14年的经验总结薄抹灰外保温系统粘贴饰面砖

14年的经验总结薄抹灰外保温系统粘贴饰面砖

对于薄抹灰外保温体系能否粘贴饰面砖，专家意见各有不同，即使对于有些外保温体系认可能够粘贴饰面砖，也都是在满足国家对粘贴饰面砖抗拉强度的指标要求情况下。故多数厂家煞费苦心，为能将外保温体系达到国家粘贴饰面砖抗拉强度指标，对薄弱层进行加固，未曾考虑外保温体系的实际情况与体系特殊性，盲目向标准靠拢。故增加成本，延长节能资金回收时间。

之所以如此，“百年大计，质量第一”大家一直担心EPS板保温层，其抗拉强度下限为0.1Mpa，低于建设部发布的《外墙饰面砖工程施工及验收规程》JGJ126-2000中规定粘结强度不应低于0.6Mpa的要求，担忧外保温系统与基层墙体粘结强度低于外荷载，或拉伸粘结强度低于风荷载。国外成熟的外保温系统应用已有60年历史，国内因个别体系从96年开始，粘贴饰面砖只有几年历史，故思维、步伐局限于理论；现从14年的外保温经验，谈谈个人对EPS板薄抹灰外保温系统粘贴饰面砖看法：

1、饰面砖并非直接粘贴在保温板上，而是粘贴在保护层上，与保护层成为一体，这一点大家不应该有异议，因为保护层为耐碱玻璃纤维涂覆网格布增强聚合物砂浆，相当于饰面砖直接与基层墙体结合；

2、实验证明

在已做找平层的基层墙体粘贴500mm×500mm×80mmEPS板，粘贴面积为EPS板的30%，板面做一布二浆保护层，之后分次粘贴红砖，每层8块，共五层，如图1图2。

图1

试验墙体基本构造

图2

EPS板粘结方式

图3、图4

模拟受力示意图

在EPS板抗拉强度下限为0.1Mpa此条件下，用力学公式计算求得理论承受荷载为418Kg。实验中保温体系表面粘贴砌体静荷载为130Kg，即使保温体系饰面采用石材，保温体系与饰面砖的总重量也不会超过100Kg；从理论数据上看还可以加载288Kg；实验中加静载到460Kg，粘结剂与EPS板之间的界面也无破坏现象；也曾加活荷载170Kg做冲击，粘结剂与EPS板之间的界面也无破坏痕迹。相关模拟受力情况见图3。

另外，实验时EPS板与基层墙体是用聚合物砂浆直接结合，EPS板其余四面裸露在外，实际施工中建筑物终端部位还要做网格布翻包，也就是保护层与基层墙体直接粘结，将EPS板包裹在内，如此更加增强了EPS板与基层的粘结强度，故增加保温体系的整体承载；同时使整个体系形成外封闭合式空腔。

3、从理论上看：按EPS板与基层墙体30%粘贴面积计算，外保温体系薄弱环节粘结剂与EPS板之间的界面最低抗拉（抗剪）强度为0.03Mpa，即3000kg/m2；远远大于保温体系与饰面砖的总重量100Kg/m2。即实际值为理论值的0.033倍。

总结上述两个观点，理论数据与实验实际数据相对吻合。

4、按《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）计算长春地区100年一遇100米高建筑物负风压（考虑穿堂风、考虑高耸结构的修正系数），墙面为-3.671Kpa，阳角为-6.6Kpa，与EPS板按30%粘贴面积粘贴强度对比，安全系数为8倍、4.5倍，远远高于国标规定的K值。且抗风压性系统测试，正负风压试验加压试件无开裂、无脱落。

5、对于对粘贴面砖的抗拉强度指标要求，我个人认为是对砌体结构部分的要求，砌体本身就要承重多种荷载、各方向的荷载，如果强度指标降低也就很难满足承载、抗震的要求。另外加气混凝土，轻质砌块等材料本身是填充材料，如其表面不做特殊处理，就很难保证与找平层的粘贴质量，相反会出现开裂、露水、起鼓等现象，此时无论其上是什么饰面、什么体系都会随之脱落。

如此来看，EPS板薄抹灰外保温体系能够满足风压与所承受的荷载且安全性尚有很大余点，担忧的重心应该是粘牢、不开裂，更多的是怎么消减热应力。

粘贴饰面砖标准已是经过30年左右时间的研究与实践确定的标准，从饰面砖在建筑物上应用的时间来看，多数都用在砌体结构上；EPS板薄抹灰外保温是近几年才开始采用的，确定标准时系统并不成熟，如今材料已配套、系统已成熟，其与固有的墙体材料又不一样，存在特殊环节，故对EPS板薄抹灰外保温系统是不是另行考虑粘贴饰面砖标准耐人寻味。个人认为应根据系统的特殊性编制EPS板薄抹灰外保温系统粘贴饰面砖工程施工及验收规程和节点构造.

据调查吉林省外保温工程中，自1991年以来，保温体系表面类似粘贴饰面砖的工程有几十项，工程量超过几百万平方米，且经历了饰面材料的整个史变，同时也经历了EPS板外墙外保温整体材料的演变过程。例如：干粘石饰面、水刷石饰面、马赛克饰面、瓷砖饰面等。最早施工的工程至今已有15年之久。上述饰面的EPS板外保温工程每年现场跟踪回访，外保温系统均无脱落等现象。现根据外保温系统的特殊性，从材料专用及配套、施工特性等多方面下手，编制了粘贴饰面砖聚苯乙烯（EPS）板外墙外保温工程施工及验收规程和粘贴饰面砖外墙外保温建筑构造。外墙外保温系统粘贴饰面砖研究-作者：钱选青

07-06-14

去年，《中国建设报》上“外墙外保温系统能否做面砖饰面”的讨论之所以引起了业内人士的普遍关注和浓厚兴趣，这是因为：第一，用面砖做建筑物外饰面，装饰效果美、耐污染性能好、使用过程中维护费用低，是人们喜爱的饰面形式。第二，即使是直接在结构墙体上粘贴饰面砖，经过一段时间使用后，部分面砖空鼓、脱落的情况也不少见。外墙外保温系统中的保温材料往往是密度低、强度差的材料，在外保温系统外面再贴面砖，其使用安全性不能不引起人们的担忧。

在上世纪九十年代末，针对当时直接贴在结构墙体上的“饰面砖起鼓、脱落等质量事故不断增多”的问题，建设部曾专门组织力量对此进行试验研究，并在2000年发布《外墙饰面砖工程施工及验收规程》JGJ126-2000。规程从选材、基面处理、工艺、和节点构造等方面作出了保证面砖粘结强度的规定；从设置伸缩缝、对填缝材料提出防水抗渗要求来消除温度变形的危害；强调应按《建筑工程饰面砖粘结强度检验标准》JGJ110进行饰面砖粘结强度检验。贯彻执行该规程后，收到了很好的效果。但是在长期使用过程中仍不能完全消除饰面砖空鼓、脱落的隐患。在外保温系统的基面上粘贴面砖与直接在结构墙体上粘贴面砖有什么共性？还有什么特殊的问题需要解决？我认为可主要研究分析以下问题：外保温系统同结构墙体的联结力能否克服自重和风压？贴在外保温系统上的瓷砖能否满足0.4MPa拉拔强度的要求?在长期温湿度变化条件下能否保持稳定?在外保温系统上贴砖有何特殊性？如何解决？

1

饰面砖外保温系统的受力分析和联结安全性

1.1

饰面砖外墙外保温系统(以后贴苯板抹灰做法为例)受到的外荷载

1.1.1

负风压郑州地区城近郊区（地面粗糙度B类）100m高处最大风压标准值：

Wk=βgZ·μS·μZ·W0

=1.51×1.8×2.09×0.45

=2.56

(kN/㎡)

最大风压计算值为2.56×1.4=3.58(kN/㎡)

1.1.

2

自重外保温系统（包括外饰面）自身（包括聚苯板粘结剂、聚苯板、抹面砂浆、瓷砖胶、面砖和填缝剂）重量约为0.5kN/m2，即人们常说的50公斤/平米。

相对于风压而言，带饰面砖的外保温系统的自重是很小的，由自重引起的附加拉力微不足道。

1.2

保温系统同结构墙体的联结力和克服外荷载的安全系数

项

目

标准要求

实测值

粘结力kN/m2抗

剪

-------粘结力kN/m2

拉

伸

50（即.1MPa×50%）

联结安全系数

克服重力

--------联结安全系数

抵抗风压

14

由此可见，即使是对于这种所谓的“有空腔体系”，仅靠粘结力，抵抗外荷载就有很大的安全系数，再同锚栓联手，其安全性是勿庸置疑的。

2

满足0.4MPa拉拔强度是防止瓷砖脱落的重要关口

2.1

有关标准规定根据JGJ126-2000《外墙饰面砖工程施工及验收规程》和JGJ110-97《建筑工程饰面砖粘结强度检验标准》的规定，外墙饰面砖粘结强度（现场拉拔）每组（3件）平均不应小于0.4MPa,且每组可有一个试件粘结强度小于0.4MPa,但不应小于0.3MPa。0.4MPa=400kN/m2是郑州市近郊区100m高空最大负风压计算值的100多倍!为什么检验标准的指标这么高？JGJ110-97在条文说明中解释了依据：“外墙饰面砖粘结强度指标值的确定，一是根据在北京、哈尔滨、珠海、河南等地不同气候条件下对不同工程的实测和试验室的验证。具体的讲是从以下几方面考虑：①气候的特征。具体做法是分别选哈尔滨、北京、珠海、河南四省市作试件实测统计分析，使之满足《建筑气候区域划分标准》GB50718的气候特征要求。②工程现场和试验室两类试件的统计分析，分别求出饰面砖脱落的临界值，及未脱落的指标值，并确定其概率。③对饰面砖进行力学计算，考虑面砖的吸水率、温度变形、风压的正负作用，并按设计周期50年计算，确定其指标值。④急冷急热、耐候作用、台风作用的饰面砖强度指标确定。综合以上因素，确定标准指标值。二是参照了日本建设大臣官房厅营缮部监修《建筑工事共通仕样书》的第11.2.1和11.2.7条款及《建筑工事施工监理指针》第11.5.2条款(a)和(b)条的粘结强度指标值。”

2.2

实测数据——最近联合做了一批瓷砖拉拔试验:

编号

玻纤网

住

总A公司

28d

180d

28d

180d

B1

中碱涂覆5×50.460.410.380.36

B2中碱涂覆5×5×20.420.430.400.35

B3

中碱涂覆10×100.380.410.370.44

B4

中碱涂覆4×4.5

0.360.380.260.24

B5

抗碱6×6

0.400.440.380.41

B6

抗碱10×10

0.410.420.320.31

B7

抗碱6×6+10×10

0.400.520.370.39

B8

抗碱5×10

0.380.420.250.26

上表数据说明，用玻纤网增强，要稳定达到0.4MPa拉拔强度并非易事。

编号钢丝网

住

总B公司

28d180d28d180d

G1

后热镀φ1×250.510.670.500.54

G2后热镀φ0.9×250.560.620.510.62

G3后热镀φ0.9××190.740.700.400.47

G4

后热镀φ0.9×130.740.820.420.54

G5后热镀φ0.75×130.62

0.61

0.48

0.58

G6

先镀后焊φ0.9×190.70

0.62

0.56

0.82

G7

浸塑φ0.9×190.68

0.66

0.46

0.61

G8热镀编织φ0.8×250.690.640.620.56

此表数据说明，钢丝网的增强作用要超过玻纤网，能稳定满足瓷砖拉拔强度的要求。2.3

为什么能达到0.4MPa?在我们的许多工程（都用钢丝网）实测中，瓷砖拉拔强度都稳定在0.5MPa以上。为什么在聚苯板和聚苯板粘结剂的界面上，粘结强度不足0.1MPa，聚苯板本身的抗拉强度也只有0.2MPa左右，在外保温系统上粘贴的瓷砖拉拔强度能超过0.4MPa？主要原因有三条：

第一，作为粘贴瓷砖基面的防护砂浆中有起增强作用的镀锌钢丝网。在瓷砖拉拔的过程中，钢丝绷紧受力，最后破坏面发生在防护砂浆中。

第二，从破坏的断面看，不仅是砂浆在受试面积上的抗拉强度发挥了作用，沿试件周边，上层砂浆厚度乘以边长面积上的抗剪强度也参与了对拉拔力的抵抗。

第三，固定镀锌钢丝网的锚栓把部分拉拔力直接传递的结构墙体中。可能有争议的问题是：在拉拔前，断缝切割到哪里？JGJ110-97说，“断缝应从饰面砖表面切割至基体表面”。有人强调必须切到结构墙体表面，也有人争辩只能切到复合保温墙体的表面，即抗裂砂浆表面，因为饰面砖是贴在复合保温墙体的基面上。

前不久，柏林理工大学教授E.Cziesielski讲：有两种情况：

一种情况是断缝切进聚苯板，检测到的是外保温系统的拉伸粘结强度；另一种情况是断缝切到增强网以上，不损坏增强网，这样检测到的才是瓷砖拉拔强度。我同意这个观点。

3

造成瓷砖日久脱落的因素

3.1

外墙面很大的温差在不同材料的界面上产生剪应力

在不同材料相接触的界面上,因双方热膨胀系数差异,会因温度变化产生剪应力。发生在保温材料外侧的墙面上昼夜温差和年极端温差是相当大的。对于瓷砖饰面外保温系统，保温材料外侧的界面有3个：抹面砂浆～聚苯板；瓷砖胶～抹面砂浆；瓷砖～瓷砖胶。抹面砂浆与聚苯板热胀系数相差甚远，因此有较大的相对变形。但因为聚苯板弹性模量极小，产生的应力就不足为虑。瓷砖胶与抹面砂浆同属聚合物水泥砂浆，成分变化不大，因此热胀系数差别较小，界面上不会出现大的应力。问题最可能出在瓷砖～瓷砖粘结剂界面上。因为在此界面两侧，热胀系数差别又大，双方都有较大的弹性模量。

2000年发布实施的《外墙饰面砖工程施工及验收规程》JGJ126-2000是“建设部‘八五’科技研究项目‘建筑饰面质量通病治理技术研究’，在进行系统全面试验研究基础上取得的成果”，其背景是:“从80年代后期开始,我国城乡各地采用饰面砖装修外墙的工程迅速增加.与此同时,饰面砖起鼓、脱落等质量事故也不断增多,许多耗巨资装修的建筑物变得面目全非.这不仅影响环境美观,而且威胁到人身安全;工程的维修和返工也造成了很大的经济损失.制定本规程的目的,是为外墙饰面砖工程的选材、施工及验收提供一套科学实用的依据,以提高建筑物的工程质量,确保其安全可靠和经济合理。”规程在设计基本规定中提出了几个注意问题：

①使用过程中因温度变化引起的收缩变形，往往是造成外墙饰面砖起鼓、脱落的主要因素之一。

②设置伸缩缝，可防止墙体结构变形及外墙饰面砖本身温度变形导致的开裂和脱落。

③采用柔性防水材料嵌缝，可吸收变形，增加饰面的抗渗性。

④饰面砖接缝过小，则在温度应力作用下易引起脱落。规程定为“宽度不应小于5mm”。

有研究成果表明：要减小界面上因温差引起的剪应力，防止瓷砖脱落，应尽可能使用柔性胶粘剂；要有适当的胶层厚度；尽可能使用柔性填缝剂；尽可能使用低弹性模量、小尺寸的瓷砖；瓷砖饰面分隔缝的间距要小。

3.2

瓷砖内侧有水分积聚可能是寒冷地区瓷砖脱落的又一因素瓷砖内侧的水分来源分外渗和内透两种。水可能通过吸水率大的面砖或易透水的填缝剂从外面渗进去，也可能在采暖季以水蒸气的形式从里往外渗透，遇到透汽性差的面砖阻碍而积聚。水分的存在削弱了粘结强度，冻胀甚至能破坏原有的联结安全性。解决办法

一是降低面砖的吸水率和填缝剂的透水性，防止砖缝出现渗水裂缝；

二是平衡好带饰面外保温系统的水蒸气渗透性能，即尽量使系统从里到外各层的水蒸气渗透阻逐渐减小，面砖尺寸不宜过大，砖缝宽度适当加大，并填充透汽性好的填缝剂。

这两个因素都集中反映在瓷砖～瓷砖胶的界面上。难怪在一些瓷砖脱落的案例中，瓷砖脱落后，带着瓷砖背槽痕迹的瓷砖胶还留在墙面上。但这两个因素不是在外保温上贴砖的特有问题，而是所有外墙基面上贴砖的共同问题。

4

外保温系统贴砖的特殊性及应对措施除了系统中间的联结薄弱层是否影响联结安全，在前面分析过以外，外保温系统贴砖还有两个特殊性：一是增强网的耐久性；二是聚苯板受剪变形会不会使砂浆产生水平裂缝？

4.1

增强网的耐久性需要引起人们的足够重视玻纤网耐碱性能的长久性。玻璃纤维受碱腐蚀会缩减截面，降低强度，不幸的是它在外保温系统中所处的环境恰恰是碱性较强的水泥砂浆。现在的检测方法是测28d龄期的瓷砖拉拔强度，多少年以后呢？解决办法是选择真正具有长久耐碱性能的玻纤网。钢丝网的弱点在易锈蚀,即使是镀了锌也不一定保险。有的做法使用冷拔丝网，不到1mm厚的界面剂能起多大作用？有的使用钢板网，防锈漆能管多大事？有的使用的倒是镀锌钢丝焊接网，但是焊点照样很快生锈。有的镀锌层很薄，防锈年限有限。有的网片间用火烧丝绑扎，这种联结形同虚设。一旦钢丝锈蚀，它的增强作用还不如玻纤网，而且锈蚀引起的体积膨胀会造成砂浆空裂，后果更加严重。解决办法首先是选用镀锌工艺可靠、质量稳定的厂家的产品，如选用先焊接后热镀锌的钢丝网，锌层要达到必须的厚度。其次是施工中必须保证钢丝网里外两面都有足够厚的聚合物砂浆保护层。

4.2

采取构造措施避免因聚苯板受剪变形而产生水平裂缝

瓷砖饰面自重相对较重，聚苯板弹性模量很低，保温要求越高，聚苯板越厚，这个矛盾越突出。解决办法主要是增设托架，由它承担起系统的自重。适当提高聚苯板的密度也是有利的。

5、北京住团保证质量的措施总集

5.1

提供一种技术成熟的整套外保温系统GKP外保温技术1994年开始研究开发1995年上第一个实际工程，该工程于1998年获群体鲁班奖1996年申报发明专利，2003年获授权，专利号：ZL96120602.01998年获北京市科技进步成果三等奖1998年该技术被建设部评为科技成果重点推广项目1999年获建设部科技进步成果三等奖我们参加了国家行业标准JGJ149-2003的编制工作。我们主编的北京市地方性标准《外墙外保温施工技术规程（聚苯板玻纤网格布聚合物砂浆做法）》DBJ/T01-38已出1998版、2002版,现正在修订2006版。本技术已在北京、唐山、乌鲁木齐等地累计施工超过80万平方米。我们编制的《GKP外墙外保温饰面砖做法施工技术规程》被北京市建委批准为“北京市建设工程技术企业标准”（备案号JQB-009-2003）。近几年施工了

50万平方米。

5.2

我们的整套技术在国家建材测试中心进行过严格的耐候性测试和抗风压测试。经80次热-雨循环、5次热-冷循环和风压考验后，两面试验墙上几十块饰面砖的拉拔强度全数超过0.4MPa,钢丝网未发现锈蚀。抗冲击强度也全部合格。这种带饰面砖外保温系统的