EPS板外墻外保溫系統開裂的原因分析及預防

許國平 馬偉 李東華

河南牧業經濟學院（450011）

EPS板外墻外保溫系統開裂的原因分析及預防

許國平 馬偉 李東華

河南牧業經濟學院（450011）

分析了EPS板外墻外保溫系統裂縫形成的原因，介紹了設計單位從設計角度，監理單位從質量控制角度，施工單位從原材料、施工技術交底、驗收把關等角度采取的預防措施，從而保證工程質量。

EPS板外墻外保溫；裂縫；熱應力；抹面砂漿；黏接砂漿；錨釘；玻纖網；收縮

EPS板外墻外保溫系統是一種積極主動型的外保溫技術，能有效地保護住宅的圍護結構，使外界的溫度變化、雨水侵蝕對建筑物的破壞大大降低,從而解決了屋面滲水、墻體開裂等頑癥，延長了建筑物的壽命，也降低了維修費用。EPS板外墻外保溫系統既適用于北方冬季采暖的建筑，也適用于南方夏季隔熱的空調建筑；既適用于磚混結構建筑砌體外墻的保溫，也適用于剪力墻結構混凝土外墻的保溫；既適用于新建建筑，也適用于既有建筑的節能改造。但由于人為因素、材料因素和施工因素，外保溫系統使用過程中往往會出現面層開裂現象，不僅影響美觀，也存在安全隱患。

1 開裂的部位和特征

外保溫墻體的開裂主要發生在面積較大的墻體如山墻、南陽臺欄板等處的EPS板板縫、窗口周圍特別是南墻窗口周邊、女兒墻、陽臺、雨蓬、墻體轉角等部位。裂口寬度大小不一，有的細若發絲，有的寬在1mm以上。開裂的主要特征是表面以網狀裂縫居多，還有較長的縱向、橫向或斜向裂縫，甚者有局部的鼓脹裂縫。從開裂的時間和后果來看，夏冬季裂縫較多，裂口較寬，特別是夏季下雨室內墻面有可能出現水印。春秋季裂縫減少,開裂程度降低。

2 開裂的原因分析

2.1 材料原因

2.1.1 熱應力作用造成的開裂

外保溫工程在實際使用過程中會受到相當大的熱應力作用，這種熱應力主要作用在保護層上。保護層溫度在夏季可高達80℃。如果持續晴天后突降暴雨，保溫層表面溫度變化可達50℃。而EPS板的導熱系數為0.041 W/(m·k)，抗裂砂漿的導熱系數為0.93 W/(m·k)，兩種材料的導熱系數相差約22倍，因此，在溫差作用下，兩者變形不一致造成面層開裂。夏季的高溫還會加速保護層的老化，保護層中的某些有機黏接材料會由于紫外線輻射、空氣中的氧氣和水分的作用而遭到破壞。

2.1.2 材料收縮造成開裂

新生產的EPS板在自然環境中的自身收縮變形時間長達60d，而在自然環境條件下42d或蒸汽60℃養護條件下5d，其自身收縮變形能達到99%以上。實際應用中由于場地、工期或資金原因,剛生產出來的EPS板拉到現場直接上墻,結果EPS板穩定性不夠，收縮變形，引起保溫墻體開裂。

2.2 人為因素

2.2.1 企業追求最低成本

EPS板的性能應符合《絕熱用模塑聚苯乙烯泡沫塑料》GB/T 10801.1-2002標準要求，其表觀密度為15.0～20.0 kg/m3。但施工企業為追求建造最低成本，采購的EPS板密度過低。采用低于15 kg/m3的EPS聚苯板作為墻體保溫材料,由于其密度低、易變形、抗沖擊性差，保溫墻面容易開裂。

專用的膠黏劑和水泥、EPS板之間的黏接強度（包括原強度、耐水），抹面砂漿對苯板的黏結力(包括耐水、耐凍融、耐候)不足,沒有達標,直接導致保溫板的安裝質量差,無法承受結合面一定程度的變形。

起增強抗拉作用的網格布的單位面積重量、斷裂強力及耐堿強度不合格，在保護層起不到很好的增強作用，難以確保外墻外保溫系統的機械強度與耐久性。嚴重者墻面受到溫度應力后很快就開裂。

2.2.2 施工工人技術不熟練

由于建筑工作苦累臟，很多年輕有文化的工人不愿體力勞動，致使目前建筑市場建筑工人的年齡結構呈現逐漸向中老年過渡的趨勢。許多建筑工人均是放下鋤頭拿起榔頭，農忙種田農閑蓋房，看不懂圖紙弄不清設計，對質量規范要求條條框框不清楚,勞務公司或者施工單位又沒有進行嚴格的培訓。年齡偏大產生的另一個問題是，建筑工人接受新事物比較慢，對新工藝新材料的使用接受程度慢，常常用鄉鎮建房的經驗蓋都市大廈，難免問題多多。

建筑公司或者勞務公司疏于對工人的技術培訓，施工細節僅靠技術交底沒有辦法讓工人完全掌握。施工中，工人看別人怎么干，自己也怎么干，能省事就省事。對施工關鍵環節、技術要點、細部處理，工人也是想到哪干到哪。如果出現因質量問題造成工程返工，工人不愿整改，企業也睜一只眼閉一只眼，放任或消極對待。

3 采取的預防措施

3.1 設計上要作好細部構造的處理

熱橋的存在將大大降低EPS板薄抹灰外墻外保溫系統的節能效果和經濟效益，同時熱橋也是誘導EPS板產生溫度變形的主要因素。因此，在進行構造方案設計的時候，應加強熱橋部位的處理，防止熱橋的產生，避免因墻體材料溫度變化引起面層開裂，造成不良后果。

通過對建筑物構成以及熱量滲透路徑的分析，應重點對以下部位做好處理工作。第一是檐口，屋面保溫層不能到挑檐端部截斷，而應該延續到外墻并與外墻的EPS板匯接，如果保溫材料不同，應正確處理好接口。第二是窗口，窗口周邊是熱量滲透的重要途徑，因此其側面也應該做保溫層，并作翻包處理。飄窗的窗臺板側面和底面也要作保溫處理。第三是陽臺，凸陽臺欄板和底板都應做保溫層。第四是建筑物的變形縫部位。

門窗洞口四角為應力集中部位，要增鋪加強網提高抗裂性。

3.2 作好全過程的施工監理

總監理工程師應組織專業監理工程師審查施工單位報審的外墻外保溫系統施工方案，符合要求后予以簽認。組織審查施工組織設計、（專項）施工方案，檢查施工單位現場質量、安全生產管理體系的建立及運行情況，審查和處理工程變更，組織驗收分部工程，審查單位工程質量檢驗資料。

監理人員要熟悉施工圖紙和圖集，清楚施工的細部節點做法，施工中要多巡檢，對出現的質量缺陷共性問題及時處置,組織施工單位管理人員、施工班組負責人共同分析原因，組織技術水平高、施工質量好的施工人員作好示范,共同把好質量關，特別注意作好隱蔽工程驗收。

3.3 施工單位應把好原材料進場、技術交底和質量驗收關

3.3.1 原材進場關

涉及原材料有EPS板、黏接砂漿、抹面砂漿、耐堿玻纖網以及飾面材料，材料進場不但要有產品合格證、檢驗報告，還應有進場復檢報告。

EPS板的導熱系數應≤0.041 W/(m·k)，表觀密度為18.0～22.0 kg/m3，垂直于板面的抗拉強度≥0.1mPa，尺寸穩定性≤0.30%，并且能阻燃。燃燒性能要符合公通字【2009】46號《民用建筑外保溫系統及外墻裝飾防火暫行規定》要求。

膠黏劑與水泥砂漿的拉伸黏結強度在干燥狀態下不得小于0.6mPa，浸水48 h不得小于0.4mPa。EPS板的拉伸黏結強度在干燥狀態和浸水48 h后均不得小于0.1mPa，并且破壞部位應在EPS板內，可操作時間1.5～4.0 h。

玻纖網格布單位面積質量≥l30 g/m2，玻纖網經向和緯向耐堿斷裂強度均不得小于750 N/50mm，耐堿斷裂強力保留率均不得小于50%，斷裂應變≤5%。

金屬螺釘應采用不銹鋼或經過表面防腐處理的金屬制成，塑料釘和帶圓盤的塑料膨脹套管應采用聚酰胺、聚乙烯或聚丙烯制成，制作塑料釘和塑料套管的材料不得使用回收的再生材料。錨栓有效錨固深處不小于25mm，塑料圓盤直徑不小于50mm。單個錨栓抗拉承載力標準值≥0.3 kN，單個錨栓對系統傳熱增加值≤0.004 W/(m2·k)。

3.3.2 技術交底關

3.3.2.1 細部的構造做法交底

施工前預判哪些環節可能會出現質量問題，提前作好應對措施。為了增加板面、基層以及抹面砂漿的黏結力可在EPS板表面涂刷界面劑。在基層墻體所有洞口周邊及系統在檐口、勒腳等部位粘貼標準網格布，網格布翻包寬度不小于100mm。施工中先將膠黏劑涂抹在基層上，然后將翻包網一端壓入膠黏劑，另一端甩出。在翻包過程中首先將聚苯板的正面和側面涂刷上抹面膠漿，將甩出的翻包網沿板翻包壓入抹面膠漿。在施工過程中由于施工及檢查不到位,致使翻包寬度不足或其他工序操作不當，容易造成洞口周邊及系統起、終端部位聚苯板起鼓、開裂。門窗洞口四角部位的板應采用整塊板裁成“L”狀進行鋪粘，不得拼接，接縫距洞口四角距離應不大于200mm，這叫套割。保溫板之間若出現大于2mm的間隙，應用相同寬度的保溫板填塞。空調空洞等應預先裁好，留出位置。

3.3.2.2 施工操作要點交底

1）基層處理。EPS板薄抹灰外墻外保溫系統的基層表面應清潔，無油污、脫模劑等影響黏結的附著物。凸起、空鼓和疏松部位應剔除并找平。找平層應與墻體黏結牢同，不得有脫皮、空鼓、裂縫，面層不得有粉化、起皮、爆灰等現象。找平層平整度不得大于6mm/2m。如果大于這一標準,應該修補平整。

2）EPS板粘貼。多采用框點法，用抹子在每塊板（600mm×1 200mm）的四周邊上涂上寬度80mm、厚10mm的膠黏劑，然后在中部均勻抹上直徑10 cm,厚度10mm的黏結點8個，并保證EPS板與基層墻面的黏結面積不得小于板面面積的40%，板上口宜留50mm的排氣口，抹好后，立即將板貼在墻面上。宜從外墻底部邊角處開始，按順砌方式粘貼，豎縫應逐行錯縫。EPS板應粘貼牢固，不得有松動和空鼓。墻角處EPS板應交錯互鎖。

3）錨栓的安裝。錨栓應在聚苯板粘貼24 h后方可鉆孔安裝，按設計要求位置鉆孔，孔徑10mm，固定件鉆入基層墻體的深度不小于50mm，以確保錨固可靠。自攻螺釘應擰緊，塑料膨脹釘的釘帽與聚苯板表面齊平或略擰入些，確保膨脹釘尾部回擰，使其與基層墻體充分錨固。

4）抹面層及網格布的施工。面層聚合物砂漿分底層抹面砂漿和面層抹面砂漿。在聚苯板表面抹底層抹面砂漿，厚度為2mm。然后進行耐堿網格布施工，網格布壓在底層抹面砂漿和面層抹面砂漿中間。在門窗等洞口四周耐堿玻纖網翻包，四角均應加貼一塊300mm×200mm的加強網格，45°角布置。在洞口及耐堿玻纖網翻包部位的EPS板正面和側面，均涂抹聚合物黏接砂漿。將預先甩出的耐堿玻纖網沿板厚翻轉，并壓入聚合物砂漿中。將整幅耐堿玻纖網沿水平方向繃直繃平,將耐堿網內曲的一面朝里，用抹子由中間向上、下兩邊將耐堿玻纖網抹平，使其緊貼。耐堿網水平方向上搭接寬度不小于100mm，垂直方向上搭接寬度不小于80mm，搭接處用聚合物砂漿補充滿底層砂漿的空缺，不得使耐堿玻纖網皺褶、空鼓、翹邊。在凹凸線角處，應將耐堿玻纖網埋入底層聚合物砂漿中。在墻身陰陽角處兩側耐堿玻纖網雙向繞角相互搭接，各側搭接寬度不小于200mm。嚴禁先鋪網，后抹灰。在變形縫兩側，網格布要斷開，分別粘貼，翻包于兩側的板上，并在板縫內填防水密封膏。最后進行面層抹面砂漿施工。抹完底層抹面砂漿并壓入耐堿玻纖網后，待凝固至表面不粘手時，開始抹面層聚合物砂漿，抹面厚度以蓋住耐堿玻纖網為準，使聚合物砂漿總厚度為2.5～3.0mm。為提高底層外墻抗沖擊能力，應增加一層耐堿玻纖網，聚合物砂漿總厚度為3.5～4.0mm。

5）飾面層施工。抹面砂漿施工完畢后,自然養護2～3d，經檢驗合格后，方可進行飾面層施工。為避免脫水過快,不宜在高溫暴曬下進行面層抹灰，否則會形成粉狀表面。

涂料層施工。采用水溶性高彈涂料。施工前應保證基層平整，先涂刷高分子乳液彈性底涂層，再刮抗裂柔性耐水膩子，然后進行涂料面層施工。

面磚層施工。面磚飾面應確保與墻體粘貼牢固，粘貼面磚應采用抗裂砂漿。抗裂砂漿不易過厚，一般以3～5mm為宜。面磚背面凹槽采用燕尾槽式構造，面磚厚度不宜超過6mm。高層建筑時面磚重量≤20 kg/m2，面積≤0.01m2/塊。面磚用柔性黏接砂漿勾縫，厚度應比面磚薄2～3mm。面磚飾面每層宜設水平分格縫，垂直分格縫的位置按縫間面積30m2左右確定。

3.3.3 質量驗收關

完善“三檢”制度，督促班組做好自檢、互檢、交接檢。檢查EPS板是否錯縫搭接，黏接砂漿是否按規范施工，抹灰面積不小于板面積40%。檢查門窗洞口是否套割，玻纖網是否在起、終端翻包，有無干網上墻現象。檢查錨釘是否是擰緊的，而不是直接砸進去。檢查抹面砂漿有無壓住玻纖網,厚度是否符合設計要求。及時發現飾面層施工質量問題，及早整改。配合監理做好質量檢查工作和隱蔽工程、分項工程驗收工作。

4 結語

EPS板外墻外保溫是一項新技術，只有建筑相關的各方都能夠從嚴要求，嚴格把關，才有可能消除外保溫面層開裂的現象，使外保溫技術能真正達到建筑節能的目的,降低單位建筑面積能耗，提高用戶使用的舒適度。

[1]05 YJ 3-1,外墻外保溫構造[S].

[2]JGJ 144-2004,外墻外保溫工程技術規程[S].

[3]JG 149-2003,膨脹聚苯板薄抹灰外墻外保溫系統[S].