XPS板外墻外保溫系統面層抗裂研究

周海斌

【摘要】XPS板外墻保溫系統是當前北方建筑外墻保溫的主要形式，但是隨著早期施工XPS板外墻保溫系統使用時間的延長，保溫系統表面開始出現大范圍的開裂現象，個別工程甚至出現保溫材料脫落的嚴重問題。保溫系統表面的開裂現象不僅會直接導致保溫系統性能的下降，而且嚴重影響建筑形象。本文立足于XPS板外墻保溫系統的實際，從表層抗裂角度出發，結合XPS板外墻保溫系統的工程實例，對XPS板外墻保溫系統面層抗裂問題進行簡要分析。

【關鍵詞】XPS板；外墻保溫系統；表面抗裂

前言：在科學發展觀的指導下，節能減排已經成為我國建筑領域的共識，在這一理念的指導下，建筑保溫受到高度重視。以XPS板外墻保溫系統為代表的外墻保溫系統大量應用于建筑保溫工程中，從理論角度來看XPS板外墻保溫系統的保溫效果是值得肯定的。但是在實際應用中大量的開裂現象在XPS板外墻保溫系統表面出現，嚴重的威脅了建筑保溫性能，影響了建筑的形象。因此對XPS板外墻保溫系統表面抗裂的研究具有鮮明的現實意義。

1、開裂原因分析

1.1構造設計問題

從設計結構角度來看，XPS板外墻保溫系統存在的問題主要包括兩方面，一方面是設計人員系統施工中的設計不到位，一方面是設計人員在設計過程中對XPS板材的物理屬性預估不足。從實際施工的角度來看XPS板外墻保溫系統施工中，設計人員和具體操作的施工人員很容易忽略建筑結構的保溫細節，以及節點的重要性。通常情況下建筑的陽臺、雨罩、女兒墻等細枝末節反而是保溫系統施工的重點，設計人員在設計過程中受感官因素的影響，往往會忽略這些細節，導致這些位置出現開裂的幾率較大、開裂現象較為嚴重。

在具體的設計施工中，由于建筑外墻的使用材料不同，保溫材料與建筑材料的物理屬性趨同性很低。具體表現為在相同環境溫度下，建筑外墻材料和XPS板的材質密度、彈性模量、線性膨脹系數等關鍵物理屬性不同，在惡劣環境下外墻材料和保溫材料會出現不同取向和不同形變量的形變，導致二者的結合部位出現剪切裂縫[1]。

1.2材料問題

在XPS板外墻保溫系統的實際施工中，XPS板和抗裂砂漿是必不可少的材料，其中XPS板的線性熱膨脹系數一般情況下為0.07mm/（m·K），而在施工中緊貼XPS板施工的抗裂砂漿的熱膨脹系數為0.008mm/（m·K）。在施工完成后由于保溫層兩種材料的熱膨脹系數不同，在相同的環境溫度下二者會出現不同的膨脹量，導致保溫層表面出現開裂的現象。因為XPS板自身特點限制，在加工完成以后會因為內部孔隙變化而產生形變，這一形變通常會持續28天左右。所以在XPS板外墻保溫系統的施工中，國家標準要求XPS板必須靜置28天以后才能施工。但是在實際施工中，大部分XPS板都沒有達到靜置標準，為XPS板外墻保溫系統的質量安全埋下了隱患[2]。

1.3施工問題

在XPS板外墻保溫系統的施工過程中，應用的施工技術主要有兩種，一種是整澆式體系和后貼式體系，其中后貼式體系又分為點粘、框點粘和滿粘三種形式。當前我國的施工主體為了控制施工的成本大量使用純點粘施工方式，純點粘施工方式下XPS板只有四角位置有砂漿作為固定，而在板材與建筑外墻之間形成了大面積的空腔。在強對流環境下空腔內的空氣會反復受到正壓和負壓的壓力影響，最終導致板材的變形，表面的抗裂砂漿的斷裂。

同時由于XPS板材自身的粘結性能較差，通常在工程施工中都會使用界面劑改善表面粘結性。但是施工主體在施工中為了控制成本限制了界面劑的使用，導致XPS板內側固定砂漿和外側附著砂漿之間的粘結效果都較差，在風壓的作用下很容易產生整體脫落的事故[3]。

2、 XPS板外墻保溫系統防開裂措施

2.1設計防護

從當前XPS板外墻保溫系統的防護情況來看，傳統的“剛性防水技術路線”存在著較為明顯的開裂缺陷。再沿用這一技術路線進行XPS板外墻保溫系統設計顯然是行不通的，建議設計主體使用“柔性漸變抗裂技術”對XPS板外墻保溫系統進行設計，在實際應用中其主要特點是保溫體系的各個層次由外到內柔性變量逐漸減小，這樣在相同的溫度環境下保溫體系內部層次的形變會被外部體系吸收，保溫結構整體能夠保證較高的柔韌性，當不可避免的形變發生時其內部和外表面也不會發生斷裂的現象[4]。

具體設計中應該著重考慮以下幾方面：

（1）在屋面板的保溫施工中，為了保證保溫系統的質量安全，應該講保溫層覆蓋在屋面板上方，并延伸到挑檐板的盡頭，以減小保溫板形變對面板的影響，提升對屋面板的保溫效果。

（2）對建筑中封閉陽臺、門窗框洞外側等明顯的熱橋位置進行全包覆保溫設置，以減小因為保溫體系不嚴密導致的室外氣候溫差，進一步控制保溫體系形變的溫度根源。

（3）如果建筑采用砌體結構外墻，在XPS板外墻保溫系統施工前，應該對外墻進行均勻化處理，減少砌體外墻在溫度影響下的形變。

2.2材料選擇

在XPS板外墻保溫系統的施工過程中應該根據外表面開裂的實際情況，對材料進行針對性的甄選，施工過程中選用的所有材料都應該滿足《外墻外保溫工程技術規程》等相關技術標準的要求，在施工活動中確保不合格的材料不進場、不符規定的材料不使用原則。在具體的XPS板外墻保溫系統施工中，因為保溫系統的材料存在有相互影響的特性，所以在材料選擇中施工主體往往沒有能力保證各個材料不相互影響，針對這種情況施工可以選擇具有XPS板外墻保溫系統施工全套材料供應能力的供應商，由其根據建筑工程的實際提供全套施工材料，以保證保溫體系整體的質量[5]。

2.3施工環節注意事項

在XPS板外墻保溫系統的施工過程中，施工過程要嚴格按照《砌體工程施工質量驗收標準》和《混凝土結構工程施工質量驗收規范》的要求進行。在施工過程中要注意徹底清除基層表面的浮灰、涂料、油污等影響保溫體系整體強度的物質；在杠桿竣工的建筑表面進行XPS板外墻保溫系統施工時，應該注意建筑外墻的找平工作，建筑外墻的偏差超過3mm的情況下就應該主動找平。具體而言就是要鑿平超差處，并使用水泥砂漿對凹陷處進行填補；如果采用直接黏貼保溫板的方式進行XPS板外墻保溫系統施工，應該對墻體表面的光滑處進行必要的打磨處理，以保證保溫板與墻體的有效粘和；在XPS板外墻保溫系統施工活動中施工工藝除了要滿足相關技術標準之外，還應該滿足材料的技術要求[6]。

結 論：在科學發展觀的指導下現代建筑的保溫系統施工，成為建筑節能的重要影響因素，保溫系統施工的質量直接影響到業主的居住體驗，并產生嚴重的能耗問題。在這種嚴峻形勢下對XPS板外墻外保溫系統面層抗裂的研究具有鮮明的現實意義，本文從保溫系統外表面開裂的原因和解決措施兩個角度出發，對這一問題進行了簡要分析，認為針對XPS板外墻外保溫系統外表面開裂問題，應該從設計、材料選擇、施工工藝三方面著手進行。

參考文獻：

[1]方旭慧. XPS板外墻外保溫系統結構安全性分析及施工技術研究[D].浙江大學，2009.

[2]劉公林. 鋼網架XPS板外墻外保溫系統防火技術性能分析與應用[J]. 消防技術與產品信息，2014，04：24-27.

[3]許磊. 聚苯乙烯外墻外保溫系統在豎直條件下的輻射引燃過程研究[D].中國科學技術大學，2014.

[4]杜書廷. 鋼網架XPS板外墻外保溫系統技術性能分析與應用[J]. 施工技術，2013，03：26-30.

[5]楊軍. XPS板外墻外保溫系統與建筑節能[J]. 價值工程，2013，17：113-114.