建筑外墻外保溫系統(tǒng)工程裂縫成因及修復(fù)技術(shù)

張自聰

（甘肅第四建設(shè)集團(tuán)有限責(zé)任公司，甘肅 蘭州 730060）

0 引言

建筑外墻外保溫系統(tǒng)涉及多種材料的組合和排列，工程中會(huì)根據(jù)需要選擇具有不同特性的材料，通過(guò)平衡材料的力學(xué)性能與功能特性，在墻體外側(cè)形成具有良好保溫效果的復(fù)合墻體，通常來(lái)說(shuō)，這類(lèi)墻體還兼具防水性能，對(duì)于美化建筑也有一定效果。單層材料性能單一，在使用中難以完全滿足工程建筑的多方面需要，因此，復(fù)合材料施工在工程中的應(yīng)用十分廣泛。外墻外保溫系統(tǒng)在實(shí)際建設(shè)中往往會(huì)出現(xiàn)保溫層開(kāi)裂的現(xiàn)象，這一工程問(wèn)題不僅會(huì)影響外墻的裝飾性，還可能造成保溫層脫離、墻體滲漏等問(wèn)題，進(jìn)而讓整體工程的施工質(zhì)量大打折扣，因此，解決好建筑外墻外保溫系統(tǒng)的工程裂縫問(wèn)題，對(duì)于整體工程的建設(shè)具有重要意義。

1 保溫層裂縫產(chǎn)生原因

1.1 設(shè)計(jì)原因

外保溫層隔熱的原理是通過(guò)在墻體外側(cè)設(shè)置隔熱體系來(lái)降低建筑物主體結(jié)構(gòu)的溫差，進(jìn)而減少由于溫度引起的形變，阻斷冷熱橋的作用，增加建筑物的使用壽命。外保溫層位于建筑的最外圍，時(shí)刻要直接接觸外界環(huán)境，而外界環(huán)境往往復(fù)雜多變，因此，對(duì)于保溫材料的選取需要嚴(yán)格要求，相應(yīng)的設(shè)計(jì)也必須充分考慮。當(dāng)前，外墻保溫層的隔熱材料較多使用的是帶有鋼絲網(wǎng)架的聚苯板，一般采用將該材料和現(xiàn)澆混凝土進(jìn)行整體澆筑以及機(jī)械錨固的方法將材料固定在墻體上，然后再使用水泥砂漿對(duì)外側(cè)進(jìn)行找平，水泥砂漿的使用厚度通常為20～30mm。這一施工方法有諸多設(shè)計(jì)因素會(huì)導(dǎo)致保溫系統(tǒng)裂縫的產(chǎn)生，一方面，受水泥砂漿自身容易收縮變形的性質(zhì)影響，再加上抹灰層的厚度不同，保溫層極易由于溫差應(yīng)力不均產(chǎn)生局部收縮的現(xiàn)象；另一方面，鋼絲網(wǎng)架聚苯板受到載荷作用容易產(chǎn)生徐變，進(jìn)而引起重力擠壓；此外，還有施工中鋼絲網(wǎng)架與保溫隔熱層距離較近，單面配筋會(huì)分散外飾面附近的應(yīng)力作用，進(jìn)而降低保溫層的抗裂性能等因素。這些問(wèn)題的存在會(huì)極大增加了工程裂縫產(chǎn)生的可能性，影響墻體的建造質(zhì)量。

1.2 材料原因

防治外保溫層裂縫的技術(shù)路線可以總結(jié)為：“柔性漸變，逐層釋放應(yīng)力的抗裂技術(shù)”，普通的水泥砂漿缺乏柔韌性，不能很好的適應(yīng)自身與相鄰層因溫差變形而產(chǎn)生的應(yīng)力，另外，由于這種材料抗拉強(qiáng)度較低且會(huì)發(fā)生收縮變形，容易因?yàn)樽冃文芰康募嗅尫哦斐闪芽p問(wèn)題，對(duì)于高厚度的水泥砂漿，這類(lèi)問(wèn)題會(huì)更加嚴(yán)重，因而普通水泥砂漿難以滿足保溫層對(duì)材料性能的要求；外墻外保溫施工中，聚合砂漿和玻纖網(wǎng)布混合使用的方式十分常見(jiàn)，具體來(lái)說(shuō)，需要將水泥與砂以1：2 的比例混合，再適當(dāng)添加聚合物乳液，形成高粘接強(qiáng)度的聚合物砂漿，由于砂漿強(qiáng)過(guò)高、內(nèi)部顆粒較小容易造成基層的開(kāi)裂問(wèn)題。

1.3 溫度變形

80%以上的保溫系統(tǒng)裂縫是表現(xiàn)形式為溫度變形裂縫和由變形和外力共同作用產(chǎn)生的保溫系統(tǒng)裂縫。外墻外保溫系統(tǒng)是一種復(fù)合結(jié)構(gòu)，一般包括保溫層、粘接層、防水層、飾面層、抹面層等多個(gè)層面，一些材料間粘結(jié)力要求較大，通常還會(huì)在層間加設(shè)界面層。由于構(gòu)成保溫系統(tǒng)的各層材料不同、性質(zhì)不同，而外墻外保溫層需要直接接觸外界環(huán)境，由于天氣變化、溫差變化、干濕變化等的影響，容易產(chǎn)生材料變形現(xiàn)象，不同材料變形量受自身性質(zhì)影響，各材料相互阻礙、限制、牽制，如材料所承受應(yīng)力超過(guò)了自身的抗拉強(qiáng)度，材料就會(huì)發(fā)生斷裂，進(jìn)而造成裂縫的產(chǎn)生。

1.4 施工因素

引起施工保溫層裂縫產(chǎn)生的因素，也有許多和施工過(guò)程有關(guān)。常見(jiàn)的因素包括：門(mén)窗洞口邊角處沒(méi)有敷設(shè)網(wǎng)格布，因應(yīng)力集中造成裂縫；網(wǎng)格布與保溫層距離過(guò)近，起不到良好的抗裂效果；用來(lái)調(diào)整平整度的材料板厚度不均，載荷分布不均勻，造成裂縫產(chǎn)生；若粘貼聚苯板時(shí)其中一端翹起，就會(huì)造成另一側(cè)板面出現(xiàn)空鼓、虛貼的現(xiàn)象；在面層施工過(guò)程中，外界環(huán)境溫度過(guò)高或光照過(guò)強(qiáng)，引起面層缺水干裂，引發(fā)裂縫問(wèn)題；進(jìn)行保溫層找平時(shí)采用打磨的方式，造成聚苯板表面致密性被破壞，降低表面與抹面砂漿的粘結(jié)力；打磨厚度過(guò)大，影響保溫層的保溫性能等。

2 裂縫控制措施

2.1 增強(qiáng)構(gòu)造設(shè)計(jì)，確保柔性釋放應(yīng)力的原則

溫度的劇烈變化會(huì)引起溫差，進(jìn)而造成保溫層的外表面產(chǎn)生熱應(yīng)力集中，保溫層結(jié)構(gòu)的內(nèi)層變形小于外層變形，保溫層相互接近的構(gòu)造，要根據(jù)其彈性變形能力相互匹配，逐漸變化，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)應(yīng)力釋放，這是柔性釋放應(yīng)力的基本原理。根據(jù)這一原理，在進(jìn)行保溫材料的選擇時(shí)，要考慮到各相鄰層的約束和反約束能力，合理協(xié)調(diào)材料的線膨脹系數(shù)與彈性模量；組成墻體保溫層的材料，其需要具有一定的柔性，以確保材料在經(jīng)過(guò)變形后能夠釋放出殘余應(yīng)力，在經(jīng)過(guò)多次變形后不會(huì)因疲勞破壞產(chǎn)生工程裂縫；對(duì)于剛性面層材料，需要設(shè)置柔性分隔縫，并在中間嵌入柔性膠，便于應(yīng)力釋放；一些變形層的變形能力有顯著差異，需要設(shè)置過(guò)渡層，便于柔性釋放應(yīng)力，粘面磚用柔性粘結(jié)砂漿、柔性膩?zhàn)訉拥榷际浅Ｓ玫倪^(guò)渡層。

2.2 “抗放結(jié)合”思想

“抗放結(jié)合”是要對(duì)材料的變形能力和延展性進(jìn)行提高?？故羌訌?qiáng)抗拉強(qiáng)度，提高抗裂性，對(duì)吸收變形能量進(jìn)行吸收，進(jìn)而防止裂縫的產(chǎn)生。這一方法對(duì)于材料的強(qiáng)度、密度、彈性模量都具有很高的要求，這樣才能確保變形應(yīng)力無(wú)法釋放；放是通過(guò)允許材料變形、誘導(dǎo)材料變形、限制材料變形的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)變形應(yīng)力的釋放。這一方法對(duì)于材料變形能力以及柔性的要求較高，用疏導(dǎo)的方式對(duì)應(yīng)力和變形進(jìn)行約束，能夠有效減少工程裂縫的產(chǎn)生。

2.3 鄰層材料變形相近

整個(gè)保溫系統(tǒng)各層的溫度變化存在差異，尤其是最外層，由于與外界環(huán)境直接接觸，溫度變化存在一定的不確定性，這就容易產(chǎn)生層間形變，因此，鄰層材料變形相近十分重要，內(nèi)層的材料變形量應(yīng)當(dāng)逐層小于各外層的變形量，進(jìn)而保證變形的相互協(xié)調(diào)；另外，還要確保各層材料之間不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，保證材料之間匹配相容；對(duì)于涂料層材料和保溫材料也應(yīng)當(dāng)相互匹配，防止抹灰層過(guò)薄，液體型涂料滲透，對(duì)保溫材料造成腐蝕。

2.4 基層處理

在工程施工中，基層表面經(jīng)常存在凸起、空鼓等部位，由于施工現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境復(fù)雜，基層表面還可能存在油污等雜物附著，對(duì)于表面不平整的部位應(yīng)當(dāng)及時(shí)剔除，然后用水泥砂漿找平，確保基層的平整性，在進(jìn)行粘接時(shí)，一定要確保牢固，避免產(chǎn)生空鼓、裂縫、脫層等不良現(xiàn)象，一般要求粘接強(qiáng)度應(yīng)大于0.3MPa，粘結(jié)界面應(yīng)當(dāng)將脫開(kāi)面積控制在一半以下，通過(guò)使用界面劑進(jìn)行界面處理，可以有效增強(qiáng)粘接強(qiáng)度。

2.5 保溫層施工

外墻保溫層的施工，較多采用滿粘法來(lái)粘貼聚苯板。首先要進(jìn)行基層的找平，確保平整度小于3mm，然后要將膠粘劑涂滿在聚苯板背面，進(jìn)行刮抹時(shí)要用齒形抹子，粘貼采用順砌的方式，豎縫需要逐行錯(cuò)縫處理，實(shí)際粘接面積必需控制在一半以上，從而保證粘接的強(qiáng)度，防止相鄰苯板間出現(xiàn)通縫，造成空鼓、松動(dòng)；門(mén)窗洞口四周的施工需要采用整塊切割成形的方式進(jìn)行，墻角處施工時(shí)，接縫一般要距離角部20cm；在聚苯板安裝完成后，需要進(jìn)行抹面層的制作，以確保粘結(jié)強(qiáng)度，避免快速粉化對(duì)粘接強(qiáng)度造成的影響；進(jìn)行平面修整時(shí)要，用膠粉聚苯板顆粒保溫漿料進(jìn)行局部修補(bǔ)與找平，對(duì)于相應(yīng)的檢測(cè)濕度，需要控制在350～420kg/m之間，從而保證抗墜性與可操作性；還要確保玻璃網(wǎng)布具有足夠的搭接長(zhǎng)度，并在特定的部位進(jìn)行翻包；在進(jìn)行聚苯板施工時(shí)，應(yīng)當(dāng)分層開(kāi)展施工工程，聚苯顆粒漿料間隔一般為一天，如外界溫度較低，還需要酌情增加間隔時(shí)間。

3 結(jié)束語(yǔ)

外墻外保溫系統(tǒng)在各種結(jié)構(gòu)體系中均有應(yīng)用，該系統(tǒng)具有其他保溫方式無(wú)法比擬的優(yōu)良保溫隔熱效果，且不會(huì)占用建筑使用面積，然而裂縫問(wèn)題的存在，極大的削減了該系統(tǒng)的功效，因此，做好施工前的預(yù)防處理，采取科學(xué)的控制措施和管控方法，就能有效防患于未然，避免工程裂縫對(duì)建筑工程的質(zhì)量影響。