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建筑节能是世界各国都十分关心和重视的课题,其中外墙外保温隔热技术是建筑节能的主要措施之一,但外墙外保温墙面裂纹现象比较突出,并成为质量通病。为此,必须弄清其产生原因,并做好预防,才能保证建筑施工质量。
一、设计不合理引起的裂纹及预防措施
1.细部设计不合理
在外墙转角处或突变处等部位,设计时没考虑采取消除应力集中的措施,在窗台处不设抗裂梁或抗裂梁锚固措施不当,造成外墙裂纹,致使外墙外保温产生裂纹。另外,现在很多外墙采用轻质墙体材料进行砌筑,这也为外墙保温系统的安全埋下了隐患。因为标准要求单个锚栓的抗拉承载力不小于0.3KN,但通过拉拔试验来看,多数不合格,极易造成外墙外保温系统产生裂纹,甚至会造成整体脱落。
预防措施:尽量减小建筑物的体形变化系数,对转角或突变部位采取消除应力集中的构造措施,如错层处,墙体必须断开,窗台部位加设窗台抗裂梁并且充分考虑抗裂梁的锚固长度及构造措施;施工单位要更加重视此部位的重要性,严格按设计文件或图集来施工。设计人员在设计外墙围护结构时,必须与外墙外保温系统统筹考虑,使用合适的外墙砌体。
2.女儿墙保温设计不合理
女儿墙部位保温结构设计存在不合理现象,一般只对外立面进行保温设计,对女儿墙顶部及内侧均不做保温设计,从而造成女儿墙部位内外两侧存在较大的温差,引起墙体两侧膨胀或收缩不一样,造成墙体裂缝引发保温材料产生裂纹。
预防措施:对女儿墙内、外两侧进行保温设计,避免保温结构产生裂纹。
二、地基基础处理不当引起的裂纹及预防措施
由于地基基础处理不当造成建筑物变形,尤其是外围墙体的变形。因为外墙外保温结构为非承重结构,它承受外力的能力非常有限,如果地基基础处理不当,势必引起建筑物的变形,尤其是变形反映在外围墙体上,外墙外保温结构作为非承重部位会非常容易地产生裂纹。
预防措施:严格按照地质勘察报告进行设计,并严格依据设计文件进行施工,对于施工过程中遇到的地基比较复杂的情况或地质勘察不祥的情况,要联合勘察、设计、建设、建立等单位制定切实可行的处理措施,确保地基承载力满足要求,保证上部结构的稳定性,从而也使外墙保温结构处于相对比较稳定的环境中。
三、保温材料质量引起的裂纹及预防措施
1.粘结砂浆
目前的保温板大多采用粘结砂浆固定在墙面上形成保温层。因此,粘结砂浆质量是保温板平整、牢固地固定在墙面上和保温层不出现裂纹的重要保证。如果砂浆的粘结性能不能满足相应保温系统的要求,就会造成保温板固定不牢,引起防护层开裂,更有甚者,还会造成保温板脱落。如果粘结砂浆粘结力太大,强度太高,收缩大,也会将保温板拉裂,引起保温层开裂。
预防措施:统筹考虑其粘结力、强度及收缩率必须与保温系统向匹配。
2.聚苯板
(1)膨胀聚苯板(EPS)
①堆积密度过小,如果采用15kg/m3以下的EPS板作为墙体保温材料,由于堆积密度小,抗冲击力差,易变形,易引起保温墙面开裂。
预防措施:采用堆积密度在18~22kg/m3、尺寸稳定性变化不大于0.3﹪的阻燃型膨胀EPS板。
②陈化时间不足
预防措施:必须保证EPS板在自然条件下陈化42d或在60o蒸汽中陈化5d,这样才能保证EPS板上墙后的稳定性。
③粉化。由于EPS板露天存放实践较长或工期较长等原因造成EPS板表面粉化,导致EPS板粘结不牢或外层抗裂砂浆粘结不牢。
预防措施:进场的EPS板最好在室内存放,在室外存放时须用篷布遮盖,严禁露天暴晒或雨淋。
(2)挤塑聚苯板(XPS)
挤塑板具有良好的闭孔结构、吸水率较低、导热系数小等优点,但在已应用的工程中开裂现象比较普遍,除了与EPS板薄抹灰外墙保温系统有类似的原因外,还有以下原因:整个系统材料不配套,根据有关资料显示,XPS板在国外主要应用于屋面及地面的保温,而目前国内对XPS板应用于墙面保温系统还缺乏必要的试验验证。另外,由于XPS板密度大,强度高,受温差变形产生的应力也大,因此,板缝处容易造成开裂,但在这种情况下已有大量工程进行了应用,因此出现质量问题也是必然的。
预防措施:建议在没有充分科学依据的情况下,不要贸然使用XPS板保温系统。
3.耐碱网布(玻纤网)与抗裂砂浆(抹面砂浆)
耐碱网布与抗裂砂浆构成的防护层对整个系统的抗裂性起着关键作用。防护层中的耐碱网布一方面能够有效地增加防护层的抗拉伸能力,另一方面能分散应力,可以将原本可能产生的较宽裂缝分散成较细小的裂纹,从而起到抗裂作用。正因为其发挥着非常关键的抗裂作用,我们必须重视其产品质量。然而由于受到利益驱动,一些厂家生产的耐碱网布的断裂强度值及耐拉伸断裂强力根本达不到要求,所用的抗裂砂浆柔韧性不足;再者,部分施工单位偷工减料,以次充好,从而为外墙保温施工质量埋下了隐患。
预防措施:建设单位及监理单位必须严格把好材料进场关,尤其是对于材料取样、送样必须采取押送制度,从源头上杜绝质量隐患的产生。
四、施工不规范造成的裂纹及预防措施
保温板的粘结面积,在窗口及转角等部位的做法及相应部位耐碱网布的做法在《外墙保温应用技术规范》(DBJ14-035-2007·J11135-2008)中均有详尽的规定,但是在实际的施工过程中,由于施工单位的管理跟不上,操作人员素质低,建立监督不到位等原因,结果造成保温板粘结面积率不足,窗口及转角处保温板及网布设置不规范,再者网布搭接不足或不到位等现象的发生。另外,个别建立人员对外墙保温施工技术缺乏了解,虽然是处于好意让施工单位对抗裂砂浆抹的厚一点,然而事与愿违,抗裂砂浆过厚造成了砂浆层收缩加大,容易开裂。
预防措施:在保温施工过程中,施工单位必须严格按规范及标准规定的做法进行施工,要加强对操作人员的技术交底,同时加强施工过程中的监控,发现问题及时解决,另外,监理人员也要加强业务学习,尤其是对新工艺、新标准的学习研究,不能凭想当然乱指挥。
一、设计不合理引起的裂纹及预防措施
1.细部设计不合理
在外墙转角处或突变处等部位,设计时没考虑采取消除应力集中的措施,在窗台处不设抗裂梁或抗裂梁锚固措施不当,造成外墙裂纹,致使外墙外保温产生裂纹。另外,现在很多外墙采用轻质墙体材料进行砌筑,这也为外墙保温系统的安全埋下了隐患。因为标准要求单个锚栓的抗拉承载力不小于0.3KN,但通过拉拔试验来看,多数不合格,极易造成外墙外保温系统产生裂纹,甚至会造成整体脱落。
预防措施:尽量减小建筑物的体形变化系数,对转角或突变部位采取消除应力集中的构造措施,如错层处,墙体必须断开,窗台部位加设窗台抗裂梁并且充分考虑抗裂梁的锚固长度及构造措施;施工单位要更加重视此部位的重要性,严格按设计文件或图集来施工。设计人员在设计外墙围护结构时,必须与外墙外保温系统统筹考虑,使用合适的外墙砌体。
2.女儿墙保温设计不合理
女儿墙部位保温结构设计存在不合理现象,一般只对外立面进行保温设计,对女儿墙顶部及内侧均不做保温设计,从而造成女儿墙部位内外两侧存在较大的温差,引起墙体两侧膨胀或收缩不一样,造成墙体裂缝引发保温材料产生裂纹。
预防措施:对女儿墙内、外两侧进行保温设计,避免保温结构产生裂纹。
二、地基基础处理不当引起的裂纹及预防措施
由于地基基础处理不当造成建筑物变形,尤其是外围墙体的变形。因为外墙外保温结构为非承重结构,它承受外力的能力非常有限,如果地基基础处理不当,势必引起建筑物的变形,尤其是变形反映在外围墙体上,外墙外保温结构作为非承重部位会非常容易地产生裂纹。
预防措施:严格按照地质勘察报告进行设计,并严格依据设计文件进行施工,对于施工过程中遇到的地基比较复杂的情况或地质勘察不祥的情况,要联合勘察、设计、建设、建立等单位制定切实可行的处理措施,确保地基承载力满足要求,保证上部结构的稳定性,从而也使外墙保温结构处于相对比较稳定的环境中。
三、保温材料质量引起的裂纹及预防措施
1.粘结砂浆
目前的保温板大多采用粘结砂浆固定在墙面上形成保温层。因此,粘结砂浆质量是保温板平整、牢固地固定在墙面上和保温层不出现裂纹的重要保证。如果砂浆的粘结性能不能满足相应保温系统的要求,就会造成保温板固定不牢,引起防护层开裂,更有甚者,还会造成保温板脱落。如果粘结砂浆粘结力太大,强度太高,收缩大,也会将保温板拉裂,引起保温层开裂。
预防措施:统筹考虑其粘结力、强度及收缩率必须与保温系统向匹配。
2.聚苯板
(1)膨胀聚苯板(EPS)
①堆积密度过小,如果采用15kg/m3以下的EPS板作为墙体保温材料,由于堆积密度小,抗冲击力差,易变形,易引起保温墙面开裂。
预防措施:采用堆积密度在18~22kg/m3、尺寸稳定性变化不大于0.3﹪的阻燃型膨胀EPS板。
②陈化时间不足
预防措施:必须保证EPS板在自然条件下陈化42d或在60o蒸汽中陈化5d,这样才能保证EPS板上墙后的稳定性。
③粉化。由于EPS板露天存放实践较长或工期较长等原因造成EPS板表面粉化,导致EPS板粘结不牢或外层抗裂砂浆粘结不牢。
预防措施:进场的EPS板最好在室内存放,在室外存放时须用篷布遮盖,严禁露天暴晒或雨淋。
(2)挤塑聚苯板(XPS)
挤塑板具有良好的闭孔结构、吸水率较低、导热系数小等优点,但在已应用的工程中开裂现象比较普遍,除了与EPS板薄抹灰外墙保温系统有类似的原因外,还有以下原因:整个系统材料不配套,根据有关资料显示,XPS板在国外主要应用于屋面及地面的保温,而目前国内对XPS板应用于墙面保温系统还缺乏必要的试验验证。另外,由于XPS板密度大,强度高,受温差变形产生的应力也大,因此,板缝处容易造成开裂,但在这种情况下已有大量工程进行了应用,因此出现质量问题也是必然的。
预防措施:建议在没有充分科学依据的情况下,不要贸然使用XPS板保温系统。
3.耐碱网布(玻纤网)与抗裂砂浆(抹面砂浆)
耐碱网布与抗裂砂浆构成的防护层对整个系统的抗裂性起着关键作用。防护层中的耐碱网布一方面能够有效地增加防护层的抗拉伸能力,另一方面能分散应力,可以将原本可能产生的较宽裂缝分散成较细小的裂纹,从而起到抗裂作用。正因为其发挥着非常关键的抗裂作用,我们必须重视其产品质量。然而由于受到利益驱动,一些厂家生产的耐碱网布的断裂强度值及耐拉伸断裂强力根本达不到要求,所用的抗裂砂浆柔韧性不足;再者,部分施工单位偷工减料,以次充好,从而为外墙保温施工质量埋下了隐患。
预防措施:建设单位及监理单位必须严格把好材料进场关,尤其是对于材料取样、送样必须采取押送制度,从源头上杜绝质量隐患的产生。
四、施工不规范造成的裂纹及预防措施
保温板的粘结面积,在窗口及转角等部位的做法及相应部位耐碱网布的做法在《外墙保温应用技术规范》(DBJ14-035-2007·J11135-2008)中均有详尽的规定,但是在实际的施工过程中,由于施工单位的管理跟不上,操作人员素质低,建立监督不到位等原因,结果造成保温板粘结面积率不足,窗口及转角处保温板及网布设置不规范,再者网布搭接不足或不到位等现象的发生。另外,个别建立人员对外墙保温施工技术缺乏了解,虽然是处于好意让施工单位对抗裂砂浆抹的厚一点,然而事与愿违,抗裂砂浆过厚造成了砂浆层收缩加大,容易开裂。
预防措施:在保温施工过程中,施工单位必须严格按规范及标准规定的做法进行施工,要加强对操作人员的技术交底,同时加强施工过程中的监控,发现问题及时解决,另外,监理人员也要加强业务学习,尤其是对新工艺、新标准的学习研究,不能凭想当然乱指挥。