EPS板薄抹灰外墻外保溫系統的保溫性能與裂縫分析

張洲穎 江昔平

安徽理工大學/土木建筑學院 安徽 淮南 232001

引言

隨著經濟快速發展，建筑能耗也在不斷增加。建筑節能已成為人類發展必須考慮的重要因素，EPS板薄抹灰外墻外保溫系統是墻體保溫中較為成熟的一種體系，該體系可以使墻體熱橋現象基本消除，更有效地進行節能，該體系適用廣泛，即適用于新建的建筑物，也適用于舊建筑物的改造（具體構造如圖1）。該系統由保溫層、黏結層、防護層、飾面層組成，當建筑物的高度較大時，局部受負風壓作用較大的部位宜采用錨栓輔助固定[1]。

圖1 EPS板薄抹灰外墻外保溫系統構造

1 EPS板的保溫性能分析

EPS板的原材料是具有不同表觀密度的、閉孔結構的硬質泡沫塑料。保溫性能優越，保溫隔熱性、抗風壓、防水性、抗沖擊性也十分優秀，EPS板薄抹灰外墻外保溫系統的優勢主要體現在：

EPS板密度較小，為18～22kg/m3，尺寸穩定性好。密度相對較小，可有效減少承重墻厚度，減少地基負荷，優化建筑結構設計。當建筑物受到外力作用時，如熱脹冷縮、機械力等，其變形較小，能夠有效減少面層的開裂，很大程度上避免因墻體開裂滲水，使墻體保溫性能變差的情況。

EPS板吸水性差，透氣性好，黏結性強，柔韌性好。EPS板的組成原料是微細閉孔結構，該結構吸水性差，孔隙率相對較大，在保持一定透氣性的條件下，也能防止雨水滲入。在黏結EPS板過程中，砂漿中的水分浸濕EPS板，與砂漿形成機械互鎖時，黏結力大大提高[2]。

EPS板導熱系數小，熱穩定性好。導熱系數對比于巖棉板、膨脹珍珠巖等材料較小，保溫性能更優。因此，當外部溫度急劇變化時，該體系對室內外的熱傳導起到了一定的緩沖作用，能夠有效加強建筑物外墻的抗裂性能。由于在制造過程中會加入阻燃劑，一旦發生火災，火焰在EPS板上不會明顯擴散，會在幾秒內自行熄滅，其燃燒性能能夠滿足防火規范的相關規定，是優良的防火材料[3]。

EPS板易于加工，施工方便，適用范圍廣。EPS板和玻纖網格布可任意裁切成型，并能實現量體裁衣就地縫合，可以制成各種形狀。施工技術含量低，易于掌握粘貼技術。適用與冬季保溫和夏季隔熱地區，也適用于建筑物中承重和非承重外墻。

2 EPS板薄抹灰外墻外保溫系統開裂分析

2.1 設計存在的不足

2.1.1 由于粘貼EPS保溫板時存在排氣孔，大量的排氣孔使該保溫體系有整體貫通的空腔，風荷載作用下墻體被進行擠壓或拉伸，易使墻體產生裂縫，嚴重時保溫板甚至會被掀掉。EPS保溫板粘貼施工時常用的方法主要有：點框法、條粘法和滿粘法。標準板尺寸為600mm×1200mm，具體黏結方式如圖2所示。外墻保溫系統穩定性的提高，主要依靠其整體性，黏結方式要盡量采用無空腔或小空腔，減輕風荷載對該體系的影響。避免粘貼時留有的排氣孔與板縫，形成整體貫通的空腔，在風荷載作用下，產生向外的推力使保溫板被頂起或掀開。

圖2 黏結方式

2.1.2 重視外墻保溫系統各相關層協同作用，使其具有一定的相容性、協同性，形成一個復合整體[4]。由于不同層間的彈性模量、線膨脹系數不相同，因此，溫度應力作用下的變形量也不相同，為了避免不同層之間產生裂縫，所以需要確保相鄰層的結構性能、彈性模量的變化是逐步形成梯度的，同時為了釋放變形應力，抗裂砂漿需要具備一定的柔韌性。

2.1.3 注重外墻保溫系統的局部節點處，在實際生活中，外墻勒腳的保溫層未加保護，容易被雨水沖刷侵蝕，散水交接部位需要進行密封處理，以免影響整個外墻保溫系統的耐久性[5]。女兒墻也需要全方面做好保溫工作，特別是在女兒墻內側，與房屋頂部相連的地方，熱橋通路特別容易形成，出現墻面返霜結露現象。保溫系統與其他部分相接處，在溫度應力作用下各部位的變形也會不同，尤其是在外窗角等應力集中部位，很容易出現裂縫。

2.2 材料因素造成開裂

外墻保溫系統抗裂性結構設計，是通過材料性能來提供保障的，既要考慮各層材料的柔韌性，也要考慮材料之間的相容性和匹配性[6]。該保溫系統采用阻燃型膨脹聚苯板，自重輕，保溫性好。

2.2.1 由EPS保溫層造成的開裂：①聚苯板自重輕，抗沖擊性差，致使保溫系統易開裂。②陳化時間不夠。如果新生產的聚苯板沒有足夠的收縮時間，就會導致已粘貼的聚苯板繼續收縮，從而使保溫系統嚴重變形。③聚苯板粉化。由于長時間存放在陽光下，致其表面粉化，與抹面砂漿黏結時不能很好地結合，隨后會發生保溫層脫落、砂漿開裂等問題。④熱熔縮。在高溫作用下，聚苯板產生熱熔縮，與其他材料層產生不同的膠變形量，且該現象不可逆，從而使外墻保溫系統出現裂縫或空鼓。

2.2.2 由其他層材料造成的開裂。

2.2.2.1 膠粘劑沒有達到墻體保溫技術的質量要求。膠粘劑的黏結力應適中，不宜過大也不宜過小。過小會使EPS板黏結不牢固，引發墻體開裂；過大會使收縮變形大，將EPS板拉裂。

2.2.2.2 抹面砂漿與聚苯板的導熱系數相差過大。當晝夜溫差過大或季節溫差較大時，容易導致抹面砂漿層產生裂縫。

2.2.2.3 抹面砂漿需要有一定的柔韌性，應選擇具有較高的斷裂強力、耐堿強力保留率，較小的斷裂應變特性的耐堿玻纖網格布。兩者相互配合，有效分散體系長時間變形產生的應力，從而提高抗裂性。

2.3 施工存在的不足

2.3.1 施工環境條件。依據施工規范，外墻外保溫施工需進行分層作業，盡量避開極端天氣和氣候，避開雨天施工，施工環境溫度不應低于5℃，風力不大于5級。

2.3.2 基層處理。首先進行表面清理，去除浮灰、油污、脫模劑等附著物，平整凸起、空鼓、疏散等部位，填塞密實預留的孔洞。基層平整度應在容許偏差內，若偏差過大，可用聚合物砂漿進行打磨找平。基層表面含水量應在一定范圍內，不能太干燥或太潮濕，太干燥不利于粘貼保溫板，太潮濕會引起膠漿流掛，從而導致保溫層空鼓、虛貼。外保溫工程需在通過墻面基層施工質量檢查后，方可實施。

2.3.3 聚苯板相接處理。采用順砌的方式，豎縫應逐行錯開，通縫不可存在于相鄰板之間，當板縫處于墻角處，應交錯互鎖，在門窗洞口周圍，聚苯板不得拼接。板拼接必需嚴密，若板間縫大于2mm，可用EPS板條填實，千萬不可用膠粘劑填塞縫隙，填充的EPS保溫板也不需要涂膠粘劑[7]。

2.3.4 防護層的施工。耐堿玻纖網格布和抹面砂漿組成了外墻保溫系統的防護層。網格布的搭接寬度不能少于50mm，必須將邊沿嵌于抹面砂漿中，并使用兩道抹面法確保網格布的定位。水泥砂漿強度高，收縮大，柔韌性不足，不可直接用于外墻保溫系統抹面，抹面砂漿保護層厚度應控制在5mm以內，不宜太厚。

2.3.5 原材料堆放處理。自然條件下，聚苯板的粉化速度為每年1～1.5mm，粉化后對抹面砂漿的黏結有很大影響。工地上的聚苯板不能露天隨意堆放，首先要注意防潮，板表面水膜會大大減低板與砂漿之間的黏結能力，也會引發砂漿的質量問題。其次，聚苯板易受擠壓，應整齊堆放，不可使板材彎曲，導致上墻翹起變形，促使外墻保溫系統產生裂縫。

3 EPS薄抹灰外墻外保溫系統質量控制措施

可從材料、設計、施工3個方面入手，具體由以下幾個方面展開：

建立健全標準規范。外墻外保溫是一種新興的保溫技術，所涉及的規范并不是很多，目前缺少與之相應的驗收標準及裂縫判斷準則。又于整個建筑物的主體結構、建筑物防水等有著密切的聯系，它的重要性不言而喻，應盡快規范墻體保溫這一先進節能技術，迅速提高該行業的整體水平。

在嚴格施工基礎上，加強材料監管，合理堆放材料。保障工程質量的前提是保障材料質量，市面上外墻保溫材料質量參差不齊，在加強市場監督查處力度下，進場材料必須進行抽樣送檢，嚴禁將復檢不合格的材料用于工程。EPS薄抹灰外墻外保溫系統中，如EPS板的容重和養護時間必須滿足規范要求，耐堿玻纖網格布的耐堿性能需要滿足要求等，對于進場的EPS板、抹面砂漿、耐堿玻纖網格布等材料進行覆蓋保護，做到防潮、防水、防曬。

強化工程質量監督，規范工程質量。在施工之前，應對施工人員進行崗位培訓、技術指導，在施工期間進行定期監督。對于隱蔽工程，每一步驗收通過后方可進行下一步施工。

4 結束語

本文通過對EPS薄抹灰外墻外保溫系統的保溫性能分析和裂縫分析，提出了加強EPS薄抹灰外墻外保溫系統質量控制的具體措施。EPS保溫板必定具有更大的發展空間，對加快推行建筑工程節能，貫徹落實可持續發展具有重大的意義。