某工程外墙外保温工程质量检测鉴定
2020-10-31王淑丽高正阳
王淑丽,姚 崧,戈 兵,周 垚,高正阳
(中国建筑科学研究院有限公司,北京 100013)
0 引言
近年来时有发生外墙外保温工程保温层脱落的质量事故,在社会上引起较大反响,尽管外保温工程没有结构工程质量对安全产生的影响大,但外墙外保温工程的质量事故也越来越引起人们广泛的关注,外墙外保温工程质量纠纷不断。
从 20 世纪 80 年代末 90 年代初开始,外墙外保温的工艺逐渐进入我们视野。随着年代的变迁,保温材料的品种不断更新,目前常用的保温材料种类有模塑聚苯板、挤塑聚苯板、胶粉聚苯颗粒、保温砂浆、硬泡聚氨酯板、酚醛板、保温岩棉版、玻璃棉板、橡塑保温板、保温一体化板等,各种材料都有各自的保温系统,有各自不同的施工方法、工艺要求和质量验收标准。下面是一个 STP 超薄绝热板外保温系统质量鉴定的实例。
1 工程概况
某工程 8 栋楼总建筑面积约 10 万 m2,该工程外墙外保温采用 STP 超薄绝热板保温系统,外墙饰面为涂料饰面。该工程于 2012 年 12 月中旬竣工验收,此后外墙保温工程陆续出现墙面起鼓、开裂、脱落现象,其中一栋住宅楼西墙脱落面积较大。此后各方因施工合同纠纷诉至法院,要求对同期施工的 4#、5#、6#、7#、8#、9#、10#、11# 共计 8 栋住宅楼外墙保温工程进行质量鉴定,并对产生质量问题的原因进行分析,对外墙保温工程的维修方案提出维修建议和意见。
2 鉴定内容及检测结果
2.1 资料核查
本工程原设计外保温做法为大模内置 50 mm 厚无网无槽挤塑聚苯板,后改为粘贴 15 mm 厚 STP 超薄绝热板,做法见华北标 BJ 系列专项图集 11BJZ61《STP 超薄绝热板外墙保温》(2011 版),无详细设计资料。施工时依据华北标 BJ 系列专项图集 11BJZ61《STP 超薄绝热板外墙保温》(2011 版)、《STP 超薄绝热板外墙保温系统(B 系统)》施工交底书、Q/0214KRH006-2012《STP 超薄绝热板建筑保温系统》等技术资料执行。外墙保温工艺流程如下:基层处理-水泥砂浆找平-配制粘结砂浆-粘贴 STP-2 保温板-接缝部位处理-抹第一遍抹面胶浆-铺贴耐碱玻璃纤维网格布-抹第二遍抹面胶浆-整体检查-饰面层施工-验收。约定的工程施工与验收参考施工方案、华北标 BJ 系列专项图集 11BJZ61《STP 超薄绝热板外墙保温》(2011 版),结合 GB 50411-2007《建筑节能工程施工质量验收规范》[1]进行。
技术资料中有 STP 超薄绝热板专用抹面胶浆检测报告 1 份、STP 超薄绝热板专用粘结砂浆检测报告1 份及工程质量检查报告 1 份。STP 超薄绝热板专用抹面胶浆的检测报告中,原强度和可操作时间 1.5 h 的拉伸粘结强度为 0.08 MPa,耐水后的拉伸粘结强度为 0.07 MPa,抹面胶浆与 STP 超薄绝热板的拉伸粘结强度和可操作时间不满足企业标准要求;STP 超薄绝热板专用粘结砂浆的检测报告中,原强度和可操作时间 1.5 h 的拉伸粘结强度为 0.08 MPa,耐水后的拉伸粘结强度为 0.07 MPa,粘结砂浆的拉伸粘结强度和可操作时间不满足企业标准要求;工程质量检查报告,对 5# 楼、7# 楼、4# 楼和 11# 楼共 4 栋住宅楼的外墙保温工程质量进行了检测。检测结论为 5# 楼和 4# 楼外墙起鼓、开裂情况比较严重,局部存在脱落现象,存在较大的安全隐患,建议对本次所检的 4 栋住宅楼尽快采取维修措施,尤其对 5# 楼的东立面和 4# 楼的西立面应重点加大监查力度,防止抹面胶浆脱落产生意外事故。
2.2 外保温工程现状调查
进入工程现场发现,4# 楼已经进行了外保温工程的修复。其余 7 栋楼各外墙保温层在东、西、南、北立面均存在不同程度的空鼓、开裂现象,空鼓表现为墙面呈波浪状,裂纹有的呈网格状,部分楼层有保温层脱落现象,如图 1~2 所示。
比较典型及严重的部位如下:
图1 保温层脱落
图2 空鼓、开裂
1)6# 楼东立面外墙保温层大面积空鼓开裂,靠近北侧有 8 处 STP 超薄绝热板脱落,其中 2 层向上约 5.4 m 高处,2.4 m(最宽处)脱落,2 处明显胀袋(粉料向下堆积),STP 超薄绝热板与基层基本为满粘,STP 超薄绝热板脱落部位的内层网格布与 STP 超薄绝热板之间脱开,粘接砂浆与基层之间粘结有部分不密实,脱落下的 STP 超薄绝热板表层网格布破碎。
2)将 7# 楼东立面墙体鼓出部位外墙砂浆与涂料层取下,可见鼓出处的 STP 超薄绝热板已无真空度,粉料堆积在下部造成外墙涂料鼓出,南侧的 STP 超薄绝热板基本完好。此 STP 超薄绝热板下部与下一层 STP 超薄绝热板间有 200 mm 左右的保温浆料层,保温浆料潮湿,保温层下部基层混凝土局部密实度很差,骨料外露;楼梯间 11 层北侧约 2.5 m2保温层脱落;其它各立面外墙保温层均有空鼓、开裂,裂纹呈网格状,墙面空鼓呈波浪形。
3)8# 楼西侧外立面大部分空鼓,靠近南侧部分严重,在西立面外墙取下 STP 超薄绝热板 1 块,内侧表面铝膜粉化,手撕即破,二单元入口处北侧外脱落,顶层电梯间外墙东侧表面裂纹,南侧门头上部外保温起鼓;电梯间西侧外墙空鼓,外墙面保温层开裂呈网格状。
2.3 外墙保温系统热工缺陷检测
热工缺陷检测可参照 JGJ/T 132-2009《居住建筑节能检测标准》[2],采用红外热像仪对外墙保温系统热工缺陷进行检测,重点对东西立面未脱落部位进行检测。共选择 4 面墙进行检测,检测结果未见明显的热工缺陷。
2.4 抹面胶浆与 STP 超薄绝热板粘结强度检测
参照 GB 50411-2007《建筑节能工程施工质量验收规范》及 JGJ 144-2004《外墙保温工程技术规程》[3]对抹面胶浆与 STP 超薄绝热板粘结强度进行检测,选定 14 面墙,17 个检测部位,粘结强度检测结果在 0.01~0.07 MPa 之间;每个部位 5 个检测点,共计 105 个检测点,100 个检测点的破坏位置为 STP 超薄绝热板表面,3 个检测点的抹面胶浆破坏,2 个检测点为 STP 超薄绝热板和抹面胶浆均破坏。
2.5 STP 超薄绝热板外观检查
现场抹面胶浆与 STP 超薄绝热板粘结强度检测结束后,在粘结强度检测破损的位置周边取下较为完整的 STP 超薄绝热板,对其外观进行检查。STP 超薄绝热板表面的网格布大多已破损,部分已嵌入抹面胶浆表面,大部分的 STP 超薄绝热板的取下初期仍可保持为板状,但垂直提起一段时间后即会出现其中的粉体材料向下堆积的现象。
2.6 粘结砂浆与基层的粘结强度检测
选取 5 个有代表性的部位,依据 GB 50411-2007《建筑节能工程施工质量验收规范》及 JGJ 144-2004《外墙保温工程技术规程》对粘结砂浆与基层的粘结强度进行检测,检测结果在 0.28~0.83 MPa 之间,仅有一个检测点低于 0.60 MPa,平均值> 0.60 MPa。25 个检测点中,15 个检测点的破坏位置为混凝土基层内聚破坏,4 个检测点的破坏位置为粘结砂浆与混凝土基层的界面处,6 个检测点的破坏位置为粘结砂浆内聚破坏。
2.7 STP 超薄绝热板至涂料饰面层各层构造及厚度检测
现场在进行拉伸粘结强度检测的部位,随机选取 80 个部位,切取尺寸约为 100 mm×100 mm 的抹面胶浆饰面层,运回试验室对抹面胶浆饰面层的各层厚度进行检测。
检测实际 STP 超薄绝热板至涂料饰面层的各层构造措施为:抹面胶浆-网格布-抹面胶浆-腻子-涂料饰面层(其中网格布压入抹面胶浆内部)。
STP 超薄绝热板至涂料饰面层的总厚度在 1.70 ~12.88 mm 之间,抹面胶浆层厚度为 0.82~10.65 mm,腻子层厚度为 0.15~7.08 mm。其中 64 个部位抹面胶浆层厚度不在 3~5 mm 范围内。
3 鉴定结论
3.1 外墙外保温工程质量
1)JGJ 144-2004《外墙外保温工程技术规程》中规定:“外墙外保温工程应能适应基层的正常变形而不产生裂缝或空鼓、长期承受自重而不产生有害的变形、承受风荷载的作用而不产生破坏、耐受室外气候的长期反复作用而不产生破坏”,检查结果表明,本工程的外观质量不符合上述要求。
2)GB 50411-2007《建筑节能工程施工质量验收规范》等现行标准中并未涉及本工程中所使用的 STP 超薄绝热板的相关内容,对 STP 超薄绝热板与砂浆层的粘结强度无相应的技术要求,但华北标 BJ 系列专项图集 11BJZ61《STP 超薄绝热板外墙保温》(2011 版)和 Q/0214KRH006-2012《STP 超薄绝热板建筑保温系统》规定了相应的技术要求为:STP 超薄绝热板与水泥砂浆的拉伸粘结强度应≥0.10 MPa,因此,以此作为抹面胶浆与 STP 超薄绝热板粘结强度的技术要求。检测结果表明,抹面胶浆与 STP 超薄绝热板粘结强度,不满足上述要求。
3)Q/0214KRH006-2012《STP 超薄绝热板建筑保温系统》中对粘结砂浆的技术要求如下:与砂浆的粘结强度≥0.60 MPa;与保温板的粘结强度≥0.10 MPa。因此,将粘结砂浆与基层的粘结强度的技术要求定为≥0.60 MPa。检测结果表明,粘结砂浆与基层的粘结强度基本满足上述要求。
4)华北标 BJ 系列专项图集 11BJZ61《STP 超薄绝热板外墙保温》(2011 版)给出的外墙保温构造为:基层墙面(墙面不平时用 DP 砂浆水泥砂浆找平)-DEA 粘贴 STP 超薄绝热板-抹3~5 mm DBI 干拌砂浆(即本工程中所用的抹面胶浆),中间压入一层耐碱玻纤网格布-涂料饰面;《STP 超薄绝热板外墙保温系统(B 系统)》施工交底书中给出的外墙保温构造为:基层墙体-水泥砂浆找平层-胶粘剂-STP-2 保温板-3~5 mm 厚的抗裂砂浆(即本工程中所用的抹面胶浆),中间压入一层耐碱网格布。根据这两种构造措施要求,STP 超薄绝热板至涂料饰面层的构造措施应为 3~5 mm 的抹面胶浆,中间压入一层耐碱网格布。检测结果表明,STP 超薄绝热板至涂料饰面层的各层构造措施为抹面胶浆-网格布-抹面胶浆-腻子-涂料饰面层(其中网格布压入抹面胶浆内部),不满足上述要求。所检的 80 个检测部位中,64 个部位的抹面胶浆层厚度不满足 3~5 mm 的要求。
3.2 产生质量问题的原因
根据前期勘验阶段的外观勘验和检测鉴定阶段的现状调查,除 4# 楼外其它 7 栋住宅楼的外墙保温工程东西立面均存在外保温空鼓、开裂、局部脱落等破坏情况,南北立面破坏程度较轻。外墙保温工程质量问题的初期为抹面胶浆与 STP 超薄绝热板之间脱开,抹面胶浆开裂,随着水份渗入,抹面胶浆与 STP 超薄绝热板之间脱开程度加剧,STP 超薄绝热板失去保护层后真空度更容易丧失,最终造成外保温空鼓、开裂,在风压作用下出现一定面积的脱落。
根据外墙保温工程质量检测鉴定结果,对外墙保温产生质量问题的原因分析如下。
1)抹面胶浆与 STP 超薄绝热板间粘结强度低,致使抹面胶浆与 STP 超薄绝热板间脱开。
2)外保温工程施工未按照华北标 BJ 系列专项图集 11BJZ61《STP 超薄绝热板外墙保温》(2011 版)和《STP 超薄绝热板外墙保温系统(B 系统)》施工交底书的要求进行施工,施工过程控制不到位。
3)破坏界面主要为 STP 超薄绝热板表层网格布破损,部分网格布已经嵌入抹面胶浆,取下的 STP 超薄绝热板大部分表面网格布破损,部分铝箔面破坏,说明 STP 超薄绝热板表层的网格布与抹灰胶浆的相容性较差,在长期接触情况下破损,造成抹面胶浆与 STP 超薄绝热板之间脱开,也导致它们之间的粘结强度越来越低,致使外装饰层空鼓开裂,STP 超薄绝热板失去保护层的保护,失去真空度,使空鼓、开裂面积进一步扩大甚至脱落。
4 维修建议和意见
根据检测鉴定结果和原因分析,建议的维修处理方式有以下两种。
1)将现有外墙保温清除,按原设计要求进行外墙保温施工,粘贴方式采用粘锚结合的方式进行,并控制抹面胶浆的整体性,避免抹面胶浆开裂。
2)将现有外保温破损处、空鼓开裂部位进行局部处理后进行外保温加固处理,东西立面进行整体墙面铺设镀锌电焊网安装外墙保温锚栓进行加固,粘贴 50 mm 厚 XPS 挤塑板或模塑板进行二次加固,然后整体粉刷抹面胶浆;南北立面进行整体墙面粘贴 50 mm 厚 XPS 挤塑板或模塑板安装外墙保温锚栓进行加固,然后整体粉刷抹面胶浆,每 2 层设置一道岩棉板(防火隔离带)。
建设单位可根据实际情况选择维修处理方式,并请设计单位对维修处理方式进行复核。
5 结语
外墙外保温系统作为重要的建筑节能技术,是目前应用最广泛的保温做法之一。外墙外保温系统抹面层开裂、空鼓、脱落是外墙外保温系统中最常见的质量通病,不但满足不了设计的节能要求,有时保温系统的空鼓、脱落,还会危害社会公众安全。外墙外保温体系的施工包含多种材料和多道工序,每一种材料质量的优劣和每一道工序的施工质量都有可能影响到最后的工程质量。对于本工程,STP 超薄绝热板的应用属于新材料的应用,施工时没有相应的工程和产品标准,为了保证工程质量,必须从设计图纸、施工方案、材料的采购和进场复验、到施工过程的控制、施工后的质量检查实行严格的管理。任何质量事故都不是单一的原因造成的,只有进行各个工序的控制,才能避免质量事故、质量纠纷的发生。