外墙外保温脱落原因分析及施工质量控制

文永刚

（昌陆建筑工程集团有限公司，山西 太原 030024）

岩棉薄抹灰外墙外保温体系防火性能优越，施工速度快，造价适中，近年来应用越来越广泛，几乎成为了建筑外墙保温系统的首选。岩棉板燃烧性能为A级，厚度一般为50～100mm不等，山西长子县住宅楼岩棉板厚度达到120mm，根据保温要求及所在地区不同而设计。目前岩棉板脱落案例时有发生，脱落可以修复，但是高层建筑上的外保温板脱落引起高空坠物，有可能发生较严重的安全事故，如何能牢固，保证质量，在设计合理使用年限内避免脱落尤为重要，以下为几起岩棉板脱落案例。

案例1，郑州某工程，该外保温工程做法为岩棉板薄抹灰外保温系统，基层墙体上粘贴岩棉板，并用锚栓进行固定，但该工程外保温系统在2018年一场大风后导致岩棉板脱落，在坠地后散落遍地。

案例2，小店区某大厦项目是太原市的重点工程，总投资额3亿元，建筑面积15.3万m2，是一座集商业、公寓、地下车库于一体的城市标志性的建筑。2018年9月，该大厦西侧，发生了岩棉外保温层脱落事故，导致大楼下方多辆汽车被砸，并且造成多人受伤。

1 岩棉板外保温体系基本构造和固定原理

1.1 基本构造

岩棉板外保温的基本构造分为岩棉板锚盘压网双网构造和岩棉板锚盘压网单网构造，具体见图1。

图1 岩棉板锚盘压网双网构造和岩棉板锚盘压网单网构造图

1.2 固定原理

由于岩棉板自身抗拉强度较低，需由锚栓承担全部风荷载；而岩棉板的自重和由于湿热变形产生的荷载需由胶粘剂的粘结力承担，也不可忽视粘结的辅助作用。因此岩棉板外保温系统采用以机械锚固为主、粘结为辅的锚粘结合的连接固定方式。

2 脱落原因分析

通过对各地出现的多起保温板脱落造成的质量事故进行分析，造成外墙保温板脱落的原因主要有以下几类。

1）保温板、锚栓、粘结砂浆、玻纤布等材料自身质量不合格，造成外墙保温系统脱落；2）锚栓锚固力不足。锚栓锚固深度不足，锚栓数量不足以及塑料膨胀力不够等，造成锚栓锚固力不足，抗拔承载力达不到要求；3）锚栓失效。一般出现在填充墙砌体部位，填充墙砌块强度不足，极易造成钻孔孔径偏大，砌块松散甚至是砌块破裂等，导致锚栓轻易被拔出。另外，钢筋混凝土剪力墙中，锚栓位置碰到受力钢筋，强行敲入造成锚栓弯曲、折断或损坏，也会导致锚栓失效；4）保温板有效粘结面积不足导致粘结力达不到设计要求，造成保温板与胶粘砂浆脱离，而灰饼并未出现损坏，从而砂浆未脱落但岩棉板脱落的现象；5）保温板表面抹面层开裂，导致水汽渗入，在冻胀、风压等影响下，引起锚栓破坏、粘结失效，造成保温系统脱落[1]。

3 质量控制

3.1 施工质量规范、图集及标准

《建筑节能工程施工质量验收标准》GB50411—2019；《岩棉薄抹灰外墙外保温工程技术标准》JGJ/T480—2019；《外墙保温用锚栓》JG/T366—2012；《外墙外保温》12YJ3—1图集。

3.2 设计建议

1）基层墙体。岩棉板外保温工程的基层墙体宜为普通混凝土墙体、实心砌体墙体和强度等级不小于A5.0的蒸压加气混凝土砌块墙体。在空心砌块或多孔砖砌体基层墙体上使用锚栓的可靠性较差，不宜使用依靠锚栓提供抗风荷载承载力的岩棉板外保温系统；2）岩棉外保温工程应加强防水防裂设计。外保温与其他构件接缝处应进行防水密封及抗裂设计；女儿墙顶部、窗口等水平部位的压顶处理及排水构造；窗檐、阳台等檐口部位的滴水构造；外门窗洞口四周的岩棉外保温系统与门窗框之间防水密封及阴、阳角防开裂处理。当工程所在地的年均降水量超过1600mm时，岩棉外保温工程外侧宜采取防水措施；3）优先采用双网构造。岩棉板外保温系统宜优先选用锚栓压网双网构造。因压网施工时极易出现锚盘凸出抹面层的现象，因此采用底层玻纤网附加外层玻纤网的双王构造措施，可避免由此带来的开裂风险，并可增加表面平整度和表观美感。因此当建筑对外观平整度要求较高时，或者建筑物首层需要考虑较大冲击影响时，宜选择锚盘压网双网构造，可获得较大的抗冲击能力。

3.3 材料质量控制

1）岩棉板性能指标应符合《岩棉薄抹灰外墙外保温工程技术标准》JGJ/T480—2019中第4.2.1及4.2.2条的要求；2）外保温系统中使用的胶粘剂的性能指标应符合《岩棉薄抹灰外墙外保温工程技术标准》JGJ/T480—2019中第4.2.3条的要求；3）外保温系统中使用的抹面胶浆的性能指标应符合《岩棉薄抹灰外墙外保温工程技术标准》JGJ/T480—2019中第4.2.4条的要求；4）玻纤网的性能指标应符合《岩棉薄抹灰外墙外保温工程技术标准》JGJ/T 480—2019中第4.2.5条的要求；5）锚栓的性能指标应符合《岩棉薄抹灰外墙外保温工程技术标准》JGJ/T480—2019中第4.2.6条的要求及《外墙保温用锚栓》JG/T366中的相关规定；6）岩棉板外保温系统的组成材料现场复验项目应符合《岩棉薄抹灰外墙外保温工程技术标准》JGJ/T480—2019中附录D.0.1条的要求[2]。

3.4 过程质量管控

3.4.1 胶粘剂质量管控

1）配制。胶粘剂应现场随用随配置，应按使用说明书要求的材料配比进行计量，搅拌均匀，配置好的胶粘剂不得直接暴露于烈日之下，一次的配制的胶粘剂应在1.5h内使用完毕。已固化的胶粘剂不得使用。

2）有效粘结率。岩棉板外保温系统力学原理尽管为机械锚固为主、粘结为辅，但辅助粘结的做法有满足临时固定与支撑、达到岩棉板平整度和垂直度达到规范要求的作用，仍需保证有效粘结面积率不应小于50%，粘结面积率采用扳开已粘贴的岩棉板进行测量检查，如图2所示。

图2 有效粘结面积率测量检查

3）粘结方式。实际施工时，岩棉板可采用点框法粘贴或条粘法粘贴，如图3所示。

图3 点框法与条粘法示意

4）特殊部位处理。对以往保温板脱落现象进行调查，多数岩棉板粘结失效均是从岩棉板的角部、外边部位开始，因此保温粘贴前，宜在其角部、洞口部位、细部收口部位粘结翻包玻纤网，可有效地加强边角处的粘结力。翻包用玻纤网的宽度应为岩棉板厚度加200mm，其中100mm应粘贴于基层墙体上，长度应根据施工部位情况确定，如图4所示。

图4 翻包尺寸示意

3.4.2 锚栓安装质量控制

制造锚栓膨胀件和套管应采用优质的聚酰胺、聚乙烯或聚丙烯制造，不宜使用再生材料。采用不锈钢或防腐防锈处理过的钢质锚栓为宜。锚盘直径不应小于60mm，宜选用圆盘直径为140mm的圆盘锚栓。

1）锚栓钻孔。钻头直径的选择应符合现行行业标准《外墙保温用锚栓》JG/T366的规定，用冲击钻或电锤钻孔，钻孔深度应大于锚固深度10mm，旋入式锚栓不应采用敲击式安装方式。钻孔如遇到墙体钢筋时，可就近调整位置避开钢筋，也可采用钢筋扫描仪提前确定钢筋位置以避开[3]。

2）锚栓长度。锚栓的长度不应小于有效锚固深度、基层墙体找平层、胶粘剂、岩棉厚度和底层抹面胶浆厚度之和。用于混凝土基层墙体的锚栓的有效锚固深度不应小于25mm；用于其他基层墙体的锚栓的有效锚固深度不应小于50mm（12J3-1第A3页次）；最小允许边距为100mm，最小允许间距为100mm，如图5所示。

图5 锚栓在岩棉外保温系统工作方式示意图

3）锚栓数量。岩棉板必须用锚栓固定，锚栓的用量应不小于6个/m2，在高层建筑受负风压较大的部位，应经计算确定，宜增加到8～10个/m2，按梅花状分布，如图6所示。

图6 锚栓安装位置及数量检查

3.4.3 抹面层质量控制

外墙外保温抹面层是岩棉板薄抹灰系统的表层，抹面层如果出现开裂会严重降低节能系统的保温性能。抹面层开裂后，雨水会随着缝隙渗入，渗透进入的水分因冻融循环影响保温系统的耐久性，甚至会导致脱落。因此抹面层应严格质量控制并进行验收把关，耐碱网格布、抹面砂浆应分层验收，确保面层质量合格。

1）配制。应保证配合比准确，具体配制要求同胶粘剂；2）厚度。岩棉外保温系统的抹面层厚度宜符合下列规定：当设置双层玻纤网时，抹面层厚度宜为5～7mm；当设置单层玻纤网时，抹面层厚度宜为3～5mm；3）玻纤网。玻纤网应铺压严密，并压入抹面层中，不应有空鼓、褶皱、翘曲、外露等现象，应在抹面胶浆可操作时间内压入抹面胶浆中。

玻纤网布的上下、左右之间均应有搭接，玻纤网不应干搭接，采用双网构造时，底层玻纤网之间应为拼接，面层应为搭接；搭接宽度不应小于100mm；采用单网构造时，玻纤网搭接宽度不应小于100mm[4]。

3.5 检测和试验

3.5.1 胶粘剂的拉伸粘结强度现场检验

岩棉外保温施工前，应进行胶粘剂与基层墙体的拉伸粘结强度现场检验。检验方法应符合现行行业标准《建筑工程饰面砖粘结强度检验标准》JG/T 110的规定，且平均值不得小于0.3MPa。

3.5.2 锚栓的现场拉拔检验

保温工程施工前及锚栓安装完成后，分别进行现场拉拔检验，并不破坏岩棉板系统的完整性。

岩棉板外保温系统以锚固为主，锚栓的锚固性能至关重要，应进行现场拉拔试验。锚栓抗拉承载力标准值现场检测试验方法应符合现行行业标准《外墙保温用锚栓》JG/T366的规定。

4 结语

岩棉薄抹灰外墙外保温工程，严格按照标准及设计要求施工，加强设计及施工质量控制，是预防外保温脱落的解决方法。外保温工程提前制定专项方案，施做样板段，从设计、原材料到施工过程均严格控制质量。加强专项验收，重视锚栓承载力拉拔检测、胶粘剂粘结强度及粘结有效面积率等现场实体检验，确保质量合格。同时，也应加强使用阶段外墙外保温系统的日常检查及维护，及时发现问题并修复，进行安全评价，杜绝保温系统脱落导致安全事故。

山西省太原地区，从2014年《建筑设计防火规范》GB50016—2014施行以来，大量使用岩棉板外保温系统，脱落毕竟是个例，其耐久年限能否达到规范要求的25年尚需要时间来验证。近年来，积极推广的保模一体板、自保温砌块等新型材料，也是解决岩棉外保温系统脱落的方法，尤其是在高层、超高层建筑中，设计人员可以参考选用。