高層住宅外墻外保溫的裂縫控制

荊吉喆

【摘 要】隨著社會經(jīng)濟發(fā)展，越來越多的高層住宅樓拔地而起，對節(jié)約能源與保護環(huán)境的要求的不斷提高，建筑維護結(jié)構(gòu)的保溫技術也在日益加強，本文對此進行了論述。

【關鍵詞】高層住宅；外墻外保溫；裂縫控制

1.裂縫產(chǎn)生原因

1.1聚苯板薄抹灰外保溫隔熱體系存在的不足

這類外保溫隔熱通常采用保溫板粘貼固定在墻體的外側(cè)，然后再保溫板上抹抹面砂漿并將增強網(wǎng)鋪壓在抹面砂漿中，目前，此類做法很常見，然則出現(xiàn)裂縫的也非常多。

從抗裂保護層受熱應力的因素上看，該體系聚茉板保護層僅是3mm的抗裂砂漿復合網(wǎng)格布，膨脹聚苯板的導熱系數(shù)為0.042.W/（m.K），而抗裂砂漿的導熱系數(shù)為0.932W/（m.K），兩材料的導熱系數(shù)相差22倍。由于聚苯板保溫隔熱層熱阻很大從而使保護層的熱量不易通過傳導擴散，當聚苯板的溫度超過70℃時，聚苯板會產(chǎn)生不可逆熱收縮變形，造成較為嚴重的開裂變形，這種情況在高溫干燥地區(qū)更為明顯。

1.2水泥砂漿厚抹灰鋼絲架保溫板外保溫隔熱體系存在的不足

這類外保溫隔熱通常采用帶有鋼絲網(wǎng)架的聚苯板作為主體保溫隔熱材料，分為鋼絲網(wǎng)穿透聚苯板何不穿透聚苯板兩種類型。鋼絲網(wǎng)穿透聚苯板的鋼絲網(wǎng)架聚苯板施工時預先澆混凝土整體一次性澆筑固定在基層墻體上，不穿透聚苯板的采用機械錨固的方式固定在基層墻體上，面層均采用20ram-30ram的普通砂漿找平。由于該類體系采用厚抹灰水泥砂漿做法，開裂現(xiàn)象比較普遍，原因如下：

⑴普通水泥砂漿自身易產(chǎn)生各種收縮變形，并且存在強度增長周期短、體積收縮周期長的矛盾，在約束條件下，當體積收縮形成的拉應力超過水泥砂漿的抗拉強度時， 就會出現(xiàn)裂縫。處于保溫層保護下的主體結(jié)構(gòu)受溫度變形影響較小，而20-30mm的找平砂漿處于熱阻很大的聚苯板的外側(cè)，因此受環(huán)境溫度影響而產(chǎn)生較大變形。聚苯板兩側(cè)的水泥材質(zhì)受環(huán)境溫差影響而產(chǎn)生較大相對變形差，引起開裂。另外由于保溫隔熱板平整度很難控制，會造成找平抹灰厚度的不均，造成局部收縮和溫差應力不均從而引起裂縫。

⑵配筋不合理引起裂縫：鋼絲網(wǎng)架在水泥砂漿中的位置相當于單面配筋方式，且靠近保溫隔熱層。在下負風壓、熱脹冷縮、干縮濕漲及地政等作用都是雙向或多向。該種方式的配筋對靠近外墻包飾面應力的分散作用很有限，起不到應有的抗裂作用。四角鋼絲網(wǎng)配筋對抵抗和分散與鋼絲網(wǎng)網(wǎng)絲同向的具有良好的效果，但在網(wǎng)孔對角線方向無筋，因此對抵抗和分散網(wǎng)孔對角線方向的奕力左右有限。從而易產(chǎn)生沿四角網(wǎng)對角線方向的裂縫，另外，四角鋼網(wǎng)的十字交叉處水泥砂漿不易完全充分握裹，使水泥砂漿與鋼網(wǎng)不能成為共同受力。

⑶不完全外保溫引起的裂縫：在外墻保溫中，我們經(jīng)常注重整體墻面的保溫，然而卻忽略了女兒墻、雨篷、老虎窗、凸窗、外陽臺等部位的保溫，而使此部位出現(xiàn)開裂或者降低使用壽命。在保溫層與其他材料的材質(zhì)變換處，因為保溫層與其他材料的材質(zhì)的密度相差過大，這就決定了材質(zhì)的彈性模量和線性膨脹系數(shù)也不相同，在溫度應力作用下的變形也不同，極容易在這些部位產(chǎn)生面層的裂縫。同時還應該考慮防水處理，防止水分侵入到保溫體系內(nèi)，避免因凍漲作用而導致體系的破壞，影響體系的正常使用壽命和體系的耐久性。

1.3無網(wǎng)聚苯板外保溫外飾面粘貼面磚的缺陷

從構(gòu)造設計上看，直接在玻纖網(wǎng)布復合抹灰砂漿的無網(wǎng)聚苯板外保溫外面粘貼面磚是不合理的。一方面，從受力狀況看，應用于外的聚苯板的通常采用點粘法，粘結(jié)面積35%左右，而聚苯板本身具有受力變形的特性，由聚苯板直接承受面磚飾而層（包括粘結(jié)砂漿）荷載，必然會發(fā)生徐變，（短期或許不會發(fā)生嚴重事故，但長期的變形將導致受力的失衡從而引發(fā)開裂甚至脫落。另一方面，從抗風壓性上看，粘貼聚苯板外保溫體系存在空腔，抗風壓尤其是抗負風壓的性能差，會出現(xiàn)在刮大風時聚苯板刮落事件。第三，從防火性能上看，體系本身就存在連通的空氣層，火災是很快形成“引為通道”是火災迅速蔓延。聚苯板外墻保溫體系在高溫輛射下很快收縮、熔結(jié)，在明火狀態(tài)下燃燒。

2.解決措施

關于外保溫存在墻體開裂的問題，我們可以通過在外保溫材料及施工方法等方面的改進，使之達到規(guī)定的施工質(zhì)量。具體方法如下：

2.1建筑的外保溫應該是整個建筑全部的外保溫

由于不完全外保溫使得建筑的女兒墻、雨篷等構(gòu)件出現(xiàn)裂縫，因此，為避免這種裂縫的產(chǎn)生，應該對建筑進行全面的保溫，包括女兒墻、雨篷等構(gòu)件，具體做法可參考88JZ13外墻保潔開裂的主要原因是因為保溫材料與外裝飾材料的線膨脹系數(shù)不同產(chǎn)生的，我們預約裂縫的原理是：通過減小建筑結(jié)構(gòu)外保溫材料同外裝飾找平砂漿。外飾面等材料的線膨脹系數(shù)比，是材料之間產(chǎn)生逐層漸變，柔性釋放應力，以起到預防裂縫的作用。

⑴保溫材料的選擇：現(xiàn)場的建筑中，保溫材料的使用以擠密苯板、聚苯板、聚苯顆粒保溫材料為主。擠密苯板具有密度大，導致系數(shù)小等優(yōu)點，它的導熱系數(shù)為0.93w/（m.k），而抗裂砂漿的導熱系數(shù)為0.93W/（M.K），兩種材料的導熱系數(shù)相差32倍，而聚苯板的導熱系數(shù)為0.042W/（M.K），同抗裂砂漿相差22倍，因此擠密苯板與聚苯板相比，抗裂能力弱于聚苯顆粒為主要原料的保溫隔熱材料由膠粉料和膠粉聚苯顆粒做成，膠粉材料作為聚苯顆粒的粘結(jié)材料，一般采用熟石灰——粉煤灰——硅粉——水泥為主要成分的無機膠凝體系，該類材料的導熱系數(shù)一般為0.06W/（M.K）.與抗裂砂漿相差16倍。該種材料與擠密苯板和聚苯板相比，導熱系數(shù)要小得多，因而能夠緩解熱量在抗熱層的聚集。使體系受溫度驟然變化產(chǎn)生的熱負荷和應力得到較快釋放，提高抗裂層的耐久性。

⑵增強網(wǎng)的選擇：玻纖網(wǎng)格布作為抗裂保護層軟賠進的關鍵增強材料在外墻外保溫技術中的應用以快速發(fā)展，一方面它能有效的增加保護層的拉伸強度，另一方面由于能有效分散應力，將原本可以產(chǎn)生的款裂縫分散成許多較細裂縫，從而形成抗裂作用。由于保溫層的外保護開裂砂漿為堿性，玻纖網(wǎng)格的長期耐堿性對抗裂縫就具有了決定性的意義。從耐久性上分析，高耐堿纖維網(wǎng)格布要比無堿網(wǎng)格布和中堿網(wǎng)格布的耐久性好得多，至少能夠滿足25年使用要求，因此，在增強網(wǎng)的選擇上，建議使用高耐堿的網(wǎng)格布。

⑶保護層材料的選擇：由于水泥砂漿的強度高、收縮大、柔韌變形不夠，直接作用在保溫層外面，耐候性差，而引起開裂。為解決這一問題，必須采用專用的抗裂砂漿并輔以合理的增強網(wǎng)，并在砂漿中加入適量的纖維，抗裂砂漿的壓折比小于3。如外飾面為面磚，在水泥抗裂砂漿中也可以加入鋼絲網(wǎng)片光，鋼絲網(wǎng)片孔距為宜過小，也不宜過大，面磚的短邊應至少覆蓋在兩個以上網(wǎng)孔上，鋼絲網(wǎng)應采用防腐好的熱鍍鋅鋼絲網(wǎng)。

2.2無空腔構(gòu)造提高體系的穩(wěn)定性

在采用聚苯板作外保溫中設計中，保溫層主要承受的是重力和風壓，由于聚苯板強度的限制，使保溫層開裂，甚至脫落。為了提高保溫板的強度，應盡可能提高粘結(jié)面積，采用無空腔，以滿足抗風壓破壞的要求。

3.結(jié)語

綜上所述，建筑外墻外保溫應按照逐層漸變、柔性釋放應力的原則，通過選擇材料及施工方法，達到保溫、抗裂的目的。