严寒地区建筑外保温防裂构造设计与施工措施研究★

李昊函 方光秀

(延边大学工学院土木工程专业，吉林 延吉 133002)

目前，我国对建筑外墙外保温防裂技术的理论研究存在成果不足，已完成的外墙外保温工程中常出现面层开裂现象，严重的甚至出现保温材料层被剥离脱落的情况，降低了外墙的保温性和耐久性。我国东北属于严寒地区，其气候特点为气温年差较大，冬季较长且寒冷干燥[1]。因为严寒地区的特殊环境，在外保温系统中出现开裂等质量通病比其他地区要严重得多[2]。因此，研究外保温防裂技术特别是严寒地区的防裂技术刻不容缓。本文针对严寒地区外保温墙面出现的空鼓、开裂、脱离等质量通病，着重从占有率很高的EPS外保温层的设计与施工入手，通过对国内外严寒地区外保温防裂技术文献的统计分析研究，提出其创新型外保温构造系统与施工工法，力求达到严寒地区建筑保温节能，且有效防裂外保温层的目的。

1 国内外文献研究

1.1 国内研究成果分析

通过国内文献的整理分析与研究，本文可借鉴的代表性成果如下：

朱晋萍[3]详细分析各个材料重量比对粘结砂浆性能的影响，设计了聚合物粘结砂浆和抹面抗裂砂浆配合比，提出了可满足抗拉能力，涂抹性，柔韧性，密实性和抗渗透能力等条件的砂浆配合比。

张书宏[4]经过数次优化之后得出的EPS聚苯板保温层施工方法，采用了点框粘贴法、用塑料锚栓固定、以耐碱玻纤网格布粘贴两层，并针对实际施工当中易出现的问题提出建议，以利于控制防裂等施工质量。

1.2 国外研究成果分析

欧美等国家在40余年的应用实践中，对建筑外墙外保温系统研究取得了显著成就，已经建立了严格的标准要求、规章和立法制度。通过国外文献的整理分析与研究，本文可借鉴的代表性

成果如下：

在英国，建筑外墙外保温技术通常采用如下几种：第一种是先粘贴聚苯板、再抹聚合物防裂砂浆，最后铺粘玻纤网格布；第二种是先在墙上固定金属架或木框架，然后粘贴保温材料；第三种是属于定型外保温体系，在砖墙或砌块墙上，固定木龙骨且填充墙体保温材料，外部采用不锈钢钉钉木鱼鱗板。采用聚苯板做外保温材料时，外饰面层不得粘贴面砖。

法国在建筑外保温系统中常采用两种类型，分别是聚苯板薄抹灰外保温系统和保温装饰一体化外保温系统。其中，聚苯板薄抹灰外保温系统采用粘、钉结合的固定方式，在外墙用金属托架分层承托，而且对保温板处开槽。保温装饰一体化外保温系统的保温装饰板采用工厂预制，其施工顺序为发泡聚胺酯、加强层、装饰层。在施工时，采用胀管螺栓，按梅花形布置且订在加强层中[5]。

德国最近研制出一种石墨模塑聚苯板，大幅提高保温隔热性能，显著降低导热系数与吸水率，防火性能良好，燃烧性能达到B1级。

2 外保温防裂构造设计

2.1 创新型外保温防裂构造系统

经过分析，传统做法的外保温面层出现空鼓、开裂、脱落等质量通病，其产生原因如图1所示。

因此，按照“逐层渐变，释放应力”的防裂原则，优化外保温防裂构造系统。

通过对国内外的代表性研究成果进行优化组合，本文提出的创新型外保温防裂构造系统由基层墙体、聚合物粘结砂浆层、XPS挤塑板(岩棉板)保温层、锚栓、胶粉聚苯颗粒保温砂浆找平层、聚合物抹面抗裂砂浆层、耐碱玻纤网布、聚合物抹面抗裂砂浆层、弹性外墙涂料饰面层等构成。

XPS挤塑板(岩棉板)保温层的固定方式为粘结固定，即采用聚合物粘结沙浆固定在外墙基层上，以锚栓固定为辅助措施，其构造系统设计如图2所示。

2.2 改进型点框法设计

根据文献[5]研究，点框法以最精简的方式满足了40%的粘贴面积比，且施工速度快，粘贴布局合理，受力均匀。在板中央留出足够宽度的排气通道便于将保温板层由下到上粘贴，预留的空隙有利于排出保温板层和基墙之间的空气，防止产生空鼓。

本文提出的改进型点框法与锚栓固定示意如图3所示。

将框的面积减小、点粘灰饼数量增加，两侧增加了排气孔，采用粘、钉结合的固定方式，整个粘结面积大于保温板面积的60%，可有效治理因为板内留有较多空气，粘结力不足而导致的空鼓、开裂、脱落等质量通病，以达到严寒地区保温节能、防止外保温墙面开裂和脱落的目的。

3 施工流程与质量控制关键点

3.1 配制粘结砂浆

本文提出的粘结砂浆配合比如表1所示。

表1 粘结砂浆配合比 %

3.2 粘贴保温板

在粘贴XPS挤塑板(岩棉板)保温层时，采用的施工工艺如图4所示，并且保温板四周浆料宽度为60 mm，在两侧留出50×50宽的排气口，灰饼直径为160 mm，厚度为5 mm，要求整个粘结面积不能少于保温板面积的60%。

3.3 塑料锚栓固定

待聚合物粘结砂浆初凝后，钻孔固定塑料锚栓。首先，按照施工方案的布点钻孔，打入基层墙体为35 mm～40 mm，然后钉入塑料锚栓，并拧紧螺杆，要求锚栓的头部不得超出XPS挤塑板(岩棉板)面。塑料锚栓的固定布点设计为梅花形。基层与聚合物粘结砂浆以及XPS挤塑板(岩棉板)的粘结强度、锚固件的牢固情况要进行现场拉拔试验，拉拔后没有脱落也没有松动即为检测合格，拉拔检验点随机抽取。

3.4 耐碱玻纤网格布的粘贴

XPS挤塑板(岩棉板)粘贴24 h、锚栓固定经检查合格后，在保温板外采用收缩小、柔韧变形优良的轻质胶粉聚苯颗粒保温砂浆找平，然后抹专用的聚合物抹面抗裂砂浆复合耐碱玻纤网格布。当用于首层时抗裂砂浆以两层复合耐碱玻纤网格布，厚度为7 mm。先抹上聚合物抹面抗裂砂浆，再将网格布贴上并压紧，随后在网格布上抹一层聚合物抹面抗裂砂浆，最后压平，直到不发生网格布外露和起皱。

施工工艺流程与质量控制关键点如图5所示。

施工质量控制关键点如下：

1)保温板与基底粘贴面是否紧贴无空鼓；2)现场拉拔试验检测锚栓是否牢固；3)网格布是否起皱和开裂及突出。

4 加强施工技术措施

1)做保温层之前，外墙基底水泥砂浆比必须为1∶3，不发生空鼓情况并保证强度，XPS挤塑板(岩棉板)之间采用错缝粘贴，错缝应为板长的1/2处。粘贴标准为粘结牢固、不得有松动；板间缝隙不得大于2 mm、且用耐候密封胶嵌缝，保证接缝处不产生冷风渗透、不渗水；板间高低差控制在1.5 mm，且板面平整光滑，同时四角棱方正顺直。避免在雨天或湿度大的天气环境下组织施工。

2)编制施工方案，排列锚栓辅助固定与XPS挤塑板(岩棉板)粘结点的对应位置。粘结保温板层后，至少间隔48 h后方可安装锚栓，此时粘结砂浆的强度必须达到75%以上[6,7]。

3)粘贴耐碱玻纤网格布时，如气温过高，聚合物抹面抗裂砂浆终凝后，喷水养护不宜少于3 d。

4)最后外表面做装饰面层时，在保温体系基层上要采用柔性腻子，并且选用耐水性好、耐老化强、同时粘结力和漆膜强度高的弹性外墙涂料。

5 结论

1)本文通过研究分析国内外严寒地区防裂构造设计与施工参考文献的基础上，经过优化组合，提出了适合我国严寒地区的创新型建筑外保温防裂构造设计与改进型点框法施工工艺，为类似工程设计与施工提供借鉴。

2)通过研究建筑外保温防裂构造施工工艺流程，针对我国严寒地区施工质量通病，提出保温板与基底粘贴面是否紧贴且无空鼓、现场拉拔实验与检测是否合格、耐碱玻纤网格布是否起皱和开裂及突出等3个质量控制关键点，为类似工程施工与保证工程质量提供借鉴。