shù)等關(guān)鍵物理屬性不同，在惡劣環(huán)境下外墻材料和保溫材料會(huì)出現(xiàn)不同取向和不同形變量的形變，導(dǎo)致二者的結(jié)合部位出現(xiàn)剪切裂縫[1]。

1.2材料問題

在XPS板外墻保溫系統(tǒng)的實(shí)際施工中，XPS板和抗裂砂漿是必不可少的材料，其中XPS板的線性熱膨脹系數(shù)一般情況下為0.07mm/（m·K），而在施工中緊貼XPS板施工的抗裂砂漿的熱膨脹系數(shù)為0.008mm/（m·K）。在施工完成后由于保溫層兩種材料的熱膨脹系數(shù)不同，在相同的環(huán)境溫度下二者會(huì)出現(xiàn)不同的膨脹量，導(dǎo)致保溫層表面出現(xiàn)開裂的現(xiàn)象。因?yàn)閄PS板自身特點(diǎn)限制，在加工完成以后會(huì)因?yàn)閮?nèi)部孔隙變化而產(chǎn)生形變，這一形變通常會(huì)持續(xù)28天左右。所以在XPS板外墻保溫系統(tǒng)的施工中，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求XPS板必須靜置28天以后才能施工。但是在實(shí)際施工中，大部分XPS板都沒有達(dá)到靜置標(biāo)準(zhǔn)，為XPS板外墻保溫系統(tǒng)的質(zhì)量安全埋下了隱患[2]。

1.3施工問題

在XPS板外墻保溫系統(tǒng)的施工過程中，應(yīng)用的施工技術(shù)主要有兩種，一種是整澆式體系和后貼式體系，其中后貼式體系又分為點(diǎn)粘、框點(diǎn)粘和滿粘三種形式。當(dāng)前我國(guó)的施工主體為了控制施工的成本大量使用純點(diǎn)粘施工方式，純點(diǎn)粘施工方式下XPS板只有四角位置有砂漿作為固定，而在板材與建筑外墻之間形成了大面積的空腔。在強(qiáng)對(duì)流環(huán)境下空腔內(nèi)的空氣會(huì)反復(fù)受到正壓和負(fù)壓的壓力影響，最終導(dǎo)致板材的變形，表面的抗裂砂漿的斷裂。

同時(shí)由于XPS板材自身的粘結(jié)性能較差，通常在工程施工中都會(huì)使用界面劑改善表面粘結(jié)性。但是施工主體在施工中為了控制成本限制了界面劑的使用，導(dǎo)致XPS板內(nèi)側(cè)固定砂漿和外側(cè)附著砂漿之間的粘結(jié)效果都較差，在風(fēng)壓的作用下很容易產(chǎn)生整體脫落的事故[3]。

2、 XPS板外墻保溫系統(tǒng)防開裂措施

2.1設(shè)計(jì)防護(hù)

從當(dāng)前XPS板外墻保溫系統(tǒng)的防護(hù)情況來看，傳統(tǒng)的“剛性防水技術(shù)路線”存在著較為明顯的開裂缺陷。再沿用這一技術(shù)路線進(jìn)行XPS板外墻保溫系統(tǒng)設(shè)計(jì)顯然是行不通的，建議設(shè)計(jì)主體使用“柔性漸變抗裂技術(shù)”對(duì)XPS板外墻保溫系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)，在實(shí)際應(yīng)用中其主要特點(diǎn)是保溫體系的各個(gè)層次由外到內(nèi)柔性變量逐漸減小，這樣在相同的溫度環(huán)境下保溫體系內(nèi)部層次的形變會(huì)被外部體系吸收，保溫結(jié)構(gòu)整體能夠保證較高的柔韌性，當(dāng)不可避免的形變發(fā)生時(shí)其內(nèi)部和外表面也不會(huì)發(fā)生斷裂的現(xiàn)象[4]。

具體設(shè)計(jì)中應(yīng)該著重考慮以下幾方面：

（1）在屋面板的保溫施工中，為了保證保溫系統(tǒng)的質(zhì)量安全，應(yīng)該講保溫層覆蓋在屋面板上方，并延伸到挑檐板的盡頭，以減小保溫板形變對(duì)面板的影響，提升對(duì)屋面板的保溫效果。

（2）對(duì)建筑中封閉陽(yáng)臺(tái)、門窗框洞外側(cè)等明顯的熱橋位置進(jìn)行全包覆保溫設(shè)置，以減小因?yàn)楸伢w系不嚴(yán)密導(dǎo)致的室外氣候溫差，進(jìn)一步控制保溫體系形變的溫度根源。

（3）如果建筑采用砌體結(jié)構(gòu)外墻，在XPS板外墻保溫系統(tǒng)施工前，應(yīng)該對(duì)外墻進(jìn)行均勻化處理，減少砌體外墻在溫度影響下的形變。

2.2材料選擇

在XPS板外墻保溫系統(tǒng)的施工過程中應(yīng)該根據(jù)外表面開裂的實(shí)際情況，對(duì)材料進(jìn)行針對(duì)性的甄選，施工過程中選用的所有材料都應(yīng)該滿足《外墻外保溫工程技術(shù)規(guī)程》等相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的要求，在施工活動(dòng)中確保不合格的材料不進(jìn)場(chǎng)、不符規(guī)定的材料不使用原則。在具體的XPS板外墻保溫系統(tǒng)施工中，因?yàn)楸叵到y(tǒng)的材料存在有相互影響的特性，所以在材料選擇中施工主體往往沒有能力保證各個(gè)材料不相互影響，針對(duì)這種情況施工可以選擇具有XPS板外墻保溫系統(tǒng)施工全套材料供應(yīng)能力的供應(yīng)商，由其根據(jù)建筑工程的實(shí)際提供全套施工材料，以保證保溫體系整體的質(zhì)量[5]。

2.3施工環(huán)節(jié)注意事項(xiàng)

在XPS板外墻保溫系統(tǒng)的施工過程中，施工過程要嚴(yán)格按照《砌體工程施工質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)》和《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》的要求進(jìn)行。在施工過程中要注意徹底清除基層表面的浮灰、涂料、油污等影響保溫體系整體強(qiáng)度的物質(zhì)；在杠桿竣工的建筑表面進(jìn)行XPS板外墻保溫系統(tǒng)施工時(shí)，應(yīng)該注意建筑外墻的找平工作，建筑外墻的偏差超過3mm的情況下就應(yīng)該主動(dòng)找平。具體而言就是要鑿平超差處，并使用水泥砂漿對(duì)凹陷處進(jìn)行填補(bǔ)；如果采用直接黏貼保溫板的方式進(jìn)行XPS板外墻保溫系統(tǒng)施工，應(yīng)該對(duì)墻體表面的光滑處進(jìn)行必要的打磨處理，以保證保溫板與墻體的有效粘和；在XPS板外墻保溫系統(tǒng)施工活動(dòng)中施工工藝除了要滿足相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)之外，還應(yīng)該滿足材料的技術(shù)要求[6]。

結(jié) 論：在科學(xué)發(fā)展觀的指導(dǎo)下現(xiàn)代建筑的保溫系統(tǒng)施工，成為建筑節(jié)能的重要影響因素，保溫系統(tǒng)施工的質(zhì)量直接影響到業(yè)主的居住體驗(yàn)，并產(chǎn)生嚴(yán)重的能耗問題。在這種嚴(yán)峻形勢(shì)下對(duì)XPS板外墻外保溫系統(tǒng)面層抗裂的研究具有鮮明的現(xiàn)實(shí)意義，本文從保溫系統(tǒng)外表面開裂的原因和解決措施兩個(gè)角度出發(fā)，對(duì)這一問題進(jìn)行了簡(jiǎn)要分析，認(rèn)為針對(duì)XPS板外墻外保溫系統(tǒng)外表面開裂問題，應(yīng)該從設(shè)計(jì)、材料選擇、施工工藝三方面著手進(jìn)行。

參考文獻(xiàn)：

[1]方旭慧. XPS板外墻外保溫系統(tǒng)結(jié)構(gòu)安全性分析及施工技術(shù)研究[D].浙江大學(xué)，2009.

[2]劉公林. 鋼網(wǎng)架XPS板外墻外保溫系統(tǒng)防火技術(shù)性能分析與應(yīng)用[J]. 消防技術(shù)與產(chǎn)品信息，2014，04：24-27.

[3]許磊. 聚苯乙烯外墻外保溫系統(tǒng)在豎直條件下的輻射引燃過程研究[D].中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)，2014.

[4]杜書廷. 鋼網(wǎng)架XPS板外墻外保溫系統(tǒng)技術(shù)性能分析與應(yīng)用[J]. 施工技術(shù)，2013，03：26-30.

[5]楊軍. XPS板外墻外保溫系統(tǒng)與建筑節(jié)能[J]. 價(jià)值工程，2013，17：113-114.