薛中根,袁明懿
南京市第四建筑工程有限公司,江蘇 南京 210019
外墻外保溫系統作為建筑物的重要建筑構造,具有建筑外觀裝飾、圍護結構保溫隔熱等多種功能,理應能夠具備工程安全長期穩定、表觀質量長期穩定、節能效果長期穩定、滿足設計標準等基本技術要求。這些基本技術要求任何一項發生問題,都會使外墻外保溫工程失去應有的功能和意義,造成不同的工程質量事故,也會造成一定的經濟損失。對于采用的保溫材料,應滿足節能標準要求的熱工性能指標和確保工程質量長期可靠性要求的性能指標。對于采用的配套材料,其物理和化學性能是決定保溫工程耐久可靠的基本條件。保溫系統整體技術,包括保溫層、保護層、飾面層形成的工程構造功能,還要面臨抗風壓、抗滲、抗凍脹、抗熱應力、抗重力剪切荷載、抗沖擊、抗震、耐候、耐火等綜合性檢驗。只有首先確立清晰的外墻外保溫工程必須保證的基本技術要求,完善外墻外保溫技術系統,正確選擇和實施外墻外保溫技術,做好外墻外保溫工程中裂縫和防水工程構造,才能更好的確保工程長久使用壽命和完整的工程功能。
墻外保溫開裂的主要原因是因為保溫材料與外裝飾材料的線膨脹系數不同產生的,我們預防裂縫的原理是:通過減小建筑結構外保溫材料同外裝飾找平砂漿、外飾面等材料瓣線膨脹系數比,是材料之間產生逐層漸變,柔性釋放應力,以起到預防裂縫的作用。目前的施建筑工中,保溫材料的使用以擠密苯板、聚苯板、聚苯顆粒保溫材料為主。擠密苯板具有密度大,導熱系數小等優點。
增強網的選擇。玻纖網格布作為抗裂保護層軟賠進的關鍵增強材料在外墻外保溫技術中的應用得以快速發展,一方面它能有效的增加保護層的拉伸強度,另一方面由于能有效分散應力將原本可以產生的裂縫分散成許多較細裂縫,從而形成抗裂作用。由于保溫層的外保護開裂砂漿為堿性,玻纖網格布的長期耐堿性對抗裂縫就具有了決定性的意義。從耐久性上分析,高耐堿纖維網格布要比無堿網格布和中堿網格布的好得多,至少能夠滿足25年的使用要求,因此,在增強網的選擇上,建議使用高耐堿的網格布。
保護層材料的選擇。由于水泥砂漿的強度高,收縮大,柔韌性變形不夠,直接作用在保溫層外面,耐候性差,而引起開裂。為解決這一問題,必須采用專用的抗裂砂漿并輔以合理的增強網,并在砂漿中加入適量的纖維,抗裂砂漿的壓析比小于3。如外飾面為面磚在水泥抗裂砂漿中也可以加入鋼絲網片光,鋼絲網片孔距不宜過小,也不宜過到面磚的短邊應至少覆蓋在兩個以上網孔上,鋼絲網應采用防腐好的熱鍍鋅鋼絲網。
無空腔構造提高體系的穩定性,在采用聚苯板作外保溫的設計中,保溫層主要承受的是重力和風壓,由于聚苯板強度的限制,使保溫層開裂,甚至脫落。為了提高保溫板的強度,應盡可能提高粘結面積,采用無空腔,以滿足抗風壓破壞的要求。
產品材料使用。外墻外保溫系統用抗裂膠漿、找平抗裂膠漿、黏結膠漿和勾縫劑等產品,由于材料的原因使其綜合性能不符合標準要求,低溫脆化點太高,黏結強度太差都直接影響聚合物砂漿性能。系統中的配套材料使用含水量過高、含泥量大、粒徑大的砂和標號過低或失效的水泥,也會影響聚合物砂漿性能。保溫層用的砂多、乳液少、砂含水量過大或者攪拌不均勻,會使聚合物砂漿性能下降甚至喪失。系統中使用的網格布耐久性能主要由其經緯線玻纖耐堿性能和表面塑膠涂復層材質、厚度等決定,面密度不足或者經緯線不宜時,會形成其在保護層脹縮過程中實際疏導和約束力不足,無法起到“筋”的作用,甚至產生網格布“斷線”的永久性失效。特別是非含鋯玻纖網格布在生產中未經輥壓,其經緯線結合點在使用中極易移位,應用到保護層易產生拉裂紋。系統中使用的柔性膩子配比不合理或著使用的乳液(有的使用可再分散乳膠粉)性能不佳,會影響膩子的柔性。有些工程為了降低成本使用普通的外墻膩子或者用水泥砂漿找平,這種做法在工程上履見不鮮,極易發生裂紋,而且難以修補。
保溫層施工。保溫層采用漿體材料時,保溫層表面平整度誤差過大,厚度不均勻和厚度過厚都易造成收縮裂紋。施工完畢后,保溫層因淋雨暴曬時間太長,表面出現粉化造成保護層和保溫層局部空鼓。同時,保溫層連續面積較大而未設伸縮縫或者伸縮縫設置不合理,也會造成保溫層出現裂紋,使其受應力影響而開裂。當保溫層為保溫板時,相鄰板面高度差太大或間隙縫太大,會使保護層形成應力裂紋;保溫板與主體墻間空鼓造成保護層局部裂紋;保溫板密度太小,強度不達標或含水量過大,使保溫板物理性能不穩定,冷縮熱脹應力造成裂紋;釘粘結合方式固定時,錨釘帽外露太多,使保護層局部過薄發生裂紋。聚氨酯保溫層因材料性能或者熟化期太短直接施工保護層,保溫收縮或局部外脹鼓包時易破壞保護層形成裂紋或者使局部粘貼的面磚脫落。
構造層原因。面磚層、保溫層和主體墻之間構造的合理性是影響面磚層可靠性的重要因素,必須解決好外墻外保溫層表面飾面磚構造層形式。對保溫層的約束有剛性約束、柔性約束和無約束3種方式:由平面鍍鋅鋼網、TOX尼龍套釘與主體墻形成剛性構造,因其與各種墻體的可靠連接而對保溫層形成剛性約束,同時對面磚層形成剛性支撐,有效分散面磚層荷載對保溫層懸垂剪切作用。由帶尾孔射釘、金屬綁線和平面鋼網形成的柔性支撐構造。在保溫層表面直接粘貼面磚是無約束方式。在嚴寒地區和寒冷地區,凍脹破壞是面磚層脫落的主要破壞原因之一。剛性約束應為通用首選,柔性約束應為選擇性使用,無約束方式應禁用。
對保溫層連接可靠性的二次約束和對面磚層有效支撐的技術構造。保溫層與主體墻之間的連接可靠性,也會因連接材料自身強度、外力及水等其他因素的影響發生變化,加上保溫材料自身的抗剪強度比較低,所以完全依靠其原有保溫構造的連接方式和自身的強度來實現對面磚層重量幾十年的承載是很難的。因此,除提高保溫層和主體墻間連接強度外,在保溫層和面磚層之間增加一道由鋼網,鋼釘(壓片)和主體墻形成的剛性構造,對保溫層實現二次約束,對面磚層荷載實現有效支撐,減弱面磚荷載對保溫層的界面剝離及剪切破壞力,確保保溫層和主體墻之間長久可靠的連接,也確保面磚層與保溫層之間長久可靠的連接,從而避免由此而發生面磚大面積成片脫落的可能。
對保溫層、面磚粘接層防滲的有效構造。外保溫工程常年在風吹雨淋之中,冷縮熱脹造成面磚層局部裂縫,經常性滲水或者造成保溫層粉化、或逐漸擴大裂縫形成凍脹破壞等,久而久之造成保溫層與主體墻之間連接失效。或者保溫層因粉化而大大降低抗剪強度,面磚層與保溫層之間連接失效,也為負風壓破壞創造條件。所以不能用易裂、易吸水或用普通水泥砂漿在保溫層表面找平,也不能用其粘貼面磚,應該使用專用的具有良好防水性能和一定柔性的膠粘砂漿進行找平和粘貼面磚,使面磚層與保溫層之間設置高效防水構造,杜絕雨、雪水滲入保溫層或存留在粘接層內形成危害。面磚間縫和勾縫亦應使用具有一定柔性和良好防水性能的勾縫膠粉,有效消除大面積面磚層冷縮熱脹造成的間縫裂縫而滲水。同時消除面磚層熱脹時形成的外張力造成的局部空鼓剝離可能。從而使得保溫層外形成了膠接層和面磚層兩遍防水屏障,有效解決水害的發生,同時也確保有效克服負風壓破壞,從而避免面磚單片脫落的發生。
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