5-增强材料(外墙外保温).ppt

1、第三节加固材料发表者：曹杨山东省建筑科学研究院2011.04，外墙外保温系统使用的加固材料主要有耐碱玻璃纤维网布和镀锌电焊网。 分别介绍这两种加固材料的性能指标和检测方法。 一、玻璃纤维网布概要玻璃纤维网布是一种以玻璃纤维丝为原料，以玻璃纤维网布为基材，涂上有机树脂(丙烯酸共聚液)并干燥而成的新型耐碱制品。 该产品结构稳定，强度高，耐碱性好，具有防腐、抗裂等特点。 加固效果好，而且施工简单。 主要适用于建筑物墙体和其他建筑物内外表面的加固、防裂。 在外墙外保温系统中，玻璃纤维网布起到应力分散的作用，与垫浆一起构成外保温系统的防护面层，抵抗自然界的温度、湿度变化及意外冲击引起的面层裂纹。 1 .

2、玻璃纤维玻璃纤维可分为无碱玻璃纤维、中碱玻璃纤维和耐碱玻璃纤维等，其中无碱和中碱玻璃纤维是根据玻璃纤维中碱金属氧化物含量的多少而命名的，耐碱玻璃纤维是根据其所具有的性能而命名的应该分别称为e玻璃纤维(电绝缘性能)、c玻璃纤维(耐化学药品性)、AR玻璃纤维(耐碱腐蚀)。 玻璃纤维之所以具有不同的性能，是因为其化学组成不同，其主要化学成分如下表所示。 玻璃纤维主要化学组成由上述表可知，无碱玻璃纤维的碱金属氧化物含量低于0.8%，中碱玻璃纤维的碱金属氧化物含量为11.6%-12.4%，耐碱玻璃纤维中含有约14.5%的氧化锆和6% 氧化锆是耐碱玻璃纤维对碱腐蚀的主要成分，锆含量越高，玻璃纤维的耐碱性越

3、好。 玻璃纤维的强度决定了网布的强度，玻璃纤维的强度与其化学组成有关。 一般以新生态纤维的强度代表玻璃纤维的强度，新生态纤维是指玻璃熔体刚流过拉丝漏板的口而形成的玻璃纤维，此时玻璃纤维还没有被空气中的水分侵蚀，其表面的微裂纹数量和尺寸极少，此时的强度是真实的和可比性的2、网布的拉伸断裂强度拉伸断裂强度是指将每单位宽度的试样拉伸至断裂时应施加的最大力，单位为N/50mm。 网布拉伸断裂强度的高低对保温系统的抗冲击性、剥离性能、粘合强度等有较大影响。 下表显示了JC561.2-2006中以无碱和中碱玻璃纤维为原料的网布的拉伸断裂强度要求和JC/T841-2007中以耐碱玻璃纤维为原料的网布的拉伸断

4、裂强度要求。 从以上两个表可知，两个标准对中碱和无碱网布拉伸断裂强度的要求比耐碱网布高约30%，经检验，网布的实测结果也基本相同。 其主要原因是玻璃纤维原料的成分、直径、熔制困难度等。 3、网布的断裂伸长率网布的断裂伸长率也称为断裂变形。 玻璃纤维的伸长率一般为4%左右，而且没有塑性伸长，外壁外保温涂层使用玻璃纤维网布，可有效抵抗涂面砂浆裂纹的伸长，阻止砂浆裂纹，提高灰层的耐冲击强度。 按照相关外墙外保温体系标准，玻璃纤维网布的断裂应变不超过5%。 4、当玻璃纤维网与浆料受到相容性拉伸变形时，浆料必须与玻璃纤维网协调发挥作用。 两种材料相容性好，需要与浆料相容性差的网布，即使强度高，也不可避免

5、地会早期发生龟裂。 防护面层开始受拉力时，网布应尽快处于受力状态，发挥拉力性能，可分散应力。网格布在达到一定的拉伸应变时会产生胶，虽然不能阻止第1条裂纹的发生，但是会有效地延迟第1条裂纹的展开时间，限制第1条裂纹的展开宽度，使应力分布在其经纬方向节点，对胶整体均匀地施加力，使裂纹均匀。 在欧美，宽0.2mm以下的龟裂被认为是无害的龟裂。 对于外墙外保温系统来说，不是阻止裂缝的发生(为了使钢筋不能阻止混凝土的裂缝，涂胶最终使裂缝依赖于裂缝应变)，而是尽量延迟变形时间，在延迟裂缝的同时限制各个裂缝的宽度。 (1)当高节点强度网布被拉伸时，如果节点滑动，则受力的初始应力会被垫浆所承受，经常会产生裂纹

6、。 (2)低拉伸应变网格布被拉伸时节点不打滑，拉伸应变大的话，同样涂胶会早期破裂。 (3)小织纱偏度的网布在织造时织纱不可避免地偏移。 如果偏差过大，受力时会偏心，同样会影响使用效果。 影响网布耐久性的主要因素5.1纤维成分纤维成分是保证网布耐久性的前提，含有ZrO2的玻璃纤维对提高网布的耐碱性有效。 ZrO2的含量有合理的设定值，玻璃中的Na2O/ZrO2比在1-1.2之间得到良好的耐碱性，减少比对提高耐碱性的效果不明显，可以认为增大比时耐碱性会急剧降低。 5.2网布的涂层量网布的涂层是保护纤维不受碱性介质影响的保护涂层。 涂层作为浆液吸附在网布表面，经过烧成、脱水、反应成膜、卷取等过程而硬

7、化成形。 决定涂布量的多少和网布耐碱性的好坏，国内的网布涂布多使用“丙烯酸纯丙乳液”、“醋酸乳液聚乙烯醇”或PVC乳液。 5.3网眼布加工技术的玻璃纤维具有极高的抗拉强度，纤维越细强度越高，经纱一般为10.5-11.5m，维纱一般为11.5-12.5m，但玻璃纤维的抗剪性能差，生产中因设备精度、表面粗糙度等的影响，可能会造成纤维表面的磨损伤害这种纤维在后期涂层，直接导致网布的强度和耐久性降低。 5.4外应力水泥在水化过程中因体积膨胀而产生应力，该应力对灌浆玻璃纤维网施加两种分力。 一个是与纤维平行的拉伸应力，另一个是与纤维表面垂直的压缩应力。 如果纤维在成形时表面出现微裂纹，纤维就会被拉伸，由

8、于压缩应力，使其表面原来的裂纹扩大，最终引起断裂。 另外，外部的水分浸入纤维裂纹的内部，由于蒸发和冻融作用，水分体积膨胀，裂纹的进展也加深，网布的耐久性降低。 5.5目布的耐碱性无碱和中碱玻璃纤维本身不具备耐碱性，主要由纤维表面包围的有机涂层实现的耐碱玻璃纤维本身具备一定的耐碱性，除了保护有机涂层之外，耐碱性也优异网布的耐碱性用网布浸渍在碱溶液中后的拉伸断裂强度(保持率)表示。 其测定方法多为例如GB/T 20102-2006玻璃纤维网布耐碱性试验方法氢氧化钠溶液浸渍法、JC 561.2-2006附录b、JGJ 144-2004中A.12根、JG 158-2004中6.7网布的耐碱性试验方法目

9、前，网布在不同碱性环境下的强度、二、相关检验标准对比1、各标准规定的性能指标存在差异，作为耐碱玻璃纤维网布检验依据的标准有行业标准和地方标准，由于标准的编织单位和编织目的不同，目前的标准对其性能指标的要求有很大差异。(1)JGJ 144-2004对玻璃网的规定如下(2个指标):玻璃网的经向和纬向的耐碱拉伸断裂强度都必须在750N/50mm以上，耐碱拉伸断裂强度保持率都必须在50%以上。 (2)JG 149-2003为每单位面积质量130g/m2； 经向及纬向耐碱断裂强度750N/50mm； 耐碱断裂强力保持率50%； 断裂应变为5.0%。 (3)JG 158 -2004规定了9个指标，其中对应

10、于JG 149的指标如下：单位面积质量、普通型160g/m2、增强型500g/m2； 经向和纬向的耐碱断裂强，普通型1250N/50mm，增强型3000N/50mm。 耐碱断裂强力保持率90%； 断裂伸长率为5%。 (4)JC/T 841-2007规定的耐碱断裂强度保留率为75%； 断裂伸长率为4.0%。 (5)JC 561.2-2006耐碱性指标的规定为拉伸断裂强度保留率50%。 (6)GB 50404-2007分为标准网络和增强网络这两种情况。 采用标准网时，单位面积质量为160g/m2经向及纬向的耐碱断裂强度750N/50mm； 断裂强力保持率50%； 断裂应变为5.0%。 采用加强网时

11、，每单位面积的质量为280g/m2经向及纬向的耐碱断裂强度1500N/50mm； 断裂强力保持率50%； 断裂应变为5.0%。 2、耐碱性指标试验方法不同的玻璃纤维网耐碱性试验方法有标准法和快速法，其中(1)JGJ 144-2004附录a规定了两种方法，标准法使用5%NaOH溶液，试验周期为29天。 高速法使用混合碱溶液(0.88gNaOH、3.45gKOH、0.48gCa(OH)2和1L蒸馏水，其目的是模拟水泥水溶液)，试验周期为2d。 (2) JG 149-2003采用标准法，试验周期也为29天。 (3)JG 158-2004玻璃纤维网的耐碱性试验也有两种方法，方法与相同的标准法基本相同，

12、不同的是浸渍液换成水泥砂浆溶液，试验周期为29天。 方法2 (即高速法)试验片在80水泥砂浆溶液中浸渍4h后，干燥，放置24h，试验周期为29h。 (4)JC/T 841-2007中规定的玻璃纤维网耐碱性试验是用GB/T 20102玻璃纤维网耐碱性试验方法：氢氧化钠溶液浸渍法进行，先在5%NaOH溶液浸渍28天，然后在实验室条件下放置7天进行试验，周期为(5)JC 561.2-2006按照ASTM E2098-2000(2006) PB级外绝缘涂层系统(EIFS )中使用的玻璃纤维强化网暴露于氢氧化钠溶液后的拉伸断裂强度测定的标准试验方法， 规定用5%氢氧化钠溶液浸泡28天的周期为35天，或采

13、用附录a规定的快速法：在805%氢氧化钠溶液中浸泡6h，干燥1h后进行试验，周期为7h。 (6) GB 50404-2007耐碱性测试选择其附录中规定的测试方法。 一种是上述标准法，浸渍溶液为5%NaOH，试验周期为29天。 另一种是快速法，浸渍溶液采用混合碱溶液(0.88gNaOH、3.45gKOH、0.48gCa(OH)2和1L蒸馏水，试验周期为7h。 3、在具体试验时选择标准的原则建筑工程中，如何选择合适的玻璃纤维网布的检查依据变得困难，现在山东省首先允许根据建筑工程采用的节能系统(保温系统)确定检查依据的标准。 未根据相应技术标准规定的保温系统进行修订时，其玻璃纤维网布的检查应采用产品

14、标准，即JC/T 841-2007耐碱玻璃纤维网布。 (参见下表)、耐碱玻璃纤维网检测评价标准三、单位面积质量检测方法一、标准GB 50411建筑节能工程施工质量检测规范GB/T 9914.3强化产品试验方法第3部分：单位面积质量的测定JG 149膨胀聚板薄灰外墙外保温系统JG 158橡胶粉聚苯乙烯粒子外墙外保温系统JC/T 841耐碱玻璃纤维网布DBJ 14-035外墙外保温应用技术规程JGJ 144外墙外保温工程技术规程，2 仪器设备(1)研磨金属模具面积为100cm2的正方形或圆形，裁剪的样品面积误差不足1%。 (2)刀、剪刀、圆盘刀、冲孔等适当的切割工具。(3)试料盘由耐热材料制成，可

15、以使试料表面的空气流通良好，不会失去试料。 也可以是用不锈钢丝做的网篮。 (4)天平允许偏差1mg，最小分度值0.1mg。 (5)通风燥箱的空气置换率为每小时(2050 )次，温度可控制在(1053 )的范围内。 (6)干燥器内置有适当的干燥剂(如硅胶、氯化钙、五氧化二磷)。 (7)不锈钢夹子用于夹持试样和试样容器。 3、检验程序(1)除非环境条件和状态调整产品规范或者检验委托人另行要求，样品无需调湿。 需要调湿时，建议在温度(232 )、相对湿度(5010)%的环境下进行。 (2)样品调制除非供求双方另行协商，否则每卷或实验室样品的样品数为每宽50cm个100cm2的样品，最少应该取2个样品

16、。 试样应该分别取，最好含有不同的纬线。 切断位置必须离织端至少5cm。 如下图1和图2所示。 切割图1的增强网试样的提案方法(宽度超过50cm的增强网)注：圆形试样可以置换为与丝平行或成对角的正方形试样。 图2的增强网样品采集的提案方法(宽度20cm50cm的增强网)、4、检查结果(1)样品的每单位面积的质量，式中，a样品的每单位面积的质量，单位为g/m2； ms试样的质量，单位为g； a试样面积，单位为cm2。 (2)每单位面积质量的结果是在加强网的整个宽度上采集的试样的测定结果的平均值。 在每单位面积质量为200 g/m2以上的加固网中，结果准确为1g。 在每单位面积质量小于200 g/

17、m2的加固网中，结果准确为0.1g。 (3)单位面积的质量由供求双方协商，实测值不得超过其标称值的8%。 5、检验报告内容检验报告至少应包括以下内容： (2)样品名称、规格(3)检查依据、检查设备、检查项目、检查种类和检查时间，以及报告日期和时间；(4)检查结果；(5)检查员、审查员和批准者的签名。 四、拉伸断裂强度和断裂伸长率的测定方法1、标准GB 50411建筑节能工程施工质量检查标准GB/T 7689.5加强材料织物试验方法第5部分：玻璃纤维拉伸断裂强度和断裂伸长率的测定JG 149膨胀聚板薄灰外壁外保温系统JG 158橡胶粉聚苯乙烯粒子外保温系统JC/T 841耐碱玻璃纤维网布JGJ 144外墙外保温施工技术规程，2、仪器设备(1)拉伸试验机a的夹具宽度必须大于边缘试样宽度，例如大于50mm。 夹具的夹持面平坦平行，对试样整体的夹持宽度均匀施加压力，以免试样在夹具内滑动或破损(根据需要采用液压或空气系统) 。 夹具的夹持面尽可能光滑，如果夹持试样不满意，使用垫、锯齿或波形夹具，纸、毛毡、皮革、塑料或橡胶片材作为垫材。 夹具被修正为，试样的中心轴线与试验时的试样的受力方向一致，上下夹具的开始距离(试样的有