无机保温砂浆系统外墙饰面脱落的原因分析与处理.docx

无机保温砂浆系统 外墙饰面脱落的 原因分析与处理 cause analysis and processing of exterior wall fac- ing peeling-off of inorganic thermal insulation mortar system 倪浩群 ni haoqun【摘 要】以上海地区某幢新建住宅发生无机保温砂浆系统涂料饰面、外保温墙面脱落的质量事故为例，通过分析无机保温砂浆系统各构成材料的特性和目前 的质量状况，阐述了无机保温砂浆系统涂料饰面外保温墙面脱落的原因，针对性 地提出了整修处理措施，使工程质量事故得到了及时、妥善的处理，最后对工程 参建各方提出加强质量监管的一些建议，为无机保温砂浆系统施工质量的提高助 力。【关键词】无机保温砂浆系统；耐候性；黏结强度 【abstract】take the quality accident of the peeling-off of paint facing and external thermal insulation wall surface of inorganic thermal insulation mortar system occurring in a newly-built residential building in shanghai as an example, elaborate the peeling-off cause of paint facing and external thermal insulation wall surface of inorganic thermal insulation mortar system through the analysis on the characteristics and current quality condition of all component materials of inorganic thermal insulation mortar system, specially propose the renovation and handling measures to make the project quality accidents timely and properly handled, and finally propose some suggestions of strengthening quality supervision for all parties participating in the project construc- tion to help improve the construction quality of inorganic thermal insulation mortar system.【keywords】 inorganic thermal insulation mortar system, weatherability, bonding strengthdoi:10.13626/ki.hs.2014.07.0130 引言事故，造成了不良的社会影响。本文以上海地区某幢新建住宅发生无机保温砂 浆系统涂料饰面外保温墙面脱落的质量 事故为例，对无机保温砂浆系统各构成 材料的特性、脱落原因分析、处理措施 及加强质量监管的建议等几个方面予以 介绍和阐述。 随着国家相关部门对建筑外墙外保温材料防火规定的出台，作为 a 级防火等 级的无机保温砂浆系统由于施工工艺简 单、砂浆亲和性能好等特点而得到了建 筑市场的广泛应用。但在实际运用过程 中，也出现了由于无机保温砂浆材料在 耐候性、材料开裂等方面的不足，引发无 机保温砂浆系统外保温墙面脱落的质量1 工程概况上海地区某幢新建住宅为 18 层剪力墙结构，建筑高度为 51 .5m ，墙体保温 系统采用外墙内外组合保温系统：外墙倪浩群，上海市奉贤区建筑建材业管理所主监员，高级工程师。44住宅科技 /201 4.07施工内保温为 20 厚 t 型石膏基无机保温砂浆(用于无防水要求的房间)及20厚水泥基 型无机保温砂浆(用于有防水要求的房 间)；外墙外保温则为 15 厚 d p10 砂浆抹 平 + 界面剂 +40厚水泥基型无机保温砂 浆+耐碱网格布(固定夹)+ 耐碱网格布+抗裂砂浆 + 柔性耐水腻子 + 外墙涂料。 该工程外墙外保温系统在经过一年多的冷热循环使用之后，东山墙外保温层出现大面积脱落事故。表 1 无机保温砂浆外墙外保温系统基本构造为 8 5.2% 。相关的国家和行业标准对此项指标不作要求，但上海市工程建设规 范 无机保温砂浆系统应用技术规程 (d g /tj08 208 8 2011)则明确要求无机保温砂浆体积吸水率 20% ，主要是 考虑到无机保温砂浆的饰面层与抗裂防护层出现开裂，雨水会大量渗进无机保温砂浆层，而无机保温砂浆保温层吸水 后会明显增加导热系数，影响保温性能，甚至会增加自重，引起脱落等质量事故。2.2.2 界面砂浆在墙体基层的水泥砂浆找平层上批抹 界面砂浆，是为了防止无机保温砂浆起 壳、空鼓等缺陷产生，提高基层找平层与 保温砂浆之间的黏结力，从而保证无机保温砂浆系统的安全。目前，许多工程无机保温砂浆系统出现空鼓、起壳、脱 落等现象，主要还是施工单位对这一材料的施工不到位或材料把关不严所造成的。在上海市工程建设规范无机保温 砂浆系统应用技术规程界面砂浆检测指标中，与水泥砂浆之间的拉伸黏结强度替代了压剪黏结强度，并强调了耐水 强度(28 d 浸水 7d )、耐冻融的性能指标。2.2.3 抗裂砂浆主要用于水泥基无机保温砂浆系统抗 裂防护层的抹面材料，对保温砂浆层起 着良好的防护作用。另外，整个无机保 温砂浆系统的防水功能除需提高无机保 温砂浆的防水性能外，还需要依靠抗裂2 无机保温砂浆系统构成材料的主要特性2.1 无机保温砂浆外墙外保温系统基本构造无机保温砂浆系统是以无机保温砂浆 为保温层材料，辅以界面层、抗裂防护层 和饰面层构成的具有保温隔热、防护和 装饰功能的不燃型保温系统。系统中的 无机保温砂浆是以无机类的轻质保温颗 粒作为轻骨料，加由胶凝材料、矿物掺合 料、保水增稠材料、憎水剂、纤维增强材 料以及其他功能添加剂，按一定比例在 专业工厂混合组成的干混材料，在使用 地点按规定比例加水拌合使用。根据胶 凝材料的不同分为水泥基无机保温砂浆 和石膏基无机保温砂浆，其中石膏基无 机保温砂浆主要用于室内非潮湿环境。 涂料饰面无机保温砂浆外墙外保温系统 基本构造详见表 1。2.2 系统构成材料的特性和质量现状作为轻集料保温砂浆无机保温砂浆与 传统的聚苯颗粒、 普通膨胀珍珠岩相 比， 具有如下优点 ： 具有良好的防 火、隔热性能，防火性能达到 a 级标 准；克服了传统材料吸水性大、易粉 化的缺点，且材料浆料收缩性小；施 工方便， 工艺成熟。 但是，根据上海市建设工程安全质 量监督总站在 2012 年度全市范围内进行建筑节能材料质量抽检的报告显示，总体合格率偏低， 形势不容乐观。 2.2.1 无机保温砂浆在抽检的 70 组无机保温砂浆材料 中，无机保温砂浆中的体积吸水率指标 不合格率高，占不合格样品总数的比例2014.07/ 住宅科技 45墙体基层找平层界面层保温层抗裂防护层饰面层构造示意图混凝土墙及各 种砌体 墙水泥砂浆界面砂浆水泥基无机保温砂浆抗裂砂浆 +耐碱涂覆中 碱网布(60m 以上墙面加 锚栓)柔性耐水腻子 + 外 墙涂料施工砂浆的防水性能来进行。 目前市场上， 部分抗裂砂浆由于所掺入的可再分散乳 胶粉含量低，产品质量差，缺乏应有的 柔韧性。 2.2.4 耐碱网布在上海市工程建设规范无机保温 砂浆系统应用技术规程耐碱网布检测 指标中，增加了断裂应变的要求，主要 考虑到增强网布的延伸率过大后与抗裂 砂浆不匹配，无法起到应力传递、提高 抗裂性能的作用。另外，针对目前许多 工地使用低等级的耐碱网布造成的外墙 面开裂现象，明确对耐碱网布的拉伸断 裂强度要求。 2.2.5 塑料锚栓上海市工程建设规范无机保温砂 浆系统应用技术规程明确规定，当外 墙采用涂料饰面且高度大于 60m 以上的 墙面应设置塑料锚栓进行加固。 但是， 经调查研究目前外墙出现空鼓、脱落的 一批 18 层住宅(建筑高度低于 60m )，墙 面都未设置塑料锚栓进行加固。2.2.6 外墙柔性耐水腻子外墙柔性耐水腻子的作用主要是填嵌 墙面抗裂层的孔隙，为涂装涂料提供符 合要求的平整基面。同时，外墙柔性耐 水腻子应具有良好的柔韧性和防水性 能，用以消除或减少建筑物外墙因气候 变化等因素所产生的裂缝。在夏季可高达 8 0 ，夏季持续晴天后突然暴雨所引起的表面温度变化可达 50 之多，所以在实际使用过程中，外保温 墙面会受到相当大的热应力作用。该工程外墙无机保温砂浆系统相邻材 质的界面热膨胀系数差异较大，弹性模 量差异也较大，容易造成界面剪应力随着温差的变化而产生较大的相对变形， 引起外保温墙面脱落。3.2 黏结强度查阅该工程节能保温施工日记及相关 施工技术资料，该工程东山墙外保温施 工期间由于前期进度延误，施工人员为 了保证竣工日期，故在第一层保温砂浆 施工完后即进入第二层保温砂浆施工， 两遍施工间隔未达到 24h 以上，导致第一 层保温层与第二层保温层之间黏结度不 够，两层保温层之间存在空鼓。在风负压 作用下，保温层抗剪强度不能承受保温 层自重荷载所产生的剪应力，导致外保 温墙面脱落。3.3 防水性由于施工工期的原因，在保温砂浆 施工完毕后未进行 7d 左右养护时间的情 况下(当时施工气温较低，应考虑更长的 养护时间)，即进入外保温抗裂砂浆的施 工，导致保温砂浆与抗裂砂浆之间黏结 强度差，造成保温砂浆出现裂缝。由于 在使用过程中的昼夜温差、冻融循环的 作用，使得微小的孔隙逐步扩大，最后 导致外保温墙面空鼓、 脱落。 层墙体表面温度均不得低于 5 ，风力不大于 5 级， 且雨天不得施工。 (2 )东立面墙原保温墙面应整体凿除至混凝土基层，确保基层墙面平整、干燥、清洁。4.2 施工注意事项(1 )墙体基层界面应采用喷涂或刮涂 满涂界面砂浆，而且在不同材料组成的 墙体接茬处应铺设耐碱涂覆中碱网布进 行加强。为了增加界面砂浆与无机保温 砂浆的界面黏结性能，可采用拉毛工艺， 也可合理掌握无机保温砂浆的施工时间， 充分利用湿碰湿的工艺提高界面黏结力。(2)在保温砂浆施工前 12h 应用水将 找平层墙面淋湿，这样确保保温砂浆不 会因墙面干燥失水太快而出现开裂等现 象；保温砂浆在墙面上的抹灰应分层施 工，第一遍厚度应控制在 20m m 内，必须 压实，让保温层和基层结合牢固，这是确 保保温砂浆不空鼓、开裂、脱落的有效保 证措施；第一遍保温砂浆施工完毕养护24h 后(视气温而定，只要表面发白、用手 指按压基本不动即可)方可做第二遍保温砂浆。(3 )外保温抗裂砂浆的厚度在施工中 必须要保证，防止因厚度不够导致抗裂砂浆与耐碱涂覆中碱网布所形成的握裹力偏低，造成外保温系统存在安全质量 隐患。(4 )加强无机保温砂浆涂料饰面系统中外墙柔性耐水腻子的质量控制，不允 许使用普通外墙腻子，更不能将内墙腻子外用(图 1、2)。3 无机保温砂浆外保温墙面脱落的原因分析4 无机保温砂浆外保温墙面脱落的整改措施外保温墙面出现空鼓、起壳、脱落等现象是无机保温砂浆系统主要的质量 通病，一直困扰着该保温体系的大面积 推广和应用。从本工程的设计文件、现 场施工的实际情况以及咨询部分专家意 见后进行分析，该外保温墙面脱落的质 量事故是由下面几种因素综合造成的。3.1 耐候性由于昼夜温差、周期性热湿和热冷 气候条件、紫外线辐射的长期作用，都 对无机保温砂浆外保温系统的耐久性造 成了破坏。另外，由于无机保温砂浆具 有一定的隔热性能，其抗裂防护层温度5 加强质量监管的建议针对上述原因分析，根据工程参建各方的讨论意见，结合相关专家的咨询意 见，确定如下整改方案：对东立面墙保温面整体凿除至混凝土基层，重新进行外保温系统施工；凿除部分与原有保温墙 面分割处采用梯形搭接处理、并设两层网格布，内层用锚固件梅花形布置、间距500m m 。4.1 施工条件(1)为保证施工质量，施工期间以及 完工后 24h 内，操作地点环境温度和基针对目前无机保温砂浆系统外保温的施工现状，建议对建设工程参建各方提 出下列监管要求。 (1 )建设单位不得随意要求施工单位变更保温系统组份材料，若确实因实际 情况需要涉及节能变更的，设计单位必 须出具设计修改图并送原审图机构进行审 查 。 (2 )为防止外墙空鼓、起壳、脱落等质量问题的产生，设计单位应针对不同46住宅科技 /201 4.07施工四验 ：“验品种、验规格、验质量、 验数量。”按不同规格、型号分类堆放，以 免混用、错用；对从事建筑节能工程施工 作业的人员应进行技术交底和必要的实 际操作培训，坚持“自检、交接检、专检” 三检制度。(6 )无机保温砂浆系统不得在低温及 雨雪天气中施工作业；为了防止保温砂浆起壳、空鼓，保温砂浆施工前必须在水泥砂浆找平层上批抹界面砂浆，且各构 造层之间的黏结必须牢固。(7)无机保温砂浆系统在外墙阴阳角、门窗框四周等部位应采取具体加强措施； 外墙分格缝的防水构造处理应到位，防止雨水通过分格缝渗入保温层及基层。(8 )施工单位应加强无机保温砂浆涂 料饰面系统中外墙柔性耐水腻子的质量控制和复试检测工作，不允许使用普通外墙腻子，更不能使用内墙腻子。(9 )监理单位应单独编制节能保温工 程监理实施细则，并对施工单位编制的 节能工程施工专项方案进行审批。施工 过程中应对节能材料和施工作业质量严 格把关，对不符合要求的，应及时向建 设单位报告。 (10 )检测机构应会同施工、监理单 位对节能工程编制节能专项检测方案， 确保复试批次和性能指标符合规范要 求，对于未经备案的建筑节能保温系统和黏结材料， 不予收样检测。 (11)各级建设工程质量监督机构应加强在建筑节能工程施工前专项告知和交底手续，在施工过程中加强唯一性识别 标识的使用以及建材的监督检查