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建筑外墻外保溫相關(guān)問(wèn)題分析

作者：建筑鋼結構網(wǎng)    
時(shí)間：2010-08-14 11:07:21 [收藏]
隨著(zhù)可持續發(fā)展戰略的逐步實(shí)施和人民生活水平的提高，我國建筑節能工作出現了全面實(shí)施的大好局面。僅以建筑墻體保溫為例，目前市場(chǎng)上相關(guān)的保溫材料品種眾多，保溫工藝百花齊放，但是在實(shí)際的推廣應用過(guò)程中同時(shí)面臨
    關(guān)鍵詞：建筑 墻外 保溫
    隨著(zhù)可持續發(fā)展戰略的逐步實(shí)施和人民生活水平的提高，我國建筑節能工作出現了全面實(shí)施的大好局面。僅以建筑墻體保溫為例，目前市場(chǎng)上相關(guān)的保溫材料品種眾多，保溫工藝百花齊放，但是在實(shí)際的推廣應用過(guò)程中同時(shí)面臨著(zhù)各種問(wèn)題。
    　　關(guān)于膨脹聚苯板薄抹灰外墻外保溫系統的問(wèn)題
    　　粘貼方式
    　　在《膨脹聚苯板薄抹灰外墻外保溫系統》標準中要求，EPS聚苯板本身的拉拔強度≥0.10MPa；黏結砂漿與EPS聚苯板的（常溫常態(tài)、耐水、耐凍融）黏結強度≥0.10MPa；當粘貼面積≥40%時(shí)，結構墻與EPS聚苯板間的黏結力達到40kN/m2。由此可見(jiàn)，除了EPS聚苯板與黏結砂漿的性能外，粘貼面積也是很重要的一個(gè)因素，粘貼面積大小會(huì )直接影響保溫系統的安全。
    　　目前，一般標準上提供的粘貼方式有“點(diǎn)粘法”和“滿(mǎn)粘法”兩種，其中“點(diǎn)粘法”適合平整度不好的基層，“滿(mǎn)粘法”適合平整度好的基層?，F實(shí)的建筑保溫基面的平整度絕大部分都不是很好，偏差達20毫米–30毫米的屢見(jiàn)不鮮。標準88J2-9中用“界面劑加1?3水泥砂漿”進(jìn)行找平需要商榷，其原因涉及現場(chǎng)配置用的水泥和砂子的質(zhì)量狀況以及立面墻上涂抹的砂漿的養護情況。通過(guò)實(shí)驗發(fā)現，不論是采用1?1、1?2或1?3的水泥砂漿，其與混凝土的拉拔強度很不穩定，平均強度很難達到0.40MPa以上，相對外墻外保溫專(zhuān)用黏結砂漿大于0.70MPa的要求相差甚遠，但完全用外墻外保溫專(zhuān)用黏結砂漿去找平，價(jià)格很難讓用戶(hù)接受，因此在基層上去找平實(shí)際上不可取。在不平的基層上采用滿(mǎn)粘法不僅浪費材料，而且還有可能導致虛粘，施工時(shí)需要選擇相應的鋸齒抹子，還要用齒深為20毫米-30毫米的抹子，操作起來(lái)有一定難度，在做試驗樣板時(shí)可以采用，真正用于工程施工時(shí)可操作性差。
    　　實(shí)際上，100%的滿(mǎn)粘也沒(méi)必要。對膨脹聚苯板薄抹灰外墻外保溫系統而言，其安全性的影響因素主要來(lái)自負風(fēng)壓作用。根據《建筑結構荷載規范》中有關(guān)負風(fēng)壓計算結果，最大負風(fēng)壓與黏結力相比實(shí)際上是非常小的。當粘貼面積達到40%時(shí)，安全系數能達到10以上。因此100%的滿(mǎn)粘沒(méi)有必要。
    　　砂漿的組分
    　　在實(shí)驗室內，在成本相同時(shí)，雙組分砂漿（粉料與液料）比干粉砂漿的性能要稍好些。但在施工現場(chǎng)，雙組分液料的加水等過(guò)程是管理的難題。另外，也會(huì )出現液料冬天受凍破乳、夏天發(fā)霉變臭、運輸中破桶等現象，還有桶的成本及其回收利用的問(wèn)題。相比之下，多組分砂漿（如專(zhuān)用膠、水泥、砂子在現場(chǎng)按規定比例使用）存在的問(wèn)題更多，除具有雙組分的問(wèn)題外，還存在現場(chǎng)用砂子的質(zhì)量難以保證，其級配、含泥量等難以確定，這兩項對砂漿的性能影響很大。水泥和砂子采用1?1、1?2或1?3的比例都難以在現場(chǎng)精確控制。有鑒于此，建議最好采用單組分干粉砂漿。
    　　防火
    　　幾乎所有保溫工程都存在防火問(wèn)題。對建筑外墻外保溫工程，因其是在室外，外表面又有砂漿保護，應著(zhù)重預防室內火源，在窗臺上沿增加巖棉類(lèi)防火性能較好的保溫材料是解決問(wèn)題的途徑之一。對于EPS聚苯板薄抹灰外墻外保溫系統，注意施工時(shí)的防火問(wèn)題很有必要。但對已抹灰的EPS聚苯板薄抹灰薄抹灰外墻外保溫系統工程，因抹灰砂漿的作用，著(zhù)火燃燒有一定的難度。
    　　關(guān)于膠粉聚苯顆粒外墻外保溫系統的問(wèn)題
    　　膠粉聚苯顆粒外墻外保溫系統早在上世紀70年代的德國首先使用，并于1991年頒布了《膨脹聚苯乙烯顆粒與無(wú)機膠凝材料復合而成的保溫系統》（DIN 18 550 第三部分）標準。目前，此系統由于在實(shí)際應用中存在漿料導熱系數和吸水率大、系統傳熱系數大、漿料的配制及施工難度大等弊端在國外早已不采用。對于國內大量推廣應用的此類(lèi)系統，應該注意在涂抹聚苯顆粒漿料前，使用優(yōu)質(zhì)的界面劑比較重要，因為聚苯顆粒漿料本身與基層的黏結力非常差，一旦聚苯顆粒漿料上墻后的養護時(shí)間少，會(huì )對低強度的聚苯顆粒漿料自身結構產(chǎn)生影響。另外，聚苯顆粒漿料里面的大量水分如果不能揮發(fā)出來(lái)，對系統后期的穩定性會(huì )有不利影響。值得一提的是，目前國內有很多不法廠(chǎng)商利用劣質(zhì)的膠粉料和極少量的聚苯顆粒配制漿料，魚(yú)目混珠，制造節能保溫的假象。
    　　關(guān)于大模內置外墻外保溫系統的問(wèn)題
    　　跑模
    　　對于大模內置（有網(wǎng)或無(wú)網(wǎng)）外墻外保溫系統最常見(jiàn)也比較棘手的問(wèn)題是跑模問(wèn)題。在偏差30毫米–40毫米甚至50毫米–60毫米的EPS聚苯板表面用砂漿找平困難非常大。另外，漏漿的處理和脫模劑的清理也比較困難，施工前應雙面噴涂合適的界面劑。固定EPS聚苯板時(shí)，板間注膠的作用較小，火燒絲的作用相對較大。
    　　抹灰砂漿
    　　DBJ/T01–66–2002中對抹灰砂漿的描述是水泥：P.032.5；砂子：中砂，含泥量≤1%；水泥砂漿按1?3比例配制，按水泥重量加入抗裂劑，要求收縮值≤1%。但在實(shí)際工程中很難找到現成的中砂且含泥量≤1%，也很難做到水泥砂漿按1?3比例配制?？沽褎┑膽靡矝](méi)有給定具體的要求；收縮值的測量沒(méi)有規定，等施工完成后再去檢測，已經(jīng)沒(méi)有實(shí)際意義。因此建議使用由工廠(chǎng)經(jīng)過(guò)嚴格控制生產(chǎn)的專(zhuān)用商品砂漿等材料，嚴格按要求施工。
    　　關(guān)于預制保溫板后掛式外保溫系統的問(wèn)題
    　　板縫
    　　預制保溫板后掛式外保溫的板縫容易開(kāi)裂，主要原因可能是保溫板出現脹縮引起。該系統不像EPS聚苯板薄抹灰外墻外保溫系統那樣用網(wǎng)格布成一個(gè)整體，基本沒(méi)有利用網(wǎng)格布極好的抗裂增強作用。另一個(gè)常見(jiàn)問(wèn)題是，對于預制保溫板后掛式外保溫系統，如果板縫膠不合適（很多工程都這樣采用），板縫處可能出現熱橋，其間就會(huì )結露，天長(cháng)日久，會(huì )顯現出明顯的連通板縫。近年來(lái)有很多內保溫工程都采用這種做法，預制保溫板一般是齊縫施工，因而在家庭裝修完畢后，出現可見(jiàn)的網(wǎng)格狀陰影的現象比較普遍，而且這種可見(jiàn)的網(wǎng)格狀陰影又很難消除。
    　　脹栓的作用
    　　一般標準規定，脹栓的拉拔力應大于0.6kN，實(shí)際拉拔力能夠達到1kN左右，即便如此，相對于聚合物砂漿的黏結作用（如上述“粘貼方式”中所述），脹栓對拉拔的作用還是有限的。特別是施工人員如果不專(zhuān)業(yè)或不敬業(yè)，隨意打孔（如左右搖晃電錘等）使脹孔過(guò)大，脹栓基本上發(fā)揮不了作用，對于脹栓的熱橋作用，如果單個(gè)脹栓的傳熱量為0.004W/K，當使用的脹栓數量達到25個(gè)以上時(shí)，系統的傳熱系數會(huì )增大0.10W/m2•K以上，需要增加保溫層厚度去彌補損失。另外，脹栓銹蝕也是目前須要解決的一個(gè)普遍問(wèn)題。因此，如果采用外墻外保溫，應該采用粘貼法或粘釘結合施工。
    　　關(guān)于XPS擠塑聚苯板外墻外保溫系統的問(wèn)題
    　　XPS擠塑聚苯板外墻外保溫系統的優(yōu)點(diǎn)有強度較高、導熱系數較小、具有一定的防水性等優(yōu)點(diǎn)，缺點(diǎn)相對來(lái)說(shuō)更多一些。一是熱穩定性差。根據國標進(jìn)行檢測，目前國內生產(chǎn)（含外企生產(chǎn)）使用的XPS聚苯板的變形量在2%左右，而EPS聚苯板的變形量在0.4%以?xún)?，使XPS聚苯板外面的保護砂漿和涂料易開(kāi)裂。二是XPS聚苯板的可粘性差。一般在使用前都要雙面滾涂界面劑，保溫市場(chǎng)所要求的界面劑和XPS聚苯板的標準目前尚無(wú)行標或地標；三是一般XPS聚苯板的透氣性較差。在濕熱地帶使用時(shí)，易在板縫處產(chǎn)生水汽集中以至空鼓、開(kāi)裂。對于面磚飾面的，雖然短期內被掩蓋了，但在長(cháng)期的環(huán)境考驗下，出現掉磚的可能性較大。
    　　關(guān)于面磚飾面的問(wèn)題
    　　在建筑物外立面貼磚的風(fēng)險較大，在外墻外保溫工程上貼磚的風(fēng)險會(huì )更大，所以盡量不要在外墻外保溫工程上尤其是在高層和超高層建筑上貼面磚。
    　　掉磚的原因
    　　掉磚的直接原因似乎是由于面磚和砂漿的重力剪切引起的。事實(shí)上，即使保溫板保護砂漿、面磚黏結砂漿加上面磚的重量達到100kg/m2，其剪切力也小于1kN/m2，相比EPS聚苯板及EPS聚苯板與聚合物砂漿之間的抗剪強度（一般大于拉拔強度，即大于40kN/m2）還是非常小的。因此，重力不是掉磚的根本原因。根據實(shí)測結果，在北京地區按照節能65%的標準施工的薄抹灰外墻外保溫工程，即使在秋天，保溫板的外表面也能達到65℃以上，而當期凌晨的最低溫度可能低至10℃，日溫差能達到50℃以上。如果在中午下一場(chǎng)暴雨，可能在10分鐘以?xún)冉档偷?0℃以下，即10分鐘內的溫差能達到40℃以上。根據檢測，面磚與砂漿的線(xiàn)脹系數相差2倍–3倍，而且保溫板外表面、保護砂漿、面磚黏結砂漿及面磚的升降溫基本上同步。如果以較簡(jiǎn)單的分步累加法計算，在溫度由20℃升高到70℃后，面磚與黏結砂漿的溫度變形量也相差2倍–3倍。因此，在遇到大的溫差時(shí)，兩者的變形量之差應該是掉磚的直接原因之一。
    　　對于外墻外保溫貼磚工程，面磚膠粘劑的作用非常明顯。從掉磚現象來(lái)看，破壞部位多集中在膠粘劑與面磚的黏結界面、膠粘劑與底層抹灰砂漿的黏界面、膠粘劑內部破壞和底層抹灰砂漿層，其中尤以前兩者居多。因此，應選用柔性面磚膠粘劑。對于面磚的要求：厚度為6毫米–10毫米、面積小于19000平方毫米；吸水率為0.5%–6%；背面不能太光滑，最好帶燕尾槽；施工前一定要將面磚背面清洗干凈后晾干。對于填縫的要求：要用吸水率較低的柔性填縫劑；要勾弧型縫，縫的深度應為面磚厚度的一半，縫寬應為5毫米–10毫米；要填縫不能擦縫。特別是在施工時(shí)，面磚膠粘劑須用機器攪拌，否則會(huì )出現加水多時(shí)面磚滑移的現象；如果攪拌不充分，膠粘劑中的聚合物不能充分地分散，就不能發(fā)揮增強作用，而且未分散的膠粉的聚集也會(huì )發(fā)生反作用。不要單用鏝刀法施工，最好用組合法施工，鋼托架和分割縫不能少。
    　　增強網(wǎng)的選擇
    　　試驗發(fā)現，當用鍍鋅鋼絲網(wǎng)增強時(shí)，網(wǎng)孔在10毫米–25毫米范圍內，網(wǎng)孔大小對拉拔強度影響不大；當面磚膠粘劑非常好時(shí)，拉拔的斷裂面一般在鋼絲網(wǎng)附近。但是，鍍鋅工藝對鋼絲的防銹性能影響非常大（應選擇后熱鍍鋅網(wǎng)，先鍍后焊或先焊后鍍的冷鍍鋅網(wǎng)都應禁止使用），這是鋼絲網(wǎng)的最大弊端。當用鋼絲網(wǎng)增強時(shí)，一般抹灰厚度均在8毫米以上。此時(shí)若使用薄抹灰外墻外保溫砂漿，一是使用不合理，二是成本較高。于是有些施工者采用普通砂漿直接抹灰或是摻一些抗裂劑之類(lèi)的材料，造成很多隱患。當用玻纖網(wǎng)增強時(shí)，對施工工藝影響很大，不同面層施工工藝的拉拔結果差別很大，而且不同廠(chǎng)家的試驗結果也不一樣。根據試驗結果，采用玻纖網(wǎng)增強的，砂漿厚度影響大，砂漿較薄時(shí)，拉拔斷裂面一般均在網(wǎng)格布位置。當用雙層網(wǎng)布時(shí)，面層網(wǎng)布的孔尺寸應大些，網(wǎng)間、網(wǎng)下、網(wǎng)上面的砂漿層厚度都不能太小。
    　　標準與現實(shí)的差異
    　　根據JC/T 547-2005《陶瓷墻地磚膠粘劑》規定，在制備檢測拉伸強度的試件時(shí)，先在平放的標準混凝土板上抹一層膠粘劑，再用鋸齒抹子梳理一遍，將試驗磚放置于鋸齒型膠粘劑上，然后在每塊瓷磚上加載（2.00±0.015）kg的壓塊并保持30秒。試驗條件是溫度（23±2）℃，相對濕度（50±5）%，循環(huán)風(fēng)速小于0.2m/s。具體做法是先加水再加粉料，機器攪拌150秒后，靜置熟化一段時(shí)間，然后二次攪拌再去使用。但實(shí)際施工時(shí)的條件與此相差甚遠，這是諸多粘磚工程失敗的一個(gè)極重要的原因。因此應重復強調須用機器攪拌，粘磚時(shí)一定要揉壓，絕對不可輕敲了事。
    　　關(guān)于涂料的相容性問(wèn)題
    　　抹面用聚合物砂漿和柔性膩子的主要組成是細集料（砂、重鈣等）、水泥、聚合物、保水劑等，其中細集料幾乎是惰性的，由水泥提供基本的強度。從水泥加水攪拌后的主要水化反應結果可以看出，水泥水化不能沒(méi)有水（但水分的揮發(fā)是一種自然過(guò)程）。在外保溫用聚合物砂漿和柔性膩子中一般均含有聚合物和保水劑，尤其是保水劑在砂漿和膩子施工后沒(méi)有水養護的情況下能給水泥的水化提供充足的水。
    　　在外墻外保溫用聚合物砂漿和柔性膩子中，主要聚合物一般為VAE樹(shù)脂或水乳性丙烯酸樹(shù)脂，施工后由于失水干燥成膜而對膩子和砂漿起抗裂增強作用。這些聚合物樹(shù)脂與水泥共同作用，一方面它們的失水為水泥的水化提供水，另一方面，水泥水化吸收的水為聚合物樹(shù)脂的干燥成膜又提供了幫助。一般水泥的水化反應和聚合物的干燥成膜都需要一定的時(shí)間，在水泥充分水化前，過(guò)早過(guò)多失水會(huì )造成粉化等現象；在聚合物干燥成膜前，如遇溶劑（包含水），它們又都可能溶出，從而造成結構破壞。
    　　當采用某些溶劑性涂料時(shí)，可能發(fā)生的情況有如溶劑揮發(fā)率太大，涂膜會(huì )很快干燥，影響涂膜的流平性、光澤等指標，表面會(huì )產(chǎn)生橘皮狀泛白現象。究其原因是溶劑揮發(fā)太快，使涂膜迅速冷卻，在尚未干燥的涂膜上出現結露或涂膜收縮的緣故。由于涂膜透氣性差，又有疏水性，如在潮濕基層上施工，容易產(chǎn)生起皮、脫落現象。另外，涂料中的溶劑可能會(huì )對膩子或聚合物砂漿中的聚合物產(chǎn)生溶解作用，破壞膩子和砂漿的結構，從而引起起皮、開(kāi)裂等現象。而且大量易燃的有機溶劑的揮發(fā)，容易引起環(huán)境污染。
    　　關(guān)于檢測報告和驗收等方面的問(wèn)題
    　　目前，建筑保溫市場(chǎng)較為混亂，甲方、監理單位一定要注重對施工過(guò)程的過(guò)程檢驗和監管，對于由供應方提供的相關(guān)產(chǎn)品檢測報告要做好詳細認真的復檢工作，加強對所提供產(chǎn)品的質(zhì)量驗收，務(wù)必要做好每一道工序的驗收，嚴格確保工程質(zhì)量。
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