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外墙外保温体系裂缝原因分析

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[摘 要]外墙外保温是墙体节能的重点推广技术,具有相当大的优点,而裂缝的出现会大大降低其性能,本文通过对外保温裂缝形成原因的分析,从设计、材料、施工等方面指出造成裂缝产生的原因,并提出了避免裂缝产生的原则。

[关键词]外墙外保温裂缝裂缝控制

中图分类号:TV543文献标识码: A 文章编号:

近年来,随着新材料的不断涌现和人们对建筑物节能要求的不断提高,外墙外保温技术作为一种逐渐成熟的节能技术,无论从节能机理和节能效果来说,都具有相当大的优点。由于外保温墙面处于大气环境之中,不断受温度、湿度、太阳辐射、风等多种气候因素变化的影响,容易产生裂缝,一旦保温层、保护层发生开裂,墙体保温性能就会发生很大改变,非但满足不了节能的设计要求,甚至会危及墙体的安全。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。外墙保温面层的裂缝是保温建筑的质量通病中的重症,防裂性是墙体保温体系要解决的关键技术之一。造成外保温墙面裂缝的因素错综复杂,想要避免墙面裂缝,必须有一整套技术措施并且认真执行,这里只能讲几种造成外墙外保温体系产生裂缝的原因

一、外墙外保温具有以下主要优点:

1、保护主体结构,延长建筑物的寿命。

由于保温层置于建筑物围护结构外侧,缓冲了因温度变化导致结构变形产生的应力,避免了雨、雪、冻、融、干、湿循环造成的结构破坏,减少了空气中有害气体和紫外线对围护结构的侵蚀。事实证明,只要墙体和屋面保温隔热材料选材适当,厚度合理,外保温可有效地防止和减少墙体及屋面的温度变形,有效地消除顶层横墙常见的斜裂缝或八字裂缝。因此,外保温既可减少围护结构的温度应力,又对主体结构起保护作用,从而有效地提高了主体结构的耐久性,故比外墙内保温更加科学合理。

2、基本消除了“热桥”的影响。

采用外保温在避免"热桥"方面比内保温更有利,如:内外墙交接处、外墙圈梁、构造柱、框架梁及顶层女儿墙与屋面板交界处周边所产生的"热桥"。经统计,底层房间"热桥"负荷约占总热负荷的23.7%;中间房间占21.7%;顶层房间占24.3%。可见热桥的影响还是较大的,对内保温而言,几乎难以避免。而外保温既可防止"热桥"部位产生的结露,又可消除"热桥"造成的附加热损失。计算表明,在厚度为240 mm的砖墙采用内保温条件下,周边"热桥"使平均传热系数比主体部位传热系数增加51%-59%,而在厚度为240mm砖墙外保温条件下这种影响仅为2%-5%。

3、有利于提高墙体的防水和气密性,使墙体潮湿情况得以改善。

加气混凝土、混凝土空心砌块等墙体,在砌筑灰缝和面砖粘贴不密实的情况下,其防水和气密性较差,采用外保温构造,则可大大提高墙体的防水和气密性能,从而使墙体潮湿情况得以改善。

二、造成外墙外保温体系产生裂缝的原因。

造成外墙外保温体系产生裂缝的原因非常复杂,涉及从设计、材料、施工等各个方面。

1、设计

外保温隔热构造设计产生裂缝的原因保温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处集中产生变形应力。体系通常采用纯点粘或筐点粘,体系存在贯通的空腔,正负风压对有空腔的保温隔热墙面进行挤或拉,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。另外一个因素是当保温板的温度超过70℃时,保温板会产生不可逆热收缩变形造成较为严重的开裂变形。保温设计中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。

2.材料

外保温隔热体系的设计和安装是遵照体系供应商的设计和安装说明进行的。在保证了体系构造设计合理性的情况下,体系组成材料的性能就成为关键因素。由于各类体系抗裂构造设计理念的实现是通过材料性能来提供保障的,除应考虑各层材料自身柔韧性外还应充分考虑材料的相容性及匹配性。

2.1 保温隔热材料过于松软和过于高强的保温隔热板材均不利于整个体系的稳定和抗裂性能。

2.2 防护层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。玻纤网格布则是抗裂防护层软配筋的关键增强材料。由于防护层材料而引起保温隔热墙面开裂的原因有:直接采用水泥砂浆做防护层,强度高、收缩大、柔韧变形性不够。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。

2.3 饰面层在涂料饰面层的材料中,采用刚性腻子、不耐水的腻子、不耐老化的涂料或者与腻子不匹配的涂料均是引起裂缝的原因。

2.4 在面砖饰面层的材料中,采用玻纤网为增强材料的抗裂防护层上粘贴面砖;水泥砂浆或聚灰比达不到要求的聚合物砂浆粘贴面砖;水泥砂浆或聚灰比达不到要求的聚合物砂浆进行面砖勾缝;以及使用吸水率大的面砖和不带槽的平板面砖均是引起开裂的原因。

因此,保温材料的选用应从以下几个方面入手:

(1)选用的保温材料应具有耐冻融、耐爆晒、抗风化、抗降解、耐老化等性能。

(2)基层变形适应性强。

(3)憎水性好,透气性强。

(4)耐火等级高。

(5)柔性强度高及适应抗冲击能力强。

(6)导热系数低、热稳定性好。

3.施工

由于外墙外保温隔热通常是在施工现场完成,施工的质量对外墙外保温隔热体系质量的保证是非常重要的。

3.1基层处理及保温层在基层上的粘贴/固定基层表面平整度偏差过大或有妨碍粘贴的物质;所用胶粘剂或者锚固施工不符合设计规范要求;粘结面积过小;基层墙面过干或过湿都是造成裂缝的原因。

3.2涂料饰面外保温隔热施工因素网格布干搭接或搭接不够、网格布设置位置贴近保温隔热层、门窗洞口的四角处沿45°未加铺玻纤网格布、冬季施工、聚苯板虚贴或空鼓、墙面平整度不好并未找平均会引起开裂。另外,当面层的增强材料为钢丝网时,没有采用抗裂砂浆做面层抹灰材料,依然采用普通水泥砂浆或仅掺加纤维的水泥砂浆做为面层抹灰材料;施工面层时在太阳曝晒下进行或在高温天气下面层保水性能不足;在腻子层尚未干燥或刚淋过雨的情况下,直接在上面涂刷透汽较差的高弹性面层涂料也是开裂的原因。

3.3面砖饰面外保温隔热施工因素由于施工因素造成面砖饰面层开裂脱落的原因有:基体未清理干净、表面太光滑、有脱膜剂;墙体表面垂直度、平整度偏差大;粘结前需要面砖浸水而未浸水;由于需要浸水的面砖浸水后粘结前未擦干/晾干,粘结面形成水膜;当采用密缝粘贴面砖时,由于面砖饰面层受热应力影响而产生的变形应力得不到释放,易发生空鼓开裂。

保温墙体不是孤立的体系,从构造上,它大体上是由主体结构墙体、界面层、保温层、保护层以及外装饰防水层等组成,形成一个多功能的复合墙体;其体系长期暴露于大气环境中,对耐久性有更高的要求。保温墙体的形成是由设计、材料、施工以及使用管理共同完成的。设计是龙头、材料是基础、施工是保证。首先,应该加强对既有外墙外保温体系裂缝成因和应对措施的研究;其次,对新出现的保温材料和构造方式也应该给予足够的重视,不能在技术不成熟的条件下仓促推广,以免造成损失。最后,建筑施工的质量和水平对于外墙外保温的裂缝控制也是很重要的一个方面