外墻外保溫質量問題的進一步探討

2018-05-29 200

摘要:外墻外保溫系統(薄抹灰+涂料)作為我國建筑保溫隔熱的主打體系,其質量和安全關系到我國節能政策的順利實施和建筑節能產業的健康生存與發展。本文就系統質量隱患根源上、工藝上尋找原因和對策,從基礎理論研究,到實務操作層面,提出個人的見解和建議,供大家參考、討論。

關鍵詞:外墻外保溫  開裂、滲漏和脫落  材料柔性  界面效應和構造的控、放結合

外墻外保溫工程(薄抹灰+涂料)的質量和安全性問題層出不窮,備受社會質疑,但國家的建筑節能政策(節能設計標準)還在進一步強化,外墻外保溫系統作為建筑節能最有效的技術方案更不可能退出歷史舞臺,只有全方位地推進產品、工藝及技術方案的升級,才是國策落地和行業發展的唯一出路。同時,強化基礎理論的研究,剖析問題根源,尋求解決辦法,并積極推廣新方案、新措施和新技術,這是全行業(生產、設計、施工、監管)共同的使命。

一、外墻外保溫工程開裂成因分析

開裂是一切質量事故的源頭。外墻外保溫工程開裂的因素,主要有以下四方面原因:

1.墻體結構開裂,產生的應力破壞

墻體結構開裂是普遍存在的事實,尤其是框架結構砌體填充工程,而且新型砌體材料的加速推廣應用,更加重了墻體自身結構開裂的幾率和變量,而開裂所產生的應力,如果沒有很好控制和釋放,必定對整個外保溫系統產生很大的剪切破壞,比如采用的是剛性外保溫體系,因無法吸收分解這個剪刀破壞應力,直接傳遞于外保溫構造表面,開裂無法規避。

2.找平層的空鼓、收縮開裂破壞

找平層很難避免少量的空鼓和收縮開裂,其應力破壞量值雖低于墻體結構的開裂破壞程度,但也對外保溫系統產生一定量的剪切破壞。

3.保溫層自身的尺寸穩定性不足

所有材料均有熱膨脹因素存在,尤其是有機保溫材料,其熱膨脹率是無機材料的幾十倍,在大幅度溫差變化環境下使用(尤其是南方地區),熱膨脹產生的形變應力也是造成開裂事故的成因之一。

4.保溫層(材料)與基面,保溫層(材料)與防護層的相融性不足,更是產生空鼓、開裂,甚至脫落的主要原因

保溫層一旦與基層和防護層脫離,就像“脫韁的野馬”,整個系統的穩定性就徹底破壞,“皮毛關系”徹底顛覆,大面積脫落事故也就在所難免了。

5.防護層未起到足夠的防護能力,無法抵抗開裂應力破壞

按照規范,防護層的效應應滿足外保溫系統的抗裂功效,但未充分考慮墻體結構及基層粉飾開裂應力的破壞因素,僅考慮實驗室的耐候性試驗,無法證明所列防護層質量指標能足夠滿足整個外墻在實際狀態下的抗裂功能要求。

總之,造成外墻外保溫工程質量安全事故的因素很多,不僅僅是偷工減料、監管缺位那么簡單,其實還有技術系統不合理、工程與選材不匹配等深層次的原因。

二、緩解開裂破壞的途徑探討

1.墻體結構開裂的規避和對策

墻體結構開裂的主要建筑形態是框架填充結構,原磚混結構、純剪力墻結構產生問題較少,因此主體設計時,多層建筑盡量采用磚混結構設計(只少外圍護部分);高層建筑宜采用全剪力墻結構或盡量減少砌體填充面積。如:碧桂園現推行的爬模主體施工技術,就可有效地規避主體構造開裂的隱患。

但砌體、填充墻體大量存在也是客觀現象,其結構開裂應力也無法規避,唯一的對策:為開裂應力提供釋放的條件和渠道,即保溫層提供相應的柔性系數,通過保溫層的適量形變吸收基層開裂產生剪切應力。如純剛性保溫材料很難起到這個作用,而且越硬越脆的材料,開裂的可能性也就越大。因此,建議采用延伸性≥5%的保溫材料或釋放應力的保溫構造。

2.找平層空鼓、開裂的對策

找平層空鼓原因有三:首先是界面問題,主要體現在現澆板;其次是松散型砌體(如砂加氣砌塊等);再有就是砂漿的含泥量、厚度等。對策是:使用界面劑進行良好基面處理,抹灰時宜采用嵌入網格布增強抗裂性能;當然,延長砌體和抹灰的時間差,多次成型和控制抹灰厚度及均勻性也是解決空鼓、開裂的有效途徑。

3.保溫材質及體系構造的選用

保溫材料的熱膨脹率肯定越低越好,但照前面的討論,如采用純剛性無機材料(比如普通保溫砂漿、泡沫玻璃等)熱膨脹率雖然很低,自身尺寸穩定性很好,可是無法提供足夠的柔韌性,無法消化和吸收基體(墻體結構、粉飾層)開裂應力,也就無法有效解決開裂問題;但采用有機保溫,則熱膨脹系數過大,且有防火方面的質疑,系統穩定性問題、界面問題以及所謂的抗老化問題也是一大堆。確實這是一個很難回答的問題,但是我們不妨設定一個方向,綜合性來判定和選用保溫基材,這肯定有利于我們行業的技術發展。我列舉幾條,供大家設計、采購、應用參考:①盡量選用有足夠柔性系數的無機保溫材料,或選用具有抗裂功效的外保溫構造體系;②科學防火,擴大選用具有充分技術性防火保證的(含構造防火)有機保溫材料,即所謂的復合A2級或系統A級的材料;③選用具有良好的抗壓、抗拉綜合性能較好的材料,切忌采用松散型和硬脆性材料;④盡量選用低吸水性的保溫材料和體系等等。

4.防護層的提升

如果前面的討論成立,那么保溫層應該是個動態的體系,防護層的作用就顯得至關重要。網格布的質量、抹面砂漿的質量絕不可偷工減料,甚至有必要在原規范的基礎上強化防護層的防護能力,比如將單網提升為雙網,同時增加抗裂砂漿的厚度和壓折比等,以足夠“控”來解決內部的“變”。

5.十分重視各材料間的界面問題

外保溫系統是個多材料、多層次的復合構造,整體質量的穩定性很大程度上取決于各界面間的相融性,尤其是當有機與無機相鄰時,界面問題顯得更為重要,應該作為第一要務解決,現有規范沒有重視這一關鍵問題的解決,也是導致有機外墻保溫工程大面積脫落的關鍵原因,建議在采用有機板材(芯)時,上墻前應采用界面劑處理,或采用工廠化復合板材(即產品自身帶有復合界面層的)。

6.正確處理粘和錨的關系

外墻外保溫為吸附式構造系統,不同于干掛,因此,粘是主題,錨是輔助,不解決粘的問題,過分放大錨的作用,不利于問題的解決。粘有四要素:一是基層質量,尤其是抹灰找平層的附著力;二是粘結砂漿的質量;三是布膠工藝和用量;四是保溫體(板)尤其是有機板材與粘結砂漿的相融性。如果能確實落實了上述四要素的到位率,粘結強度按GB/T 149的拉拔標準,完全可實現每平米5000kg以上的抗拉拔強度,足夠安全有效了。關于錨固問題,其必要性也是顯而易見的,主要起到壓邊作用(有機板端蹺角問題)及補強作用,但由于輕質填充墻的擴大應用,其作用相應減弱,所以我認為,對外保溫工程而言,做好粘的文章是主題。

三、外墻外保溫的發展方向

任何材料均有優缺點,任何體系均有存在的價值和局限性,但隨著時代的發展,外墻裝修質量、品位要求的提升,以及建筑工業化、部品工廠化的形勢所趨,外墻保溫裝飾一體化板及外墻保溫裝飾系統既是解決外保溫工程質量問題的手段,又是外墻外保溫技術的發展方向,但由于本文篇幅過長,另擇文探討。

四、總結

外墻外保溫技術系統(薄抹灰+涂料)是我國建筑節能歷程的必然產物,而且會長時間的存在;外墻外保溫工程質量安全問題,涉及因素較多,但只要針對性的提供解決方案,并付諸實施,質量和安全問題還是可控和解決的;有關政策條款和科學技術的協調統一是技術進步的基礎,科學設計、科學選材是解決問題的關鍵,呼吁大家積極研究、探討和努力,共同推進外墻外保溫工程(事業)的進步和發展。此文,僅為個人之見,供大家參考、討論,如有不妥之處,請批評指正。


文章轉自:田軍縣


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