外墻外保溫脫落原因分析及施工質量控制

文永剛

（昌陸建筑工程集團有限公司，山西 太原 030024）

巖棉薄抹灰外墻外保溫體系防火性能優越，施工速度快，造價適中，近年來應用越來越廣泛，幾乎成為了建筑外墻保溫系統的首選。巖棉板燃燒性能為A級，厚度一般為50～100mm不等，山西長子縣住宅樓巖棉板厚度達到120mm，根據保溫要求及所在地區不同而設計。目前巖棉板脫落案例時有發生，脫落可以修復，但是高層建筑上的外保溫板脫落引起高空墜物，有可能發生較嚴重的安全事故，如何能牢固，保證質量，在設計合理使用年限內避免脫落尤為重要，以下為幾起巖棉板脫落案例。

案例1，鄭州某工程，該外保溫工程做法為巖棉板薄抹灰外保溫系統，基層墻體上粘貼巖棉板，并用錨栓進行固定，但該工程外保溫系統在2018年一場大風后導致巖棉板脫落，在墜地后散落遍地。

案例2，小店區某大廈項目是太原市的重點工程，總投資額3億元，建筑面積15.3萬m2，是一座集商業、公寓、地下車庫于一體的城市標志性的建筑。2018年9月，該大廈西側，發生了巖棉外保溫層脫落事故，導致大樓下方多輛汽車被砸，并且造成多人受傷。

1 巖棉板外保溫體系基本構造和固定原理

1.1 基本構造

巖棉板外保溫的基本構造分為巖棉板錨盤壓網雙網構造和巖棉板錨盤壓網單網構造，具體見圖1。

圖1 巖棉板錨盤壓網雙網構造和巖棉板錨盤壓網單網構造圖

1.2 固定原理

由于巖棉板自身抗拉強度較低，需由錨栓承擔全部風荷載；而巖棉板的自重和由于濕熱變形產生的荷載需由膠粘劑的粘結力承擔，也不可忽視粘結的輔助作用。因此巖棉板外保溫系統采用以機械錨固為主、粘結為輔的錨粘結合的連接固定方式。

2 脫落原因分析

通過對各地出現的多起保溫板脫落造成的質量事故進行分析，造成外墻保溫板脫落的原因主要有以下幾類。

1）保溫板、錨栓、粘結砂漿、玻纖布等材料自身質量不合格，造成外墻保溫系統脫落；2）錨栓錨固力不足。錨栓錨固深度不足，錨栓數量不足以及塑料膨脹力不夠等，造成錨栓錨固力不足，抗拔承載力達不到要求；3）錨栓失效。一般出現在填充墻砌體部位，填充墻砌塊強度不足，極易造成鉆孔孔徑偏大，砌塊松散甚至是砌塊破裂等，導致錨栓輕易被拔出。另外，鋼筋混凝土剪力墻中，錨栓位置碰到受力鋼筋，強行敲入造成錨栓彎曲、折斷或損壞，也會導致錨栓失效；4）保溫板有效粘結面積不足導致粘結力達不到設計要求，造成保溫板與膠粘砂漿脫離，而灰餅并未出現損壞，從而砂漿未脫落但巖棉板脫落的現象；5）保溫板表面抹面層開裂，導致水汽滲入，在凍脹、風壓等影響下，引起錨栓破壞、粘結失效，造成保溫系統脫落[1]。

3 質量控制

3.1 施工質量規范、圖集及標準

《建筑節能工程施工質量驗收標準》GB50411—2019；《巖棉薄抹灰外墻外保溫工程技術標準》JGJ/T480—2019；《外墻保溫用錨栓》JG/T366—2012；《外墻外保溫》12YJ3—1圖集。

3.2 設計建議

1）基層墻體。巖棉板外保溫工程的基層墻體宜為普通混凝土墻體、實心砌體墻體和強度等級不小于A5.0的蒸壓加氣混凝土砌塊墻體。在空心砌塊或多孔磚砌體基層墻體上使用錨栓的可靠性較差，不宜使用依靠錨栓提供抗風荷載承載力的巖棉板外保溫系統；2）巖棉外保溫工程應加強防水防裂設計。外保溫與其他構件接縫處應進行防水密封及抗裂設計；女兒墻頂部、窗口等水平部位的壓頂處理及排水構造；窗檐、陽臺等檐口部位的滴水構造；外門窗洞口四周的巖棉外保溫系統與門窗框之間防水密封及陰、陽角防開裂處理。當工程所在地的年均降水量超過1600mm時，巖棉外保溫工程外側宜采取防水措施；3）優先采用雙網構造。巖棉板外保溫系統宜優先選用錨栓壓網雙網構造。因壓網施工時極易出現錨盤凸出抹面層的現象，因此采用底層玻纖網附加外層玻纖網的雙王構造措施，可避免由此帶來的開裂風險，并可增加表面平整度和表觀美感。因此當建筑對外觀平整度要求較高時，或者建筑物首層需要考慮較大沖擊影響時，宜選擇錨盤壓網雙網構造，可獲得較大的抗沖擊能力。

3.3 材料質量控制

1）巖棉板性能指標應符合《巖棉薄抹灰外墻外保溫工程技術標準》JGJ/T480—2019中第4.2.1及4.2.2條的要求；2）外保溫系統中使用的膠粘劑的性能指標應符合《巖棉薄抹灰外墻外保溫工程技術標準》JGJ/T480—2019中第4.2.3條的要求；3）外保溫系統中使用的抹面膠漿的性能指標應符合《巖棉薄抹灰外墻外保溫工程技術標準》JGJ/T480—2019中第4.2.4條的要求；4）玻纖網的性能指標應符合《巖棉薄抹灰外墻外保溫工程技術標準》JGJ/T 480—2019中第4.2.5條的要求；5）錨栓的性能指標應符合《巖棉薄抹灰外墻外保溫工程技術標準》JGJ/T480—2019中第4.2.6條的要求及《外墻保溫用錨栓》JG/T366中的相關規定；6）巖棉板外保溫系統的組成材料現場復驗項目應符合《巖棉薄抹灰外墻外保溫工程技術標準》JGJ/T480—2019中附錄D.0.1條的要求[2]。

3.4 過程質量管控

3.4.1 膠粘劑質量管控

1）配制。膠粘劑應現場隨用隨配置，應按使用說明書要求的材料配比進行計量，攪拌均勻，配置好的膠粘劑不得直接暴露于烈日之下，一次的配制的膠粘劑應在1.5h內使用完畢。已固化的膠粘劑不得使用。

2）有效粘結率。巖棉板外保溫系統力學原理盡管為機械錨固為主、粘結為輔，但輔助粘結的做法有滿足臨時固定與支撐、達到巖棉板平整度和垂直度達到規范要求的作用，仍需保證有效粘結面積率不應小于50%，粘結面積率采用扳開已粘貼的巖棉板進行測量檢查，如圖2所示。

圖2 有效粘結面積率測量檢查

3）粘結方式。實際施工時，巖棉板可采用點框法粘貼或條粘法粘貼，如圖3所示。

圖3 點框法與條粘法示意

4）特殊部位處理。對以往保溫板脫落現象進行調查，多數巖棉板粘結失效均是從巖棉板的角部、外邊部位開始，因此保溫粘貼前，宜在其角部、洞口部位、細部收口部位粘結翻包玻纖網，可有效地加強邊角處的粘結力。翻包用玻纖網的寬度應為巖棉板厚度加200mm，其中100mm應粘貼于基層墻體上，長度應根據施工部位情況確定，如圖4所示。

圖4 翻包尺寸示意

3.4.2 錨栓安裝質量控制

制造錨栓膨脹件和套管應采用優質的聚酰胺、聚乙烯或聚丙烯制造，不宜使用再生材料。采用不銹鋼或防腐防銹處理過的鋼質錨栓為宜。錨盤直徑不應小于60mm，宜選用圓盤直徑為140mm的圓盤錨栓。

1）錨栓鉆孔。鉆頭直徑的選擇應符合現行行業標準《外墻保溫用錨栓》JG/T366的規定，用沖擊鉆或電錘鉆孔，鉆孔深度應大于錨固深度10mm，旋入式錨栓不應采用敲擊式安裝方式。鉆孔如遇到墻體鋼筋時，可就近調整位置避開鋼筋，也可采用鋼筋掃描儀提前確定鋼筋位置以避開[3]。

2）錨栓長度。錨栓的長度不應小于有效錨固深度、基層墻體找平層、膠粘劑、巖棉厚度和底層抹面膠漿厚度之和。用于混凝土基層墻體的錨栓的有效錨固深度不應小于25mm；用于其他基層墻體的錨栓的有效錨固深度不應小于50mm（12J3-1第A3頁次）；最小允許邊距為100mm，最小允許間距為100mm，如圖5所示。

圖5 錨栓在巖棉外保溫系統工作方式示意圖

3）錨栓數量。巖棉板必須用錨栓固定，錨栓的用量應不小于6個/m2，在高層建筑受負風壓較大的部位，應經計算確定，宜增加到8～10個/m2，按梅花狀分布，如圖6所示。

圖6 錨栓安裝位置及數量檢查

3.4.3 抹面層質量控制

外墻外保溫抹面層是巖棉板薄抹灰系統的表層，抹面層如果出現開裂會嚴重降低節能系統的保溫性能。抹面層開裂后，雨水會隨著縫隙滲入，滲透進入的水分因凍融循環影響保溫系統的耐久性，甚至會導致脫落。因此抹面層應嚴格質量控制并進行驗收把關，耐堿網格布、抹面砂漿應分層驗收，確保面層質量合格。

1）配制。應保證配合比準確，具體配制要求同膠粘劑；2）厚度。巖棉外保溫系統的抹面層厚度宜符合下列規定：當設置雙層玻纖網時，抹面層厚度宜為5～7mm；當設置單層玻纖網時，抹面層厚度宜為3～5mm；3）玻纖網。玻纖網應鋪壓嚴密，并壓入抹面層中，不應有空鼓、褶皺、翹曲、外露等現象，應在抹面膠漿可操作時間內壓入抹面膠漿中。

玻纖網布的上下、左右之間均應有搭接，玻纖網不應干搭接，采用雙網構造時，底層玻纖網之間應為拼接，面層應為搭接；搭接寬度不應小于100mm；采用單網構造時，玻纖網搭接寬度不應小于100mm[4]。

3.5 檢測和試驗

3.5.1 膠粘劑的拉伸粘結強度現場檢驗

巖棉外保溫施工前，應進行膠粘劑與基層墻體的拉伸粘結強度現場檢驗。檢驗方法應符合現行行業標準《建筑工程飾面磚粘結強度檢驗標準》JG/T 110的規定，且平均值不得小于0.3MPa。

3.5.2 錨栓的現場拉拔檢驗

保溫工程施工前及錨栓安裝完成后，分別進行現場拉拔檢驗，并不破壞巖棉板系統的完整性。

巖棉板外保溫系統以錨固為主，錨栓的錨固性能至關重要，應進行現場拉拔試驗。錨栓抗拉承載力標準值現場檢測試驗方法應符合現行行業標準《外墻保溫用錨栓》JG/T366的規定。

4 結語

巖棉薄抹灰外墻外保溫工程，嚴格按照標準及設計要求施工，加強設計及施工質量控制，是預防外保溫脫落的解決方法。外保溫工程提前制定專項方案，施做樣板段，從設計、原材料到施工過程均嚴格控制質量。加強專項驗收，重視錨栓承載力拉拔檢測、膠粘劑粘結強度及粘結有效面積率等現場實體檢驗，確保質量合格。同時，也應加強使用階段外墻外保溫系統的日常檢查及維護，及時發現問題并修復，進行安全評價，杜絕保溫系統脫落導致安全事故。

山西省太原地區，從2014年《建筑設計防火規范》GB50016—2014施行以來，大量使用巖棉板外保溫系統，脫落畢竟是個例，其耐久年限能否達到規范要求的25年尚需要時間來驗證。近年來，積極推廣的保模一體板、自保溫砌塊等新型材料，也是解決巖棉外保溫系統脫落的方法，尤其是在高層、超高層建筑中，設計人員可以參考選用。