提高外墙岩棉保温施工质量技术研究

王 建

(中铁建设集团有限公司 北京 100040)

1 前言

随着现代城市化发展，建筑住宅高度越来越高，各地均不同程度出现过外墙保温脱落，影响使用功能；甚至因为保温系统脱落造成了伤人事故；因此对外立面保温系统的防火等级、保温系统稳定性的要求也越来越高。济南恒大悦珑台工程包含高层住宅、别墅、学校等56个单体建筑，建筑面积超过31万m2，单体工程多。外墙保温采用100 mm厚横丝岩棉板，主要规格为1 200 mm×600 mm，表观密度≥140 kg/m3，憎水率≥98%。岩棉具有导热系数低、良好的吸音性能、防火阻燃性能好、耐久性好等特点，是国内外公认的理想保温材料[1]。通过采取对外墙结构构造优化、增加岩棉保温系统角钢托架、岩棉保温罩面层增加一道聚合物水泥砂浆及耐碱玻纤网抹灰遍数等措施来提高保温系统的牢固性，对以上几个重点环节进行了详细研究，既保证了良好的工程质量又便于施工操作。

2 外墙保温施工设计优化

针对窗台、女儿墙等部位保温系统上口容易碰触、开裂问题，增加钢筋砼挑檐压顶。

针对岩棉保温系统自身重量大、受潮易变形脱落问题，沿楼周圈外墙水平方向设置镀锌角钢托架。

针对保温板粘接砂浆与基层粘贴不牢固问题，在保温系统施工前，必须把墙体基层即结构墙面的找平层施工完毕[2]。除了保证粘接砂浆自身强度以及粘贴面积以外，外墙轻质加气砼砌块部位的墙体采用聚合物水泥砂浆抹灰罩面并进行拉线找平，确保与砼剪力墙面一平。粘结层厚度以能调平岩棉板粘贴层为宜，不宜大于5 mm，粘结层越厚，粘结缺陷越多，风力所产生的负压影响也越大。

针对保温层外表面尤其是窗口四周、山墙阳角等部位长期受风力负压影响造成保温系统开裂脱落问题，阳台、窗洞口、挑檐、勒脚、墙体阳角等部位均增加一道耐碱玻纤网格布翻包及聚合物水泥砂浆罩面，提高局部罩面强度。整个外墙保温面通过设计变更确定，采用两道聚合物水泥砂浆复合耐碱玻璃纤维网格布罩面封闭。

3 施工工艺流程及关键技术

3.1 外墙保温施工流程

工艺流程:墙体结构构造优化→墙体基层处理→挂线、弹线施工→浇水湿润→填补封闭各类洞口→5 mm厚聚合物水泥砂浆找平→安装金属托架→憎水型岩棉板两个大面和四个小面喷刷防水型界面剂→粘贴岩棉板→门窗洞口抹20 mm厚玻化微珠保温砂浆收口→第一遍抹面胶浆粉刷(内掺耐碱玻纤网格布)→安装锚固件(锚钉)→门窗洞口、墙体阳角部位等增加网格布和聚合物砂浆罩面→第二遍抹面胶浆粉刷(内掺耐碱玻纤网格布)→第三遍抹面胶浆粉刷→修整及养护。

3.2 外墙结构构造优化设计

为保障岩棉外墙保温系统的可靠性与有效性，系统技术应用时，需要展开对外墙保温系统构造优化设计[3]。外窗台部位的外墙保温、女儿墙顶部的保温板在使用、维修或者外窗保洁过程中存在易碰、易踩踏，然后造成该部位保温板上口开裂隐患。因此在结构施工时将钢筋砼窗台压顶、女儿墙钢筋砼压顶向外侧挑出100～120 mm(根据岩棉板厚度确定外挑宽度)宽度，将保温收头位置藏在钢筋砼压顶之下，有效地避免了保温上口开裂进水受潮引起保温系统脱落的隐患。外墙窗台砼压顶结合图纸设计檐线造型均做成内高外低形式，室外侧低于内侧20 mm，向外侧用玻化微珠保温砂浆找坡，方便雨水迅速地排掉。屋面女儿墙砼压顶向屋面内侧找坡，坡度不小于5%，避免雨水污染外墙面，压顶外侧底部设置10 mm×10 mm成品塑料滴水条，防止雨水倒灌渗入保温层。如图1、图2所示。

图1 窗台压顶外企口挑出

图2 女儿墙增加砼压顶做法详图

3.3 增加水平方向角钢托架

外墙岩棉保温系统因为自身重量大，受潮后容易产生下坠变形，甚至造成外墙保温脱落事故。为进一步提高外墙保温施工质量，对外墙岩棉保温施工方案专门组织了专家论证。论证意见确定沿楼周圈外墙水平方向设置80×5 mm热镀锌等边角钢。镀锌角钢托架自首层散水位置600 mm处安装第一道，同时在支架的下方区域用防水和防火性能良好的建筑材料进行保温处理[4]。然后每2层安装一道，即 1、3、5、7、9、11 层各设置一道，角钢托架安装前先用水准仪在墙体上弹出水平线，再沿水平线安装角钢托架，必须保证托架处于水平位置，两根托架水平接头部位之间留有3 mm的缝隙，作为温度伸缩缝。设置金属托架可以有效分段卸荷、安全受力，降低外墙保温脱落风险。

镀锌角钢托架在结构墙体上固定方法:采用膨胀螺栓M8 mm×70 mm@500 mm固定于混凝土墙，胀栓有效锚固深度45 mm；M12 mm×105 mm@500 mm用于加气块墙体，胀栓有效锚固深度65 mm，托架安装见图3。施工完毕后应对托架锚栓间距及锚固深度进行检查，并对单个托架抗拉承载力进行抽样检测(JG/T366外墙保温用锚栓)，确保其检测值不小于1.2 kN。

图3 角钢托架安装节点

当金属托架遇到水平构件(阳台、空调板、雨棚板等)需断开时，需将金属托架伸入水平构件不小于200 mm，且必须在距托架端部50 mm处设置金属锚栓与基层锚固，如图4所示。

图4 角钢托架遇挑板时安装节点

3.4 强化基层处理

基层处理:保温施工前应先将剪力墙及构造柱突出部分进行剔凿平整。外墙结构面上原有的施工预留孔洞(例如固定模板用的预留穿墙螺栓孔、悬挑架工字钢预留孔等)必须使用比墙体砼高一标号抗渗微膨胀砼封堵，见图5。预留洞封堵后外侧施工缝两侧50 mm范围内涂刷1.5 mm厚聚氨酯防水一道。各类外墙挑出构件的阴角部位均应涂刷聚氨酯防水涂料，上翻高度不小于200 mm，平面满刷。墙体基层聚合物水泥砂浆找平层要与基层结构墙体可靠粘结，平整度偏差控制在5 mm以内。将外墙外保温施工的混凝土墙面基体杂物清理干净[5]，找平层施工前，要把剪力墙表面浮浆、砼流坠、胀模等影响粘结砂浆与基层之间粘结牢固度的材料剔凿清理干净。

图5 悬挑架型钢洞封堵

基层墙面要妥善处理完毕，并用聚合物砂浆配合铝合金刮杠找平，可以有效防止外墙渗漏，避免出现因为基层墙面不平整而导致保温板粘贴不牢固的情况出现。

基层挂线、弹线找平:为保证岩棉板粘板、抹面层施工过程中的平整度，在墙体基层抹灰找平时，必须在建筑物的外墙阴阳角转折部位、空调板两外侧等部位从上至下挂垂直基准钢线。每个楼层在水平界格缝位置挂水平通线。同时根据外立面效果图设计，在墙面上对阳台、凸窗等外窗放出水平、垂直控制线以及墙面水平、竖向界格缝控制线等。

涂刷防水界面剂:岩棉板粘贴之前将两个大表面及4个侧面喷涂防水型专用界面剂，对岩棉板表面空隙进行封闭，提高岩棉抗潮湿性能(界面剂颜色与岩棉板自身颜色明显不同，以便于检验界面剂喷涂情况)。岩棉板应粘贴牢固，不得有松动和空鼓，墙角处岩棉板应交错互锁。

3.5 增加耐碱玻纤网格布罩面，提高粘贴率，优化锚栓数量

外墙外保温系统中最薄弱的环节为保温层及其界面粘接层[6]。阳台、外门窗洞口、挑檐、勒脚、墙体阳角等易开裂部位均增加一道耐碱玻纤网格布翻包及聚合物水泥砂浆罩面，提高局部罩面强度。整个外墙面采用两道聚合物水泥砂浆加复合耐碱玻璃纤维网格布罩面封闭，提高墙面表面抹灰层整体强度，要把内层网布用锚栓圆盘压紧[7]。

门、窗洞口内侧阳角处理:此部位通常易产生沿着洞口阳角产生的斜向裂缝，因此在洞口四周阳角部位45°范围以内，均附加一道尺寸为300 mm×400 mm的网格布进行加强，然后再把大面积网格布搭接到附加网格布上，形成闭合的一体化粘结。门窗洞口外侧阴角处每边用150 mm宽网格布翻包加强。如图6所示。大面网格布沿长度水平方向绷直，弯曲一面朝里放置。左右搭接100 mm，上下搭接80 mm，网格布在墙体阳角处搭接200 mm，墙体阴角处搭接150 mm。

图6 门窗洞口位置网格布翻包

一般在山墙部位采取无空腔的满粘法施工，其他的部位可以采用点框结合法粘贴，满足60%有效粘结面积即可。但是，由于本项目紧靠绣源河道，顺河风较大，因此岩棉板与基层粘结采用无空腔满粘法，岩棉板与基层墙体的粘贴按100%面积粘贴。提高保温板粘结率可以有效降低保温体系渗漏、脱落风险。

岩棉板粘贴施工时，板缝应密拼处理，紧邻板之间平整无错台，高差控制在1.5 mm内。岩棉板粘贴时，自下而上进行，沿着水平方向横向铺贴施工，上下两排板错开1/2板长粘贴，严禁形成通缝。岩棉板粘贴完毕禁止打磨表面，避免破坏岩棉板表面的胶体及防水界面剂。

优化保温锚钉数量，确保锚固质量。楼层越往高处建筑副风压越大，且保温材料脱落所造成的危害越大，根据高层建筑风压沿高度增加的特点，创新性的采用“三段式”进行锚栓数量排布(锚栓的数量要求建筑高度10 m以内不少于7个/m2，10～20 m不少于8个/m2，20～40 m不少于10个/m2)，有效降低了高层外墙保温脱落造成的风险。锚栓安装锚固之后，需要在圆盘的表面涂上一层抹面胶浆，达到防水目的[8]。

锚栓每平米用量数量检查:用φ6～8 mm钢筋做个1 m×1 m方框，套在墙体上检查框内锚栓数量，直观方便。锚栓分段布置见图7所示。

图7 锚栓布置

4 施工关键点控制措施

4.1 锚栓质量控制

锚栓材质要求:锚栓采用聚酰胺制成的钉及带圆盘的塑料膨胀套管，不得使用再生材料，锚栓的塑料圆盘直径不小于140 mm，锚栓长度190 mm以上。锚栓在剪力墙部位有效锚固深度不小于35 mm；加气块墙体有效锚固深度不小于60 mm。为保证胀栓锚入结构层深度，在钻头上提前做好标记[9]。锚栓施工时先将盘形塑料套管逐个用力按压至钻孔中，再用电动螺丝刀将自攻丝拧至套管底部拧紧。

检查锚栓锚固力:采取现场拉拔试验的方法确定，检测批次按照单位工程确定，每检测批不少于3个点。当外墙面积(外墙面积包含所有的外门、窗洞口面积)超过1 000 m2时，每超过500 m2再增加一个检测点。用于现场锚栓拉拔试验的拉力试验机，应通过校准的荷载传感器保持连续缓慢地加载。施加的荷载应垂直于基材表面，并通过铰链传递给塑料锚栓，约1 min后达到破坏荷载，记录破坏时的拉力及破坏部位。单个锚栓抗拉承载力标准值混凝土墙体≥0.60 kN，蒸压加气混凝土墙体≥0.30 kN。

4.2 耐碱玻纤网格布及粘接胶浆质量控制

由于水泥呈强碱性，对普通玻纤网格布具有腐蚀破坏作用，若采用普通中碱玻纤网格布，则易受腐蚀使保温墙面开裂。为增强面层抗裂、抗冲击能力，采用抗碱高分子化合物涂塑玻璃纤维网格布，经涂塑后的网格布具有良好的耐碱性能。粘贴砂浆一定要搅拌充分，搅拌完成的砂浆要在2 h内用完[10]。配制好的粘结胶浆需采取妥善防晒避风措施；要在场内固定场所集中搅拌，专人负责，定岗管理[11]。

5 结束语

岩棉板无论是从性价比，还是从产业基础来说，都是优质的A级防火保温材料[12]。通过对外墙岩棉保温系统造成脱落隐患的原因进行详细分析，明确了影响保温体系牢固性的各项因素，并提出了相应的解决措施，提高了外墙岩棉保温体系的稳定性，有效保证了工程质量，为同类工程施工起到了一定的借鉴及参考作用。