前言： 外墻保溫隔熱是節能建筑的主要措施之一，而外墻保溫面層的裂縫是保溫建筑的質量通病中的重癥，防裂性是墻體保溫體系要解決的關鍵技術之一，因為一旦保溫層、保護層發生開裂，墻體保溫性能就會發生很大改變，非但滿足不了設計的節能要求，甚至會危及墻體的安全。保溫墻體裂縫的存在，降低了墻體的質量，如整體性、保溫性、耐久性和抗震性能。外保溫體系是非承重復合墻面，其墻面裂縫的危害主要是水的滲透對保溫體系的破壞以及對住戶的感觀上和心理上造成不良影響。由于住宅工程的質量問題，保溫墻體裂縫等涉及的糾紛或官司也越來越多，建筑物的裂縫已成為住戶評判建筑物安全的一個非常直觀敏感的問題和首要的質量要求。因此加強保溫墻體結構研究，特別是保溫墻體的抗裂措施研究，已成為國家行政主管部門以及設計、材料生產、施工和房屋開發商共同關注的課題?！ ∮山ㄔO部科技發展促進中心、北京市建筑節能與墻體材料革新辦公室和北京振利高新技術公司共同申請、并經建設部批準的"外墻保溫體系面層裂縫產生原因及其控制技術的研究"的科研項目，自2002年4月正式立項起，對外墻保溫體系面層裂縫產生的原因及其控制技術應該采取的措施，進行了全面深入的研究。課題組針對目前比較常見的外墻保溫體系，不僅從材料和施工兩個方面分析總結了裂縫產生的原因及控制措施，而且還對構造設計因素加以分析，綜合考慮了熱應力、水、風壓、火及地震力的影響。根據研究成果提出的"外保溫隔熱體系抗裂優于內保溫隔熱體系"、"堅持逐層漸變，柔性釋放應力的抗裂技術路線"、"普通水泥砂漿不應作為保溫層的保護層材料"、"外墻保溫體系供應商應對體系材料成套供應"、"無空腔或小空腔構造提高體系穩定性"、"各層材料自身變形性外還應充分考慮材料的相容性及匹配性"等一系列抗裂技術理念及抗裂技術的一些基本原則，其研究成果可為國內各建筑行業管理部門提供管理執法的依據，對推動我國外墻保溫技術的發展起到積極的指導作用。為了將此項技術的研究成果介紹給廣大外保溫從業人員，從即日起，本報將連續登載該課題的研究分析，以饗讀者?！ 。ㄒ唬┝芽p的基本概念 裂縫是固體材料中的某種不連續現象，在學術上屬于結構材料強度理論范疇。通常把裂縫分為微觀裂縫和宏觀裂縫。肉眼可見的裂縫范圍一般以0.05mm為界，小于0.05mm的裂縫稱為微觀裂縫，大于等于0.05mm的裂縫稱為宏觀裂縫?！ ∮捎谕獗馗魺狍w系是非承重復合墻面，其墻面裂縫的危害不在于影響結構安全，主要是對住戶的審美和心理的影響以及由于裂縫存在，有可能對保溫隔熱體系造成破壞（如水的滲透、凍融破壞等）。從水的滲透看，水分子可穿過任何肉眼可見的裂縫，所以從理論上是不允許裂縫的。由于裂縫具有發展性，因此對裂縫的判定和分級應包含時間、裂縫寬度和長度、以及面積發生率?！ 。ǘ┩鈮Ρ亓芽p產生的原因分析 外墻保溫隔熱裂縫產生的原因相當復雜，包含構造設計、材料及施工的各個環節?！ ⊥鈮缺馗魺針嬙煸O計的缺陷 內保溫隔熱是將保溫隔熱體系置于外墻內側，從而使內、外墻體分處于兩個溫度場，建筑物結構受熱應力的影響而始終處于不穩定的狀態。在相同氣候條件下做內保溫隔熱，不僅比做外保溫隔熱，甚至比不做保溫隔熱時外墻與內部結構墻體的溫差更大，受外界各種作用力的影響更直接?！ Χ静膳?、夏季制冷的建筑物，室內溫度隨晝夜和季節的變化幅度通常不大（約為10℃左右），這種溫度變化引起建筑物內墻和樓板的線性變形和體積變化也不大。但是，外墻和屋面受室外溫度和太陽輻射熱的作用而引起的溫度變化幅度較大（晝夜溫差可達20℃～40℃，年溫差可達80℃～100℃）。當室外溫度低于室內溫度時，外墻收縮的幅度比內保溫隔熱體系的速度快，當高于室內氣溫時，外墻膨脹的速度會高于內保溫隔熱體系，這種反復形變使內保溫隔熱體系始終處于一種不穩定的墻體基礎上。根據資料和實測證明，6m開間的混凝土墻面在年溫差80℃的溫差變化條件下約發生4.8mm的形變，這樣的形變應力反復作用不僅使外墻易遭受溫差應力的破壞，也易造成內保溫隔熱體系的空鼓開裂。內保溫隔熱的另一個明顯的缺陷是：結構冷（熱）橋的存在易造成局部溫差過大導致產生結露現象，而結露水的浸漬或凍融極易造成保溫隔熱墻面發霉、開裂?！ ∽粼谘b修時，內保溫隔熱層往往遭到破壞，破壞后自身不易修復。正因為內保溫隔熱固有的缺陷使內保溫隔熱墻體出現裂縫成為普遍現象，而內保溫隔熱裂縫時時刻刻處于住戶的視野中，對住戶的審美和心理會產生長期的影響，成為投訴焦點。因此從構造設計上看，內保溫隔熱具有自身先天的缺陷?！ ?a href=http://9s9t.com/yanmianban/602.html target=_blank class=infotextkey>外墻外保溫隔熱構造設計的不足 外保溫隔熱是將保溫隔熱體系置于外墻外側從而使主體結構所受溫差作用大幅度下降，溫度變形減小，對結構墻體起到保護作用，并可有效阻斷冷（熱）橋，有利于結構壽命的延長。因此從有利于結構穩定性方面來說，外保溫隔熱具有明顯的優勢，在可選擇的情況下應首選外保溫隔熱。但由于外保溫隔熱體系被置于外墻外側，直接承受來自自然界各種因素影響，對體系要求更高。就太陽輻射及環境溫度變化對其影響來說，置于保溫層之上的抗裂防護層只有3mm～20mm，且保溫材料具有較大的熱阻，在得熱量相同的情況下，外保溫抗裂防護層溫度變化速度比無保溫情況下主體外墻溫度變化速度提高8～30倍，因此抗裂防護層的柔韌性和耐候性對外保溫體系的抗裂性能起著關鍵的作用，在構造設計時應充分考慮熱應力、水、風、火及地震力的影響?！ ?.聚苯板薄抹灰外保溫隔熱構造設計存在的不足 這類外保溫隔熱材料通常采用粘貼的方式（也有加錨栓輔助錨固的）固定在基層墻體上，然后在保溫板上抹抹面砂漿并將增強網鋪壓在抹面砂漿中。該類保溫體系在國外已有較長的應用歷史，根據來華德國專家介紹，德國一個行業協會在1993年調查的14棟外保溫工程中，除1棟有0.2mm以下的輕微裂縫，其他13棟幾乎無任何裂縫，在這13棟中，除1棟建筑物外，其他都經過新做涂料、再做抗裂防護層甚至再加做保溫層等翻新手段以達到使用壽命不低于25年。目前國內采用該保溫體系的情況遠比國外差，做該類保溫工程的廠家有上千家,除少部分企業的保溫工程外，相當數量的工程在3個月后就出現了裂縫。該類體系構造設計上分析有以下原因： 從保溫隔熱材料的因素來講,EPS保溫板在自然環境中的自身收縮變形時間長達60天，由于在自然環境條件下42天或60℃蒸汽養護條件下5天的自身收縮變形已完成99%%以上，因此要求EPS保溫板在自然環境條件下42天或60℃蒸汽養護條件下5天后再上墻。但在實際情況中很難做到。一是EPS保溫板長時間的養護需要占用大量的場地；二是生產企業由于資金占用、成本控制等因素，通常是以銷定產，大量工程是EPS保溫板養護不到一星期就上墻，造成上墻后繼續收縮，且收縮應力均集中在板縫處。另外，保溫板在晝夜及季節變化發生熱脹冷縮、濕脹干縮時也會在板縫處集中產生變形應力,該類體系板間裂縫是比較常見的現象。擠塑聚苯板比發泡聚苯板密度大、強度高，自身變形及溫差變形產生的變形應力也大，與膨脹聚苯板相比更易造成板縫處開裂?！ 【郾桨灞∧ɑ彝獗馗魺狍w系通常采用純點粘或筐點粘，采用純點粘時，該體系存在整體貫通的空腔。即便是筐粘，由于必須留有排氣孔，每塊板的空腔通過排氣孔及板縫仍是貫通的，當建筑物垂直度偏差通過粘結點粘結砂漿厚度來調整時，特別是墻體偏差較大時，空腔的大小是不確定的，該體系存在整體貫通的空腔正負風壓對保溫隔熱墻面進行擠或拉，也易造成板縫處開裂，極端情況下負風壓甚至會將保溫板掀掉?！ 姆雷o層受熱應力的因素上看,聚苯板保溫層上是僅3mm的砂漿復合網格布防護層,由于聚苯板保溫隔熱層熱阻很大，從而使防護層的熱量不易通過傳導擴散，當受太陽直射時其表面溫度將高達50℃～70℃,南方部分地區甚至可達80℃，遇突然降雨降溫，溫度會降至15℃左右,溫差可達40℃～65℃,這樣的溫差變化以及受晝夜和季節室外氣溫的影響,對抹面砂漿的柔韌性和網格布的耐久性提出了相當高的要求。另外，當聚苯板的溫度超過70℃時,聚苯板會產生不可逆熱收縮變形，造成較為嚴重的開裂變形，這種情況在高溫干燥地區更為明顯?！ ?、現澆無網聚苯板外保溫隔熱構造設計的不足 這類外保溫隔熱材料通常將聚苯板作為主體保溫隔熱材料放置于大模內側，通過與現澆混凝土整體一次澆注的方式固定在基層墻體上。其優點是實現復合澆注材料一次成型，施工速度快。第一個采用該做法的北京某設計院工程，在未經任何處理的聚苯板置于大模內側與現澆混凝土整體一次澆注固定在基層墻體上，體現了快速施工的優勢，但工程仍然存在以下問題： 1）聚苯板與混凝土基墻結合力不夠。由于EPS板是一種有機絕熱材料，與混凝土粘結強度不夠，通過拉拔試驗發現，粘結強度達不到0.1MPa，拉拔破壞部位是聚苯板與混凝土界面分離?！ ?）平整度和垂直度較難控制。由于現澆混凝土時是分層施工，現澆時混凝土下部的側壓力比上部大，每層聚苯板的下部受到的擠壓力及壓縮變形也大，拆卸外側模板后，聚苯板回彈時下部回彈比上部大，造成表面不平整度加大。另外由于現澆施工表面平整度控制困難，工程通高垂直偏差較大，局部達到40mm-60mm?！ ?）存在局部破損和污染。由于聚苯板表面強度低，在支護和拆卸外側模板時，聚苯板表面不可避免受到損壞，在澆注時難避會出現漏漿形成熱橋?！ ?.采用水泥砂漿厚抹灰鋼絲網架保溫板外保溫隔熱構造設計的不足 這類外保溫隔熱材料通常采用帶有鋼絲網架的聚苯板作為主體保溫隔熱材料，通過與現澆混凝土整體一次澆注或采用機械錨固的方式固定在基層墻體上，然后采用20mm～30mm的普通水泥砂漿找平。由于該類體系采用厚抹水泥砂漿做法,開裂現象較為普遍，原因如下: ?、倨胀ㄋ嗌皾{自身易產生收縮變形，并且存在強度增長周期短（主要強度在10多個小時便已完成）、收縮周期長（幾個月甚至上百天，收縮率為8%-10%）的矛盾，當收縮形成的拉應力超過水泥砂漿的抗拉強度時，就會出現裂縫。處于保溫層保護下的主體結構受溫度變形影響較小，而20mm～30mm的找平砂漿處于熱阻很大的聚苯板的外側，受環境溫度影響產生較大變形，聚苯板兩側的水泥材質受溫差影響產生較大變形引起開裂。另外，由于保溫隔熱板平整度很難控制，會造成找平抹灰厚度不均，局部收縮和溫差應力不均引起裂縫?！ 、谂浣钗恢貌缓侠硪鹆芽p。鋼絲網架在水泥砂漿中的位置靠近保溫隔熱層，相當于單面配筋方式，而正負風壓、熱脹冷縮、干縮濕脹、及地震等作用力都是雙向或多向，這種方式的配筋對靠近外飾面應力的分散作用起不到應有的抗裂作用。四角鋼網配筋對抵抗和分散與鋼絲網網絲同向的應力具有良好的效果，但在網孔對角線方向無筋，對抵抗和分散網孔對角線方向的應力作用有限，易產生沿四角網對角線方向的裂縫。另外，四角鋼網的十字交叉處水泥砂漿不易完成充分握裹，使水泥砂漿與鋼網不能成為一共同受力體?！ 、酆奢d過大產生擠壓開裂。由于在鋼絲網架聚苯板外保溫隔熱實際工程中由于平整度較差、找平砂漿很厚，每平米荷載可達80kg甚至100kg以上，在這樣的荷載作用下，鋼絲網架聚苯板會產生徐變，使整個硬質面層產生重力擠壓造成裂縫。
標簽： 面層
