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丽水学院2008届学生毕业设计（论文）浅析外墙外保温抗裂技术机电建工学院 土木工程施工与管理 建筑03B 武崟 指导老师：季光耀摘要：本文从构造设计、材料、施工三个方面指出了外墙保温裂缝的产生原因，并论述了预防与解决外墙外保温体系产生裂缝的问题。关键词：外墙保温 抗裂 预防 措施引言：随着人们节能环保意识的不断增弧，建筑节能得到了广泛的重视。其中绝大部分尤其是1998年后符合50%节能标准的住宅均采用了各种墙体保温技术，这些技术的应用在节约大量能源和资金的同时也为首都的空气质量好转作出了重要贡献。但不可忽视的是在墙体保温中也存在着一些需要认真对待和解决的问题，其中尤为突出的是保温墙体的裂缝问题，目前己成为一种新的质量通病。一外墙保温裂缝的产生原因裂缝是固体材料中的某种不连续现象，在学术上属于结构材料强度理论范畴。外墙保温隔热裂缝产生的原因相当复杂，包含从构造设计、材料及施工的各个环节。1. 构造设计1.1外墙内保温隔热构造设计存在的缺陷内保温隔热是将保温隔热体系置于外墙内侧从而使内、外墙体分处于两个温度场，建筑物结构受热应力的影响而始终处于不稳定的状态，使结构寿命缩短。在相同气候条件下做内保温隔热不仅比做外保温隔热、甚至比不做保温隔热时，外墙与内部结构墙体的温差更大，受外界各种作用力的影响更直接。外墙更易遭受温差应力的破坏。 1.2外墙外保温隔热构造设计存在的不足外保温隔热是将保温隔热体系置于外墙外侧从而使主体结构所受温差作用大幅度下降，温度变形减小，对结构墙体起到保护作用并可有效阻断冷（热）桥，有利于结构寿命的延长。因此从有利于结构稳定性方面来说，外保温隔热具有明显的优势，在可选择的情况下应首选外保温隔热。 1.3局部节点设计缺陷 （1） 保温设计中常常忽视对结构挑出部位如阳台、雨罩、博士帽、靠外墙阳台拦板、空调室外机搁板、附壁柱、凸窗、装饰线、靠外墙阳台分户隔墙、檐沟、女儿墙内外侧及压顶等部位的保温（2） 在保温层与其它材料的材质变换处，因为保温层与其它材料的材质的密度相差过大，这就决定了材质间的弹性模量和线性膨胀系数也不尽相同，在温度应力作用下的变形也不同，极容易在这些部位产生面层的裂缝。 （3） 老虎窗根部与坡屋面的交接处如果保温处理不好也容易出现保温断点，导致返霜结露的情况的发生。 （4） 面砖密缝粘贴，应力无处释放形成开裂。另外面砖密缝粘贴形成瞎缝，雨（雪）水浸渍及冻融破坏易引起开裂脱落。 （5） 将增强网直接铺设在保温隔热层上，没起到抗裂作用反而形成了隔离作用。 （6） 窗口周边及墙体转折处等易产生应力集中的部位未铺网格布来分散其应力，从而产生裂缝。2. 材料外保温隔热体系的设计和安装是遵照体系供应商的设计和安装说明进行的。在保证了体系构造设计合理性的情况下，体系组成材料的性能就成为关键因素。由于各类体系抗裂构造设计理念的实现是通过材料性能来提供保障的，除应考虑各层材料自身柔韧性外还应充分考虑材料的相容性及匹配性。 2.1 保温隔热材料过于松软和过于高强的保温隔热板材均不利于整个体系的稳定和抗裂性能。 2.2 防护层由抹面砂浆与增强网构成的防护层对整个体系的抗裂性能起着关键的作用。玻纤网格布则是抗裂防护层软配筋的关键增强材料。由于防护层材料而引起保温隔热墙面开裂的原因有：直接采用水泥砂浆做防护层，强度高、收缩大、柔韧变形性不够。配制的抗裂砂浆虽然也用了聚合物进行改性，但柔韧性不够也易开裂。抗裂砂浆层过厚：砂浆层收缩大易开裂。使用了不合格的玻纤网格布：由于断裂强力低、耐碱强力保留率低、断裂应变大等原因造成起不到长期有效分散应力的作用，引起防护层裂缝。 2.3 饰面层在涂料饰面层的材料中，采用刚性腻子、不耐水的腻子、不耐老化的涂料或者与腻子不匹配的涂料均是引起裂缝的原因。在面砖饰面层的材料中，采用玻纤网为增强材料的抗裂防护层上粘贴面砖；水泥砂浆或聚灰比达不到要求的聚合物砂浆粘贴面砖；水泥砂浆或聚灰比达不到要求的聚合物砂浆进行面砖勾缝；以及使用吸水率大的面砖和不带槽的平板面砖均是引起开裂的原因。3. 施工由于外墙外保温隔热通常是在施工现场完成，施工的质量对外墙外保温隔热体系质量的保证是非常重要的。 3.1 基层处理及保温层在基层上的粘贴/固定基层表面平整度偏差过大或有妨碍粘贴的物质；所用胶粘剂或者锚固施工不符合设计规范要求；粘结面积过小；基层墙面过干或过湿都是造成裂缝的原因。 3.2 涂料饰面外保温隔热施工因素网格布干搭接或搭接不够、网格布设置位置贴近保温隔热层、门窗洞口的四角处沿45未加铺玻纤网格布、冬季施工、聚苯板虚贴或空鼓、墙面平整度不好并未找平均会引起开裂。另外，当面层的增强材料为钢丝网时，没有采用抗裂砂浆做面层抹灰材料，依然采用普通水泥砂浆或仅掺加纤维的水泥砂浆做为面层抹灰材料；施工面层时在太阳曝晒下进行或在高温天气下面层保水性能不足；在腻子层尚未干燥或刚淋过雨的情况下，直接在上面涂刷透汽较差的高弹性面层涂料也是开裂的原因。 3.3 面砖饰面外保温隔热施工因素由于施工因素造成面砖饰面层开裂脱落的原因有：基体未清理干净、表面太光滑、有脱膜剂；墙体表面垂直度、平整度偏差大；粘结前需要面砖浸水而未浸水；由于需要浸水的面砖浸水后粘结前未擦干/晾干，粘结面形成水膜；当采用密缝粘贴面砖时，由于面砖饰面层受热应力影响而产生的变形应力得不到释放，易发生空鼓开裂。二预防外墙外保温工程中裂缝问题的措施。1. 通过对保温墙体裂缝产生的原因分析，在外保温的选用和施工中我们就可以有针对性地采取措施，减少裂缝的发生，如果再在使用中注意正常使用和正常维护，就能有效避免因保温墙体裂缝所带来的危害。2.1做好施工技术方案编制，慎重使用不成熟的保温系统：现在随着建筑节能日益成为社会关注的焦点，越来越多的企业投身于外保温行业，各种保温做法层出不穷。对于新建或改扩建的住宅、公建等工程在施工前应优先选用成熟的系统，施工前还要编制详细的施工方案。同时，由于外保温做法较多，工艺不一，要确保外保温的施工质量，还应在施工前编制详细的施工技术方案，特别是对于工程中的一些特殊节点，更应该做好专项设计，施工前对施工人员进行技术交底和必要的培训。2.2加强施工质量管理，做好过程控制：从裂缝的组成情况来看，由于施工质量导致的占了相当比例，要想更好的避免和控制裂缝的产生，就必须抓好以下几个环节：1） 工序搭配要合理，避免二次返工：除采用现浇混凝土外墙外保温系统外，外保温工程的施工应在基层施工质量验收合格后进行。施工前，外门窗洞口应通过验收，洞口尺寸、位置应符合设计要求和质量要求，门窗框或辅框应安装完毕。伸出墙面的消防梯、水落管、各种进户管线和空调器等的预埋件、联结件应安装完毕，并按外保温系统厚度留出间隙.以最大程度减少由于工序不合理造成保温施工完成后受到其他工序的破坏。2） 保温板要错缝安装，杜绝碰头灰：保温板的安装是外保温施工中非常重要的部分，好的安装质量可以有效避免由于局部应力集中导致的顺板缝的开裂。因此保温板排板时应按水平顺序排列，上下错缝粘贴，阴阳角处应做错茬处理，特别要注意板缝一定要拼严，板与板之间不能有“碰头灰”，超出2mm的缝隙应用相应宽度的聚苯薄片填塞，不得用砂浆填塞。2.3抹灰厚度要控制好，不宜过薄或过厚：正如前文所述在外保温中因抹灰厚度不均匀而导致开裂的现象也是非常多的，因此对于抹灰厚度来说，应严格按相关标准的规定进行，对于薄抹灰做法抹灰总厚度35mm，首层用双层网格布加强的，总厚度宜控制在57mm.钢丝网贴砖做法的，抹灰厚度应在812mm。为好，而大模内置有网体系抹灰总厚度则应在25mm之内。2.4成品保护也是不可缺少的一个重要环节：外保温施工过程及完成后，后续工序与其它正在进行的工序应注意对成品进行保护。禁止在保温墙面上随意剔凿，避免尖锐对象撞击。分格线、装饰线、门窗框、管道等表面残存砂浆应及时清理干净。门窗洞口、边、角、垛宜采取保护性措施。5.5W/(m2.k),降到 1.5 W/(m2.k) 以下，从而使透光型外围护结构的热损失接近非透光型围护结构。为了减少夏季通过外窗和玻璃幕墙的太阳辐射，在冬季又恰当地吸收太阳辐射，在各种可调节外遮阳装置和玻璃夹层中间设置可调节的遮阳装置并进行有组织的同排风，也是做好外围护结构的一项必不可少的措施。尤其大型公共建筑，更应采取有效的措施。此外还有，利用建筑围护结构蓄存热量，夜间室外空气通过楼板空洞通风使楼板冷却，白天用冷却的楼板吸收室内热量。这其实是利用了混凝土的惰性原理。在围护结构中配置适宜的相变材料则能更好的产生蓄热效果。三.解决外墙外保温工程中裂缝问题的措施。抗裂防护层的抗裂问题是主要矛盾，必须采用专用的抗裂砂浆并辅以合理的增强网，在砂浆中加入适量的聚合物和纤维对控制裂缝的产生是有效的。克服墙体保温工程裂缝应采取的技术措施：3.1使用具有抗裂性能、粘结强度高的保护层（抹面砂浆）。3.2目前在采用外墙外保温体系的建筑涂装工程中已普遍开始使用弹性漆饰面。弹性漆能在一定范围弥补较小的龟裂纹，但由于弹性漆的一般成膜厚度只有不到0.1毫米，只能遮盖而不能阻止龟裂纹的扩展。3.3经过对大量的已完工外墙外保温工程实践应用，以及对开裂、剥落问题工程的分析研究，并结合试验检测发现，在建筑外墙外保温体系中，仅依靠弹性漆弥补、遮盖裂纹并不能从根本上解决问题。如果采用以弹性抗裂腻子为主抵抗裂纹、弹性漆为辅弥补裂纹，则从体系配合角度发挥了弹性体系的功能最大化。由抹面砂浆与增强网构成的抗裂防护层对整个系统的抗裂性能起着比较关键的作用。抹面砂浆的柔韧极限拉伸变形应大于最不利情况下的自身变形（干缩变形、化学变形、湿度变形、温度变形）及基层变形之和，从而保证抗裂防护层抗裂性要求。复合在抹面砂浆中增强网（如玻纤网格布）的使用，一方面能够有效的增加抗裂防护层的拉伸强度，另一方面由于能有效分散应力，可以将原本可能产生的较宽裂缝（有害裂缝）分散成许多较细裂缝（无害裂缝）从而形成其抗裂作用。表面涂塑材质及涂塑量对玻纤网格布的早期耐碱性具有较重要的意义，而玻纤品种对长期耐碱性具有决定意义。装修层的材料不仅要求防裂而且要求透气（水汽）与保温层协调，最好选择弹性外墙涂料。其他界面层、保温层、粘接加固等材料也应该有专业厂家配套供应，以提高质量问题的可追溯性。四.外墙外保温隔热裂缝控制技术小结 针对外墙保温面的裂缝控制，提出以下几项基本原则：（1） 外保温隔热体系抗裂优于内保温隔热体系的原则；（2） “逐层渐变柔性释放应力”的抗裂技术原则；（3） 普通水泥砂浆不应作为保温体系表面的找平及保护层材料的原则；（4） 无空腔构造提高体系稳定性的原则； （5） 防护层的抗裂问题是控制裂缝的主要矛盾的原则；（6） 所有外保温体系经过大型体系耐候性试验验证抗裂性原则；（7） 应尽量选择涂料外饰面外保温体系的原则； （8） 应充分考虑各层材料的相容性及匹配性原则；（9） 加强保温截止部位材质变换处的密封原则；（10） 外墙保温体系供应商应对体系材料成套供应的原则；（11） 提高保温体系的质量保证率的原则。外保温系统面临的问题，很值得市场的关注。由于现在的外墙外保温工程受现有保温体系的技术局限，应用一段时间后，保护砂浆层会出现较明显的裂缝。要解决好裂缝问题，除了严格按照规定施工外，选用抗裂效果好、黏结强度高的保护砂浆，达到对装饰面层抗裂效果的有效控制非常关键，而且对装饰面层仅靠弹性漆覆盖细小裂纹是远远不够的。因此采用高拉伸强度、高黏结强度的高性能抗裂腻子与弹性漆结合，是目前外墙保温工程实现控制、弥补墙体裂纹的有效途径。保温墙体不是孤立的体系，从构造上，它大体上是由主体结构墙体、界面层、保温层、保护层以及外装饰防水层等组成，形成一个多功能的复合墙体；其体系长