外墙外保温体系产生裂缝的原因及防控措施

2015-04-16朱晋萍

建材技术与应用 2015年2期

关键词：防控措施裂缝

外墙外保温体系产生裂缝的原因及防控措施

□□ 朱晋萍(太原市新型墙体材料管理中心，山西太原030009)

摘要：外墙外保温体系在节能建筑应用中出现的裂缝，是当前亟待解决的技术问题。从结构设计、材料生产、建筑施工等方面，分析了产生裂缝的原因，阐述了技术和管理方面的控制措施。

关键词：外墙外保温体系；裂缝；防控措施

文章编号：1009-9441(2015)02-0027-02

中图分类号：TU 55

文献标识码：A

Abstract：Exterior insulation system crack appearing in the energy-saving building application is a technical problem to be solved.From aspects of structural design，materials production，construction and so on，the author analyzes the causes of cracks and expounds the technology and management control measures.

作者简介：朱晋萍(1963-)，女，安徽亳州人，工程师，从事新型墙材管理推广应用工作。

收稿日期：2015-02-17

引言

外墙外保温体系是建筑节能实施的主要技术措施之一，也是我国墙体改革和建筑节能的主要工作。

随着外保温体系在建筑外墙结构外围护中的广泛应用，近年来，出现了不少问题。其中裂缝的问题最多，甚至有整片的保温体系被掀掉，严重影响了保温效果、体系的寿命、建筑的整体美观乃至出现安全隐患。外墙外保温体系裂缝是节能建筑的重症，也是当前亟待解决的技术问题。

外墙外保温墙体裂缝大体可分为：结构墙体裂缝、保温层裂缝、保护层裂缝以及装饰层裂缝。通常保温面层裂缝宽度<0.05 mm为微观裂缝，裂缝宽度>0.05 mm的为宏观裂缝，裂缝宽度>0.20 mm的为有害裂缝。所有的有害裂缝都是微观裂缝发展渐变而成的，因此对微观裂缝必须引起足够的重视。

根据研究与实践，70%以上的裂缝是由于温度变化，引起材料的热胀冷缩，产生内应力而形成的裂缝。外墙外保温是由多种材料分层粘合于建筑物外墙结构上的保温体系，需经过结构设计、材料生产、建筑施工共同完成。因此，产生裂缝的原因也应从这3个方面进行分析。

1结构设计方面产生裂缝的原因

外墙外保温体系常年承受大自然的各种考验，例如太阳辐射、环境的变化、气候的变化等。因此，抗裂保护层的柔韧性和耐候性对外保温体系的抗裂性起着重要作用，温度的变化会引起材料的热胀冷缩，在约束条件下，当温度变化引起的温度应力足够大时，墙体就会产生裂缝。所以，对热应力的影响必须足够重视，在外墙外保温构造设计中应当充分考虑热应力、风、水、火及地震的影响。

因结构设计不当产生裂缝的原因有：

(1)对各设计构造层的衔接以及协调性考虑不周产生的裂缝。

(2)有外力引起的不均匀沉降，造成结构墙体变形、错位而产生裂缝。

(3)由风压引起的机械性破坏产生的裂缝。

2材料方面产生裂缝的原因

2.1　膨胀聚苯板

在外墙外保温体系技术规范中，膨胀聚苯板的导热系数为0.042 W/(m·K)，密度18～22 kg/m3，尺寸稳定性≤0.3%。由于膨胀聚苯板的问题而产生裂缝的原因有：

(1)膨胀聚苯板密度过低产生的裂缝。

(2)因膨胀聚苯板陈化时间不够产生的裂缝。膨胀聚苯板应在自然条件下陈化42 d或60 ℃蒸气中陈化5 d。

(3)温度达到70 ℃时会发生不可逆的热熔缩现象而产生裂缝。

(4)膨胀聚苯板放置时间过长，因表面老化、粘贴性差产生的裂缝。

(5)膨胀聚苯板导热系数为0.042 W/(m·K)，抗裂抹面砂浆导热系数为0.93 W/(m·K)，两种材料的导热系数相差22倍，因匹配性差易产生裂缝。

2.2　挤塑板

挤塑板有良好的闭孔结构，吸水率和导热性低的优点，应用也很广泛，但在已完成的外保温工程中，其裂缝现象较为普遍，而且裂缝程度也较为严重。其原因有：

(1)整个体系材料不配套，未经大型耐候性试验验证。

(2)挤塑板密度大，张度高，自身变形及温差产生的变形应力也大，故板缝间由于应力的变化容易产生裂缝。

(3)挤塑板导热系数为0.029 W/(m·K)，而抗裂抹面砂浆导热系数为0.93 W/(m·K)，两种材料的导热系数相差32倍，因匹配性差易产生裂缝。

2.3　聚合物粘结砂浆

聚合物粘结砂浆承担建筑外墙基面与保温板粘结的作用。在聚合物粘结砂浆中加入可再分散乳胶粉，可提高胶浆的粘结强度、柔韧性和耐候性，达到粘贴效果。造成其裂缝的原因有：

(1)生产企业不注重质量，因不添加可再分散乳胶粉产生的裂缝。

(3)建筑物外墙基面处理不到位产生的裂缝。应去油污，找平整度。

2.4　防护层材料

由抗裂抹面砂浆与耐碱增强玻纤网格布构成的防护层，对于整个体系的抗裂性能起着重要作用。在抗裂抹面砂浆中加入多种纤维，能有效地提高砂浆的柔韧性、抗拉性，抑制微小裂缝的产生和发展，从而保证抗裂要求。其产生裂缝的原因有：

(1)抗裂抹面砂浆层过厚产生的收缩裂缝。砂浆厚度应为3～5 mm。

(2)使用了不合格的耐碱增强玻纤网格布，未能有效地分散应力而产生了裂缝。

(3)因抗裂抹面砂浆的配比不当、砂浆柔韧性差产生的裂缝。

2.5　饰面层材料

涂料饰面层材料应具有良好的防水及抗裂性能，复合在抹面砂浆上的腻子和涂料应着重考虑柔韧变形性，而不是强度。柔韧性逐层增加是保证体系抗裂性能的有效措施。其产生裂缝的原因有：

(1)采用了刚性腻子，因无法满足抗裂防护层的变形而产生裂缝。

(2)采用不耐水腻子产生的裂缝。

长期从事“三农”研究，在《人民日报》《经济日报》《农民日报》《中国农村经济》等报刊杂志发表研究文章200多万字，已出版《刘奇文丛》六卷、《中国三农“危”与“机”》等十余部著作。

(3)采用不耐老化的涂料产生的裂缝。

(4)采用与腻子不匹配的涂料产生的裂缝。

3施工方面产生裂缝的原因

严格执行施工技术规范、工艺程序和操作方法是外墙外保温体系质量的保证。外墙外保温体系一般由专业的装饰工程公司承包，高空作业工人必须经过专业技术培训再上岗。施工方面产生裂缝的原因有：

(1)基层墙面处理不到位产生的裂缝。

(2)网格布干搭接或搭接宽度<50 mm，在搭接处产生的裂缝。

(3)网格布铺设位置贴近保温层，未起到抗裂作用产生的裂缝。

(4)冬季或高温天气下施工易产生的裂缝。

(5)粘贴保温板时，未挤压及用靠尺找平产生的裂缝。

(6)门、窗、洞口及拐角处未进行局部加强处理产生的裂缝。

(7)胶浆未充分搅拌均匀，因收缩不一致产生的裂缝。

4外墙外保温体系裂缝的控制措施

外墙外保温体系长期暴露于大气环境中，对耐候性、柔韧性要求很高。设计是龙头，材料是基础，施工是保证，严格的管理措施也是必不可少的。控制裂缝应从以下3个方面进行。

4.1　逐层渐变、柔性释放应力的抗裂技术措施

解决外保温裂缝应遵循使温度应力变形能量释放的原则。采用逐层渐变、柔性释放应力的抗裂技术，可以有效地控制保温层裂缝的产生。逐层渐变、柔性释放应力抗裂技术的构造设计，是使保温体系各相邻构造层性能、弹性、模量变化指标相匹配，逐层渐变。抗裂砂浆应保证一定的柔韧性，以便释放变形应力。通过在抗裂防护层添加多种纤维改变应力传速方向，铺设耐碱增强玻纤网格布提高拉伸变形能力，可保证防护层满足抗裂要求。

4.2　对外保温体系进行耐候性试验验证

外墙外保温体系长期经受冷热、温湿、冻融等环境气候变化，为了验证其体系的稳定性及使用寿命，最好的方法是进行耐候性试验。例如挤塑板在外保温应用中开裂现象比较普遍，对该类保温体系应加强体系性能研究及材料匹配性研究，使其在构造上满足抗裂要求。外墙外保温体系的保温产品，必须经过大型体系耐候性试验验证再进入市场，以利于保温行业的有序发展，减少不必要的损失。