保温地坪裂缝原因分析及处置措施

倪浩群

上海市奉贤区建设工程安全质量监督站 上海 201400

随着人民生活水平的提高，人民群众对住宅质量的需求已经超越了住宅本身，逐步由“住得下”向“住得好”转变，业主更加关注住宅的功能质量和小区整体环境质量。因此，住宅建筑的质量已不仅体现在结构和装饰方面，更体现在住宅的功能上，包括声环境和热环境的性能。自2016年5月DG J08-205—2015《居住建筑节能设计标准》正式实施以来，上海地区所有住宅项目的分户楼板已全部落实保温构造措施，但由于材料物理性能、施工工艺、技术水平、现场管理等因素的制约，保温地坪极易出现大面积的裂缝，已成为住宅质量的新顽疾而亟待被解决。

根据2019年度上海市建设工程安全质量监督总站调研统计数据，排摸全市45个保障房项目保温地坪质量状况，其中29个无机保温砂浆地坪项目有19个出现开裂，开裂比例为65.5%；16个XPS板保温地坪项目则全部出现开裂，开裂比例为100%。因此，如何从设计和施工源头防止裂缝的产生，成为刻不容缓的问题。本文以某新建保障房项目XPS板保温地坪的裂缝原因与处置措施进行论述。

1 工程概况

某新建保障房项目由6栋18层住宅和2栋多层商业用房组成，结构形式为混凝土剪力墙结构和框架结构，总建筑面积约61 000 m2，其室内隔声保温地坪面积约30 000 m2。分户楼板的保温系统设计构造如表1所示。

2 施工情况

经现场核查施工资料，保温地坪的具体施工工艺流程如下：基层清理→标高弹线→灰饼制作→铺设XPS挤塑聚苯板→钢筋网片绑扎→浇筑细石混凝土→抹平收光→切缝→养护。

2.1 基层清理

楼面板基层的残留砂浆沉积块、落地灰等杂物需清理干净，应重点加强对墙面阴阳角和门槛部位的基层清理工作。

2.2 标高弹线

在墙体表面弹50 cm或1 m高楼面水平控制线，便于保温地坪施工时控制楼地面水平标高。

2.3 灰饼制作

保护层的细石混凝土浇筑厚度可采用砂浆灰饼制作法控制，尺寸一般为5 cm×5 cm，灰饼间距不大于1 000 mm，且与墙间距约500 mm。

2.4 XPS板铺设

30 mm厚XPS挤塑聚苯板铺设应平整、无翘曲，相邻板之间的拼缝过大时，应采用相应厚度的挤塑聚苯板片填塞，且拼缝之间的高差应不大于1.5 mm。

2.5 钢筋网片绑扎

根据开间大小尺寸，将成品钢筋网片φ4 mm@100 mm放置到XPS挤塑聚苯板上，成品钢筋网片之间采用绑扎搭接，搭接长度不小于100 mm，且应在成品钢筋网片底部设置25 mm厚的垫块，确保钢筋网片处于细石混凝土面层的上部。

2.6 细石混凝土浇筑

保护层采用强度等级为C20的细石混凝土浇筑，混凝土运输小车应在铺设的木板通道上行走。混凝土浇筑时高度略高于灰饼，然后用长尺刮平，表面撒1∶1水泥砂子随打随抹光。

2.7 抹平收光

混凝土浇筑应随捣随抹，并且在混凝土初凝、终凝前应分别进行抹面处理，可采用铁板压光磨平2遍的工艺方法。

2.8 分隔缝

保温地坪面层强度达到上人要求后，应及时采用切割机进行地坪分隔缝施工。切割时应在保温地坪面层弹线，确保横平竖直，且分隔缝宽度小于5 mm、深度大于25 mm。

2.9 养护

面层抹压完24 h后，在已完成的地坪上洒水保持湿润，养护14 d。

3 勘察情况

经现场实地勘察，裂缝初期主要分布在起居室、卧室的四角部位，随时间推移，慢慢发展至起居室、卧室处，呈不规则分布，且部分裂缝宽度、长度有进一步发展的趋势，当裂缝时间长达2～3个月时，部分呈放射状或贯穿缝，如图1所示。

图1 保温地坪裂缝

4 原因分析

通过对设计构造、施工工艺、过程影像资料以及施工技术资料的核查，结合现场踏勘的客观情况，参建各方和行业专家进行深入的研讨和分析，针对问题产生的原因形成如下意见。

4.1 设计原因

1）根据国家标准GB 50037—2013《建筑地面规范》、DG/T J08-2008—2006《建筑地面工程施工规程》均未涉及保温楼板地面的设计和施工的相关内容，且相关图集中只有保温地面的构造层次和保温材料的性能要求，没有地面面层防开裂的构造措施。因此，设计单位在没有设计标准和技术规程作为依据的前提下，目前的设计图纸只能根据节能计算结果给出保温地坪的构造层次，无法保证避免面层开裂现象的发生。

2）参照浙江省建筑标准设计图集《居住建筑楼板保温设计构造（一）》（2018浙J76）以及相关住宅工程质量通病控制标准要求，原保温地坪设计构造要求标准过低是保温地坪产生裂缝的原因之一，若将细石混凝土强度等级提高至C25，钢筋网片尺寸设置为φ4 mm@100 mm，以及在细石混凝土保护层四周与墙体交界处设置竖向隔离片，则可起到有效的抗裂作用[1]。

3）由于保温材料的密度和强度相对较弱，而钢筋混凝土面层的强度相对较高，形成保温地坪下有软卧结构层的工况，这种系统性构造措施易导致混凝土面层产生裂缝。

4.2 材料原因

1）XPS板其内部孔结构是梭形的，而梭形结构的尖端在受到外力作用（如温度应力等）时会产生应力集中，达到一定程度就会引起变形，最后导致地坪开裂。

2）通过查阅预拌混凝土的级配单以及原材料的复试报告，发现砂子原材料较细且粉煤灰掺量高于20%，砂子原材料较细则体表面积大，使得胶凝材料、每立方米混凝土用水量增大，最终造成混凝土强度降低，收缩率增大，易产生干缩裂缝；粉煤灰掺量过高，易使得混凝土早期强度降低，在环境温度影响下，由于混凝土与XPS挤塑聚苯板收缩系数不同，早期强度低易造成2种材料收缩程度不一而产生应力开裂。

4.3 施工原因

1）查阅施工过程影像资料，XPS挤塑聚苯板未按照排版图指导铺贴，局部板材间未错缝拼接，再加上基层平整度不佳，保温板铺贴难以密贴楼板面，会产生局部翘曲、空鼓，混凝土面层施工后，因底部局部不密实，受力不均匀，导致后期振动或外加应力后产生断裂裂缝。

2）钢筋网片未按施工方案要求施工也是保温地坪产生裂缝的原因之一。由于钢丝网片下部垫块设置偏少，再加上浇捣细石混凝土过程中缺少提筋措施，导致钢丝网片处于细石混凝土面层的底部，无法起到抗拉抗裂的效果。

3）细石混凝土保护层未按要求设置伸缩缝也是保温地坪产生裂缝的原因之一。由于住宅开间和走道等截面异形情况较多，形状突变造成的应力集中破坏了材料延展承受能力，因此在门边和墙体阳角处设置伸缩缝可起到较好的抗裂作用。伸缩缝缝宽宜为5 mm，深度宜为混凝土保护层厚度的2/3，伸缩缝处配筋应断开。

4.4 构造原因

1）XPS板因为板缝处吸水，而板材部位阻碍了楼板中的潮气透过，极易在板缝处产生水气集中以致保温层变形空鼓，最后导致面层开裂。

2）XPS板铺设后，其上随即铺设细石混凝土及钢丝网片，此时XPS板与混凝土直接黏连，其黏结强度极低；混凝土养护成形后，随水分挥发产生收缩首先发生在与四周墙的交界处，与墙体脱离，边缝产生；随混凝土水分继续挥发，强度发展，收缩应力在XPS板的表面集中，XPS板由于陈化期不足也在继续收缩，且收缩值远大于混凝土收缩值，与混凝土界面处出现不均匀脱离，发生不均布的空鼓，加上钢丝网片搭接绑扎不合理，导致裂纹产生。因此，保温板材与细石混凝土不同的物理化学属性是导致其产生裂缝的根本原因，由于其板材强度比保温砂浆更低，所以开裂情况更严重。

4.5 管理原因

施工过程中，人、机、料、法、环等因素都有可能造成建筑产品的质量缺陷或质量问题，必须采取科学合理的施工组织措施和质量控制方案，强化现场管理人员的责任意识，提高施工人员的技术能力和质量意识，加强设备和材料的进场检验和管理，规范施工程序，保障施工环境安全适宜。建设、监理、施工等参建各方要制定并细化质量管理目标，使质量管控措施具有可操作性，确保质量控制达标。

5 处置措施

基于以上的判断和分析，并结合目前现状实际和专家讨论意见[2-5]，参建各方最终确定如下处置措施：原有保温地坪基层打磨处理→裂缝开槽→填塞树脂砂浆→铺设网格布→水性渗透剂满刷→金刚砂铺设→自流平砂浆。

1）采用专业机械金刚石刀头将原有保温地坪打磨10 mm左右，并清理吸尘。

2）正对裂缝按其开裂部位折线加宽，开槽尺寸1 cm×2 cm大小，清理干净后采用128无溶剂树脂加砂（比例为1∶2）填塞，如图2所示。

图2 保温地坪裂缝修补照片

3）铺贴耐碱网格布之前应清洁地面，不能留有灰尘、油污，避免因化学反应或黏结不牢而引起地面起壳，耐碱网格布应采用质量≥160 g/m2的材质。

4）耐碱网格布铺平后滚涂水性环氧树脂或其他封闭性比较好的抗碱乳液，每平方米用料约1.5 kg，然后均匀铺洒一层金刚砂，每平方米用量约8 kg，如图3所示。

图3 自流平砂浆施工照片

5）将搅拌均匀的水泥基自流平浆料均匀地铺开，浇筑地面，然后使用专用水泥基砂浆自流平齿刮板或平刮板辅助刮平。

6）施工人员应穿专用钉鞋进入刮板刮过的施工地面，采用专用水泥基砂浆自流平消泡滚筒进行滚动，以达到最佳的平整效果。

7）水泥基自流平浆料应连续施工，且应在通风良好的环境下施工，以达到砂浆自流平的最佳效果，如图4所示。

图4 保温地坪修复后照片

采用具有延展功能的水泥基自流平砂浆做面层，极大地提升了保温地坪的整体性能。经过3个月的检验，未发现大面积网状裂缝和通长裂缝，只有在局部边角部位存在个别小裂缝，保温地坪裂缝得到很好的控制。

6 建议

6.1 建立健全设计、施工和验收的规范标准体系

建筑节能是可持续发展的重要内容，节能设计标准将越来越高。然而，目前设计、施工和验收均缺少相关依据，迫切需要出台相关地方设计及施工导则或标准。设计图纸中保温地坪除构造做法外，应有防止面层开裂的构造措施，从设计源头上防止裂缝的产生，减少不必要的资源浪费。

6.2 开展相关课题研究，完善施工工艺

地坪保温系统的施工工艺尚处于探索阶段，没有成熟的做法可以参考，亟需开展相关课题研究，组织行业专家和相关企业群策群力，攻坚克难，以尽快形成地坪保温系统的施工工艺规范。

6.3 坚持施工样板引路，加强施工过程质量管控

为了避免出现大量的保温地坪开裂，确保工程质量，应坚持施工样板制。通过样板引路，不断优化施工工序，改进施工工艺，最大限度地避免反复修补裂缝带来的工期延长、费用增加等问题，从施工源头抓牢质量管控。加强施工过程中的质量管控，完善管理体系和制度，严格按照施工方案进行施工，控制每道工序的施工质量，确保每道工序都有相应的验收标准。

7 结语

近年来，建设工程领域新技术、新材料、新工艺、新设备等得到了广泛的应用，建设工程建设水平取得了前所未有的发展。住宅工程作为建设工程的重要组成部分，其建设质量和品质得到显著提升。但也应该看到，新材料、新工艺所导致产生的系统性问题，因此，选择和其相匹配的设计构造措施、施工工艺和技术管理团队尤其重要，以满足新形势下安全、美观、节能和环保的可持续发展要求。