EPS板薄抹灰外墙外保温系统的保温性能与裂缝分析

张洲颖 江昔平

安徽理工大学/土木建筑学院 安徽 淮南 232001

引言

随着经济快速发展，建筑能耗也在不断增加。建筑节能已成为人类发展必须考虑的重要因素，EPS板薄抹灰外墙外保温系统是墙体保温中较为成熟的一种体系，该体系可以使墙体热桥现象基本消除，更有效地进行节能，该体系适用广泛，即适用于新建的建筑物，也适用于旧建筑物的改造（具体构造如图1）。该系统由保温层、黏结层、防护层、饰面层组成，当建筑物的高度较大时，局部受负风压作用较大的部位宜采用锚栓辅助固定[1]。

图1 EPS板薄抹灰外墙外保温系统构造

1 EPS板的保温性能分析

EPS板的原材料是具有不同表观密度的、闭孔结构的硬质泡沫塑料。保温性能优越，保温隔热性、抗风压、防水性、抗冲击性也十分优秀，EPS板薄抹灰外墙外保温系统的优势主要体现在：

EPS板密度较小，为18～22kg/m3，尺寸稳定性好。密度相对较小，可有效减少承重墙厚度，减少地基负荷，优化建筑结构设计。当建筑物受到外力作用时，如热胀冷缩、机械力等，其变形较小，能够有效减少面层的开裂，很大程度上避免因墙体开裂渗水，使墙体保温性能变差的情况。

EPS板吸水性差，透气性好，黏结性强，柔韧性好。EPS板的组成原料是微细闭孔结构，该结构吸水性差，孔隙率相对较大，在保持一定透气性的条件下，也能防止雨水渗入。在黏结EPS板过程中，砂浆中的水分浸湿EPS板，与砂浆形成机械互锁时，黏结力大大提高[2]。

EPS板导热系数小，热稳定性好。导热系数对比于岩棉板、膨胀珍珠岩等材料较小，保温性能更优。因此，当外部温度急剧变化时，该体系对室内外的热传导起到了一定的缓冲作用，能够有效加强建筑物外墙的抗裂性能。由于在制造过程中会加入阻燃剂，一旦发生火灾，火焰在EPS板上不会明显扩散，会在几秒内自行熄灭，其燃烧性能能够满足防火规范的相关规定，是优良的防火材料[3]。

EPS板易于加工，施工方便，适用范围广。EPS板和玻纤网格布可任意裁切成型，并能实现量体裁衣就地缝合，可以制成各种形状。施工技术含量低，易于掌握粘贴技术。适用与冬季保温和夏季隔热地区，也适用于建筑物中承重和非承重外墙。

2 EPS板薄抹灰外墙外保温系统开裂分析

2.1 设计存在的不足

2.1.1 由于粘贴EPS保温板时存在排气孔，大量的排气孔使该保温体系有整体贯通的空腔，风荷载作用下墙体被进行挤压或拉伸，易使墙体产生裂缝，严重时保温板甚至会被掀掉。EPS保温板粘贴施工时常用的方法主要有：点框法、条粘法和满粘法。标准板尺寸为600mm×1200mm，具体黏结方式如图2所示。外墙保温系统稳定性的提高，主要依靠其整体性，黏结方式要尽量采用无空腔或小空腔，减轻风荷载对该体系的影响。避免粘贴时留有的排气孔与板缝，形成整体贯通的空腔，在风荷载作用下，产生向外的推力使保温板被顶起或掀开。

图2 黏结方式

2.1.2 重视外墙保温系统各相关层协同作用，使其具有一定的相容性、协同性，形成一个复合整体[4]。由于不同层间的弹性模量、线膨胀系数不相同，因此，温度应力作用下的变形量也不相同，为了避免不同层之间产生裂缝，所以需要确保相邻层的结构性能、弹性模量的变化是逐步形成梯度的，同时为了释放变形应力，抗裂砂浆需要具备一定的柔韧性。

2.1.3 注重外墙保温系统的局部节点处，在实际生活中，外墙勒脚的保温层未加保护，容易被雨水冲刷侵蚀，散水交接部位需要进行密封处理，以免影响整个外墙保温系统的耐久性[5]。女儿墙也需要全方面做好保温工作，特别是在女儿墙内侧，与房屋顶部相连的地方，热桥通路特别容易形成，出现墙面返霜结露现象。保温系统与其他部分相接处，在温度应力作用下各部位的变形也会不同，尤其是在外窗角等应力集中部位，很容易出现裂缝。

2.2 材料因素造成开裂

外墙保温系统抗裂性结构设计，是通过材料性能来提供保障的，既要考虑各层材料的柔韧性，也要考虑材料之间的相容性和匹配性[6]。该保温系统采用阻燃型膨胀聚苯板，自重轻，保温性好。

2.2.1 由EPS保温层造成的开裂：①聚苯板自重轻，抗冲击性差，致使保温系统易开裂。②陈化时间不够。如果新生产的聚苯板没有足够的收缩时间，就会导致已粘贴的聚苯板继续收缩，从而使保温系统严重变形。③聚苯板粉化。由于长时间存放在阳光下，致其表面粉化，与抹面砂浆黏结时不能很好地结合，随后会发生保温层脱落、砂浆开裂等问题。④热熔缩。在高温作用下，聚苯板产生热熔缩，与其他材料层产生不同的胶变形量，且该现象不可逆，从而使外墙保温系统出现裂缝或空鼓。

2.2.2 由其他层材料造成的开裂。

2.2.2.1 胶粘剂没有达到墙体保温技术的质量要求。胶粘剂的黏结力应适中，不宜过大也不宜过小。过小会使EPS板黏结不牢固，引发墙体开裂；过大会使收缩变形大，将EPS板拉裂。

2.2.2.2 抹面砂浆与聚苯板的导热系数相差过大。当昼夜温差过大或季节温差较大时，容易导致抹面砂浆层产生裂缝。

2.2.2.3 抹面砂浆需要有一定的柔韧性，应选择具有较高的断裂强力、耐碱强力保留率，较小的断裂应变特性的耐碱玻纤网格布。两者相互配合，有效分散体系长时间变形产生的应力，从而提高抗裂性。

2.3 施工存在的不足

2.3.1 施工环境条件。依据施工规范，外墙外保温施工需进行分层作业，尽量避开极端天气和气候，避开雨天施工，施工环境温度不应低于5℃，风力不大于5级。

2.3.2 基层处理。首先进行表面清理，去除浮灰、油污、脱模剂等附着物，平整凸起、空鼓、疏散等部位，填塞密实预留的孔洞。基层平整度应在容许偏差内，若偏差过大，可用聚合物砂浆进行打磨找平。基层表面含水量应在一定范围内，不能太干燥或太潮湿，太干燥不利于粘贴保温板，太潮湿会引起胶浆流挂，从而导致保温层空鼓、虚贴。外保温工程需在通过墙面基层施工质量检查后，方可实施。

2.3.3 聚苯板相接处理。采用顺砌的方式，竖缝应逐行错开，通缝不可存在于相邻板之间，当板缝处于墙角处，应交错互锁，在门窗洞口周围，聚苯板不得拼接。板拼接必需严密，若板间缝大于2mm，可用EPS板条填实，千万不可用胶粘剂填塞缝隙，填充的EPS保温板也不需要涂胶粘剂[7]。

2.3.4 防护层的施工。耐碱玻纤网格布和抹面砂浆组成了外墙保温系统的防护层。网格布的搭接宽度不能少于50mm，必须将边沿嵌于抹面砂浆中，并使用两道抹面法确保网格布的定位。水泥砂浆强度高，收缩大，柔韧性不足，不可直接用于外墙保温系统抹面，抹面砂浆保护层厚度应控制在5mm以内，不宜太厚。

2.3.5 原材料堆放处理。自然条件下，聚苯板的粉化速度为每年1～1.5mm，粉化后对抹面砂浆的黏结有很大影响。工地上的聚苯板不能露天随意堆放，首先要注意防潮，板表面水膜会大大减低板与砂浆之间的黏结能力，也会引发砂浆的质量问题。其次，聚苯板易受挤压，应整齐堆放，不可使板材弯曲，导致上墙翘起变形，促使外墙保温系统产生裂缝。

3 EPS薄抹灰外墙外保温系统质量控制措施

可从材料、设计、施工3个方面入手，具体由以下几个方面展开：

建立健全标准规范。外墙外保温是一种新兴的保温技术，所涉及的规范并不是很多，目前缺少与之相应的验收标准及裂缝判断准则。又于整个建筑物的主体结构、建筑物防水等有着密切的联系，它的重要性不言而喻，应尽快规范墙体保温这一先进节能技术，迅速提高该行业的整体水平。

在严格施工基础上，加强材料监管，合理堆放材料。保障工程质量的前提是保障材料质量，市面上外墙保温材料质量参差不齐，在加强市场监督查处力度下，进场材料必须进行抽样送检，严禁将复检不合格的材料用于工程。EPS薄抹灰外墙外保温系统中，如EPS板的容重和养护时间必须满足规范要求，耐碱玻纤网格布的耐碱性能需要满足要求等，对于进场的EPS板、抹面砂浆、耐碱玻纤网格布等材料进行覆盖保护，做到防潮、防水、防晒。

强化工程质量监督，规范工程质量。在施工之前，应对施工人员进行岗位培训、技术指导，在施工期间进行定期监督。对于隐蔽工程，每一步验收通过后方可进行下一步施工。

4 结束语

本文通过对EPS薄抹灰外墙外保温系统的保温性能分析和裂缝分析，提出了加强EPS薄抹灰外墙外保温系统质量控制的具体措施。EPS保温板必定具有更大的发展空间，对加快推行建筑工程节能，贯彻落实可持续发展具有重大的意义。