XPS板外墻保溫混凝土無網現澆系統的關鍵技術

孫土躍

隨著對節約能源與保護環境要求的不斷提高,建筑圍護結構的保溫技術也在日益加強,尤其是外墻保溫技術得到了長足的發展,并成為我國一項重要的建筑節能技術。目前,在建筑中常使用的外墻保溫技術較多,保溫材料品種也較多,其中擠塑型聚苯乙烯保溫板是近年來發展起來的一種新型保溫材料,其表觀密度小,導熱系數低,抗壓及抗拉強度高,不但吸水率低,隔音性能也好,而且尺寸精度高,結構均勻。南陽市南大物資貿易協作中心商住樓工程地下2層,地上31層,結構形式為現澆混凝土剪力墻體系;外墻外保溫施工中成功采用了擠塑型聚苯乙烯保溫板玻纖網格聚合物砂漿體系。這種技術是成熟的,在外地應用也比較常見,但也容易出現一些問題,比如保溫板粘結穩定性、表面出現裂縫、空鼓等現象。筆者根據該工程保溫施工中的一些體會,認為要解決保溫板粘結強度、表面裂縫、空鼓等質量問題,應著重解決好以下問題。

1 保溫板與基層粘結穩定性

與基層墻體牢固結合,是保證外保溫層穩定性的基本環節。我們對于現澆混凝土無網聚苯板一次成型復合墻體進行了試驗研究,試驗結果表明,在混凝土中水泥漿量合適的條件下,直接利用混凝土作為粘結劑來粘貼聚苯板,是完全可能的,只是粘結強度較低。當我們對聚苯板的板面進行拉毛、刷界面劑處理之后,其與混凝土的粘結力進一步提高,其平均粘結強度可以達到0.10 MPa以上。另外每平方米安裝6只～10只保溫釘進行輔助固定,其與基層墻體牢固結合的穩定性是比較高的。由于擠塑型聚苯板硬度較高且表面光滑不易粘結,應使用具有矩形齒槽的保溫板,以提高與混凝土的粘結能力,增加可靠性。如果界面劑、棉層存在疏松、空鼓情況,必須認真清理,以確保保溫層與墻體及抗裂砂漿緊密結合。外保溫體系應能抵抗下列綜合因素作用的影響:即在當地最不利的溫度與濕度條件下,承受風力、自重、正常碰撞以及地震等各種內外相結合的荷載,在嚴酷的條件下保溫層仍不致與基層分離、脫落,保持外保溫體系的整體穩定性。

2 外保溫防火性能

盡管保溫層處于外墻外側,但防火處理仍不容忽視。在采用聚苯板材料作外保溫材料時,必須采用有阻燃性能的板材。GB/T 10801-2002絕熱用擠塑型聚苯板阻燃登記規定為B2級,要達到B1級比較困難。在火災發生時,聚苯板外墻外保溫體系在高溫輻射下很快收縮、溶結,在明火狀態下燃燒,聚苯板外墻外保溫體系將很快遭到破壞。因此高層建筑需要專門的防火構造處理,每個構造應主要設置在窗口上緣,寬度20 cm左右,可選用保溫巖棉板、膠粉聚苯顆粒保溫漿料等難燃且導熱系數小的材料代替XPS保溫板。在每個防火隔斷處或門窗口,網布及罩面層砂漿應折轉至混凝土墻體處并予固定,以保護聚苯板,避免在著火時蔓延造成較大損失。

3 解決結構施工偏差

由于現澆混凝土時是分層施工,下部的側壓力比上部大,因此每層聚苯板的下部受到的擠壓力及壓縮變形就比上部大,拆卸外側模板后,聚苯板回彈時下部比上部大,因此在各層聚苯板相接處容易出現上層聚苯板高出下層聚苯板的臺階,會造成表面平整度差。另外由于現澆混凝土構件表面平整度施工控制困難,工程通高垂直度不易控制,局部偏差可能較大。在外保溫工廠施工過程中,還應考慮到結構施工實際上難以避免的偏差,包括施工時的氣候、工人的技藝、所用材料等方面存在的偏差。這些偏差應根據工程實際情況,通過精心編制施工方案從組織上和技術上加以克服。

4 增強網的選擇

耐堿玻纖網格布作為抗裂保護層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抗裂砂漿為堿性,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,高耐堿玻纖網格布要比無堿玻纖網格布和中堿玻纖網格布的耐久性好得多,至少能夠滿足25年的使用要求,因此,在耐堿玻纖網格布增強網的選擇上,建議使用高耐堿的網格布。另外玻纖網經向和緯向耐堿拉伸斷裂強力均不得小于750 N/50 mm,耐堿拉伸斷裂強力保留率均不得小于50%。

5 保護層、面層材料的選擇

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,容易引起開裂。為解決這一問題,必須采用與外保溫系統相配套的專用抗裂砂漿、抗裂砂漿的壓折比應小于3。面層應采用柔性膩子、耐老化涂料,且應注意抗裂砂漿、膩子、涂料之間是否匹配。飾面層膩子必須有一定的防水、抗裂、柔性變形能力,涂料不僅要求有一定的柔性,而且要求防水、防裂、透氣(水蒸氣)、耐久且有相當強度及與保溫層相協調的彈性外墻涂料。最外一層比相鄰內層材料柔性指標要高,溫度變形率也應相互協調。

6 外保溫體系的耐候性試驗

外保溫工程在實際使用中會受到相當大的熱應力作用,這種熱應力主要表現在保護層上。由于聚苯板的隔熱性能比較好,其保護層溫度在夏季可高達80℃,冬季溫度低至-10℃,夏季持續晴天后突降暴雨所引起的表面溫度變化可達50℃之多。這樣的溫差變化以及受晝夜和季節室外氣溫的影響,對抗裂砂漿以及膩子、涂料的柔韌性、耐久性提出了相當高的要求。如果構造不合理、材料不相容、材料質量不符合要求的體系都經受不住長期的考驗,聚苯板及保護層會產生不可逆收縮變形,造成較為嚴重的開裂變形。

由于大型耐候性試驗與實際工程有著很好的相關性,為了確保外保溫體系在規定使用年限內的可靠性,應將大型耐候性試驗作為生產企業外保溫體系上市前的必做試驗。沒有通過大型耐候性試驗的外保溫生產企業,不具備質量承諾資格,質量管理部門不應給予備案,不得進行施工推廣。

該工程已經竣工投入使用,經過一個冬季、雨季,并未出現質量問題。這種做法提高了建筑的節能和保溫效果,提高了施工速度,保證了施工質量,避免了外墻滲水問題,效果很好,有推廣使用的前景。

[1] JGJ 144-2004,外墻外保溫工程技術規程[S].

[2] 03J 930-1,住宅建筑構造[S].

[3] DBJ 41/065-2005,河南省民用建筑節能檢測及驗收技術規程[S].

[4] 周國慶.EPS外墻保溫及飾面施工[J].山西建筑,2009,35(2):166-167.