外墙外保温体系面层裂缝分析及控制
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【摘 要】 结合当前建筑物节能措施中外墙外保温体系的应用情况，对外保温各种饰面层出现的裂缝进行分析，并就如何避免裂缝的发生，从注意事项及施工措施等多方面进行了说明。
【关键词】 外墙外保温体系饰面层裂缝 分析及控制
目前，新建及既有建筑物的节能改造项目中，大多采用外墙外保温做法，结构墙体、圈梁、柱等均被外保温层覆盖，避免因墙体材料温度变化差异而引起的墙体变形，可以有效防止外墙与内墙、楼板等交接处的冷、热桥，有利于结构寿命的延长。外保温隔热体系是非承重复合墙面，在施工现场，往往由于材料、施工操作不当等原因，引起复合墙面表面出现裂缝。这种情况一般不会影响结构安全，主要是对住户的审美和心理产生影响。但是，由于裂缝存在，有可能对保温隔热体系造成破坏（如水的渗透、冻融破坏等）。
1外墙外保温材料及设计方面存在的问题
由于外保温隔热体系被置于外墙外侧，直接承受来自自然界各种因素的影响，所以对保温材料性能要求较高，同时，设计人员应当在细部节点上加以重视。以下是几种常用外保温隔热体系中出现裂缝原因的分析。
1.1聚苯板薄抹灰外保温隔热体系
这类外保温隔热材料通常采用粘贴的方式（也有加锚栓辅助锚固的）固定在基层墙体上，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。EPS保温板在自然环境中的自身收缩变形时间长达60天，由于在自然环境条件下42天或60℃蒸汽养护条件下5天的自身收缩变形已完成99%以上，因此要求保温板在达到上述条件后再上墙。但在实际情况中很难做到。另外，EPS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，该类体系板间裂缝是比较常见的现象。挤塑聚苯板比发泡聚苯板密度大、强度高，自身变形及温差变形产生的变形应力也大，与膨胀聚苯板相比更易造成板缝处开裂。
聚苯板薄抹灰外保温隔热体系通常采用纯点粘或筐点粘，采用纯点粘时，该体系存在整体贯通的空腔。空腔内正负风压对保温隔热墙面产生挤或拉，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。
从防护层受热应力的因素上看，聚苯板保温层上是仅3mm的砂浆复合网格布防护层，由于聚苯板保温隔热层热阻很大，从而使防护层的热量不易通过传导扩散，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，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。
1.2现浇无网聚苯板外保温隔热体系
这类外保温隔热材料通常将聚苯板作为主体保温隔热材料放置于大模内侧，通过与现浇混凝土整体一次浇注的方式固定在基层墙体上。其优点是实现复合浇注材料一次成型，施工速度快。但工程存在以下问题：
1）聚苯板与混凝土基墙结合力不够。由于EPS板是一种有机绝热材料，与混凝土粘结强度不够。
2）平整度和垂直度较难控制。
3）存在局部破损和污染。由于聚苯板表面强度低，在支护和拆卸外侧模板时，聚苯板表面不可避免受到损坏，在浇注时难避会出现漏浆形成热桥。
1.3带防护层预制保温隔热块材外保温隔热体系
这类外保温隔热材料通常在工厂加工预制好带有涂料或面砖饰面的保温隔热块材，在施工现场只需锚固安装上墙即可。目前市场上该类产品多在板缝处出现裂缝的原因是：
①预制板在上墙后仍在收缩，将板缝拉开。
②预制板受温度及湿度变化会发生热胀冷缩、湿胀干缩现象，对板缝反复挤压造成板缝开裂。
③由于预制保温隔热板的变形是必然发生的，因此必须在板缝处留有相当的宽度并采用柔韧变形性及防水性良好的材料来嵌缝。该类产品具有可在工厂连续生产，现场干作业等优点。在较好地解决板缝裂缝问题后，大面积推广应用前景是很好的。
1.4外保温隔热体系中面砖饰面存在的问题
在进行外墙外保温建筑外饰面施工时，宜优先选用涂料饰面，尤其是高层建筑（高度大于100米）更应尽量选用涂料饰面。当选用保温层外贴面砖时要慎重考虑，应在保温粘结材料的压折比、粘结强度、耐候稳定性、外保温抗震和抗风能力试验及各体系保温面层允许荷载等因素满足有关标准规定的前提下施工。
钢丝网架聚苯板外保温隔热体系靠水泥粘贴面砖来解决开裂问题是存在安全隐患的。因此，从构造上减轻荷载、减少开裂、控制热桥是该类外保温隔热体系应用于建筑节能时需要解决的关键。
墙体饰面砖层出现脱落和开裂主要原因有：
（1）温度：不同季节，白天黑夜，墙体内外由于温差的变化，饰面层会产生局部应力集中，造成饰面层开裂或相邻面砖局部挤压变形引起面砖脱落。
（2）反复冻融循环，造成面砖粘接层破坏，引起面砖脱落。
（3）组合荷载、地基不均匀沉降等外力作用，引起墙体变形错位，造成墙体严重开裂，面砖脱落。
1.5局部节点的设计缺陷
（1）屋面及女儿墙未做保温隔热或保温隔热效果不好。女儿墙外侧墙体的保温在设计中往往忽视了对内侧的保温，极容易引起因为热桥通路变短而在顶层房间的顶板棚根处产生返霜结露现象。而采取保温措施之后，使得因温度变化而引起的应力作用都发生在外保温层表面，避免了女儿墙墙体裂缝的发生。另外，在保温设计中也常常忽视对结构挑出部位如阳台、雨罩、女儿墙内外侧及压顶等部位的保温，这些被忽视的部位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相接处产生裂缝。
（2）保温截止部位材质变换处节点设计。因为保温层与其它材料的材质的密度相差过大，使得材质间的弹性模量和线性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，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耐久性。
（3）老虎窗的保温处理。近几年在建筑设计中对屋面倡导平改坡，为了加强顶层房间的采光效果，多在坡屋面上设置了老虎窗。由于老虎窗处的线条过多，而在设计中这些线条又多以混凝土挑出，在其上如果再加保温层势必导致线条既定比例关系的失调，所以为不破坏建筑的立面表现形式，只能放弃对该部分的保温处理，导致室内出现返霜、结露现象。
（4）面砖密缝粘贴，应力无处释放形成开裂。另外面砖密缝粘贴形成瞎缝，雨（雪）水浸渍及冻融破坏易引起开裂脱落。
（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。
2施工方面
由于外墙外保温隔热体系通常是在施工现场完成，各项技术措施和施工质量控制是非常关键的。
2.1基层处理及保温层在基层上的固定
基层处理及保温层在基层上的粘贴、固定施工中，以下情况易造成保温体系出现质量问题：
（1）基层表面的平整度不符合外保温工程对基层的允许偏差项目的质量要求。
（2）基层表面没有对其进行界面处理。
（3）胶粘剂的技术性能达不到外保温技术对产品的质量、性能要求，或采用机械固定时，锚固件的埋设深度和锚固数量不符合设计规范要求。
（4）粘结面积不符合规范要求，粘结面积过小。
（5）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理，或者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。
2.2涂料饰面在施工中易出现的问题
由于施工因素造成涂料饰面外保温隔热墙面开裂的原因有：
（1）网格布干未搭接或搭接长度不够，在搭接处形成裂缝。
（2）网格布铺设位置贴近保温隔热层，起不到抗裂作用，抹面砂浆层易产生裂缝。
（3）门窗洞口的四角处沿45°未加铺玻纤网格布，在应力集中的门窗洞口的四角处沿45°易出现裂缝。
（4）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，
（5）在太阳曝晒或高温天气下施工面层，面层保水性能不足，导致面层失水过快引起开裂。
（6）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，造成面层涂料气鼓。
2.3面砖饰面在施工中易出现的问题
由于施工因素造成面砖饰面层开裂脱落的原因有：
（1）基体未清理干净、表面太光滑、有脱膜剂。
（2）墙体表面垂直度、平整度偏差大，靠增加粘结砂浆厚度的办法调整饰面的平整度，造成粘结砂浆超厚，因自重作用下坠，造成粘结不良。
（3）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。
（4）由于需要浸水的面砖浸水后粘结前未擦干或凉干，粘结面形成水膜，消弱了粘结砂浆与面砖的粘结力。
（5）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。同时，由于密缝粘贴面砖时形成“瞎缝”，砖缝无法勾缝，易形成雨水渗漏；女儿墙檐口、雨蓬、窗台、阳台栏板等具有上平面和水平阳角的部位以及水落管出水口的下部等易发生问题。主要原因是角部砖缝对接不良，上平面易积存雨雪水，这些水分会侵入缝隙中；面砖吸水率过大时，水通过面砖被吸入到砖坯中；以上这些侵入水经日夜或季节冻融作用，使粘结层受到破坏，发生开裂、脱落，并向大面积发展。
3外墙外保温体系面层裂缝的控制
3.1聚苯板薄抹灰外保温隔热体系
（1）聚苯板薄抹灰外保温。该类外保温已有比较固定的构造设计形式，体系的适用范围应为：以保温为主、隔热为辅的严寒及寒冷地区、建筑高度30米以下、对防火性没有特殊要求的外墙保温。
（2）改进型聚苯板薄抹灰外保温。改进体现在防火隔离带的设置及将大空腔变为无空腔或小空腔。做法是：
基层平整度达标后采用满粘聚苯板以形成无空腔体系，由于聚苯板被满涂粘结剂粘结于墙面，对聚苯板形成强约束，有利于板缝裂缝的控制。
3.2现浇无网聚苯板外保温隔热体系
（1）通过采用具有拉结槽并经界面砂浆处理的聚苯板，解决与混凝土基墙结合力不够的问题。聚苯板经界面砂浆处理后与混凝土具有良好的粘结性能，而拉结槽由于部分嵌入混凝土中，拉结作用非常明显，增强了整体安全性。目前采用拉结槽槽型多为燕尾形、凹凸形，从受力因素考虑燕尾槽更为合理。现场组合浇注过程中，使用塑料卡钉可防止跑浆发生并有助于浇注平整度的控制，与金属锚固件相比防止了局部非柔性现象。
（2）将突出的聚苯板打磨一部分以满足平整度要求。该类做法也有不足：一是打磨后保温层厚度无法保证，二是由于打磨破坏了这部分的聚苯乙烯颗粒粘结性及产生粉末，从而无法保障抹面砂浆与聚苯板的粘结力。该类工程垂直度控制较好的偏差在20mm以内，大部分工程垂直度偏差在20mm-40mm，个别也有40mm-60mm.
比较理想的办法是保温板与混凝土一次浇筑成型后采用胶粉聚苯颗粒保温材料进行处理。根据平整度及垂直度可采用10mm-30mm胶粉聚苯颗粒保温材料进行整体找平。该方法解决了上下层聚苯板台阶、整体平整度及垂直度问题。可以方便地对门窗洞口、施工时留下的穿墙孔、聚苯板局部破损处进行保温、修补，同时对难以避免的“热桥”可以灵活地采用20mm-30mm胶粉聚苯颗粒保温浆料进行断桥处理。
3.3钢丝网架保温板外保温隔热体系
（1）在浇注完成后的钢丝网架聚苯板表面，采用20mm～30mm胶粉聚苯颗粒保温浆料找平，既可大大减少荷载同时由于阻断了热桥起到了良好的补充保温效果，减少了力矩增加了安全性。
（2）采用双网构造增强抗裂性。采用涂料饰面时，在胶粉聚苯颗粒保温浆料找平层上做抗裂砂浆复合耐碱玻纤网布作为抗裂防护层；采用面砖饰面时，在胶粉聚苯颗粒保温浆料找平层上做抗裂砂浆复合热镀锌钢丝网（与保温层钢丝网架绑扎），作为抗裂防护层和粘贴面砖基层。由于改进后的构造减轻了荷载、增强了保温并满足逐层渐变柔性释放应力的原则，因此其抗裂性及抗震安全性大大提高。
3.4面砖饰面外墙外保温隔热体系设计
（1）在可选择的情况下，应首选涂料饰面外保温体系。选择面砖饰面体系时要保证体系满足以下条件：
①有与基层墙体具有可靠联接的面砖粘结基层；
②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；
③保温材料应具有较好的防热辐射及防明火性能；
④体系应具有较强的抗风压、耐侯性能，体系必须经过大型耐候性试验及抗震试验验证合格。
4结束语
外墙外保温面层裂缝是建筑工程的一个质量通病，直接影响建筑物的美观和结构寿命的延长。只要严格控制材料质量，按照有关规范规程进行施工操作，外保温面层裂缝是可以防治的。