淺究EPS聚苯板外保溫面層裂縫[摘要]建筑節能的法規出臺后，全國各地的建筑都已經普及保溫系統，但是在此普及過程中，外墻裂縫一直是難以解決的問題，成為外墻外保溫體系的質量通病，本文主要從設計、材料、施工方面對裂縫原因分析并提出相關的解決措施。[關鍵詞]外保溫裂縫EPS保溫板應力keywords:ExteriorInsulationcracksEPSinsulationboardStressAbstract:Constructionofenergy-savingregulationsintroduced,allofthecountryhavebeenbuildinginsulationsystemofuniversal,butinthisuniversalprocess,thewallcrackshavebeendifficulttoresolvetheproblemwhithhasbecomeexteriorinsulationsystemofqualityproblems.Thearticleanalysismaindesign,materials,Theconstructionofthecausesofcracksandrelatedsolutions.正文：為設節能減排集約型社會，保護環境，國家從1997年開始強制實施建筑節能50%的標準。EPS外保溫體系有利于建筑物建立一個更加合理的溫度場。由于采用外保溫，內部的磚墻或混凝土等結構受到保護，使保溫層以里的主體結構冬季溫度提高，濕度降低，溫度變化較為平緩，夏季結構溫度穩定，墻體結構熱應力減少，從而大大減小主體墻產生裂縫、變形、破損的危險性，建筑壽命得以大大延長。完善的外保溫對結構的骨架全面包覆，雨、雪、凍、融、干、濕等對主體墻影響大大減輕。因此，由于外保溫體系對建筑結構的保護、防止裂縫等優良性能，被廣泛用于各個工程項目當中。但是由于各種原因，外保溫面層的裂縫問題始終不能解決，很多工程或多或少的存在裂縫的問題，成為外墻保溫技術發展的障礙。筆者主要從設計、材料性能及施工原因進行分析。1設計原因1.1.未保溫的外墻出挑構建與保溫的墻體直接連接在溫度變化中，由于未保溫的外墻出挑構建受溫度的影響較大，產生的溫度應力要大于保溫的墻體，其應變也有較大的差異，不能保證形變協調導致交界處產生破壞。如屋頂的花籃梁在夏季和冬季的形變如下圖一、圖二所示：由于花架梁與屋面是剛接點，由于變形不協調，經過長時間的冬夏交替，產生疲勞破壞，在節點處易產生裂縫。因此在結構設計過程中，應當改變花架梁的固定支座模式，由三次超靜定結構改為靜定結構或一次超靜定結構，由剛節點改為滑動支座，使溫度應力能夠有效釋放，防止裂縫的產生有良好的效果。如下圖三所示：1.2抹面層不應設抗裂分隔縫外保溫面層設計的原則是逐層漸變，柔性釋放應力的原則進行設計的，柔性的面層設計有利于溫度應力的均勻分布。但是在當前的面層設計中為了釋放溫度應力,在面層上設置抗裂分隔縫,表面上看這種做法很值得提倡,但是根據圣維南定理可知,分隔縫只對分隔縫附近的范圍內的溫度應力應力明顯,對離分隔縫較遠范圍內的溫度應力影響有限.根據模擬試驗分隔縫處的溫度應力也證明了這一點(如下圖四所示).因此設置分隔縫并不能有效的分散溫度應力,而且破會面層的整體性,使溫度應力不能有效的均勻分布,且會在抗裂分隔縫處會產生應力集中,致使分隔縫拉裂,外界水分進入墻體,加快面層裂縫的產生.1.3外墻外保溫面層盡量不要使用面磚面層面磚的重力荷載比較大,其重力荷載通過保護層、界面層、保溫層，最終通過保溫層與墻面的粘結力承擔。在力的傳遞過程中，由于保溫層的柔性，在剪切力的作用下保溫層會產生較大的剪切形變，而面磚是剛性的，不能與之應變協調，導致面磚相互擠壓，脫落。采用密縫連接的面磚，由于施工過程中不易控制，極易產生瞎縫，外界水分進入面磚內，在凍融循環作用下導致灰縫疲勞破壞，產生裂縫甚至脫落，危害墻體的安全。1.4保溫系統盡量采用無空腔構造保溫系統分為密閉有空腔構造體系和無空腔構造體系，在很多工程中采用了密閉有空腔構造體系。密閉有空腔構造體系主要考慮風載的作用，風壓有時為正壓，有時為負壓，尤其是負壓對密閉有空腔保溫體系的影響是最嚴重的，在長時間的正負壓作用下，密閉有空腔保溫體系有可能被破壞，導致墻面滲水面層裂縫。在受到風荷載作用的同時，密閉有空腔保溫體系還受到風振系數的影響，在風載的作用下，密閉有空腔保溫體系隨之振動，當風振頻率與保溫板固有頻率相同時，保溫板就會產生最大的振動，破壞密閉空腔構造體系并導致面層裂縫。因此，在設計中應盡量采用無空腔構造結構。其次，密閉有空腔體系主要是通過點框粘法或條粘法與每平方米不少于20個機械錨固件相互配合，保溫系統本身有重力Q和錨固件的拉力T要經過錨固件和粘結劑傳遞至墻體最終傳到基礎，但是在空腔部分力由于無粘結劑破壞了整個傳力系統，無法傳遞錨固件的拉力和保溫系統的重力（如圖五），導致應力分布不均勻，產生應力集中導致過大的變形，面層產生裂縫。在施工過程中，由于墻面的平整度很難控制，經常會出現漲模現象，使用點框粘法或條粘法，EPS保溫板很難與墻體完整結合，無法形成密閉空腔，外界水分進入空間內，使面層產生裂縫，保溫系統失效。④采用點框粘法時，在邊框會產生應力集中，保溫板的荷載不能均與作用于墻面，在板縫交界處很容一產生裂縫。因此，在設計時應盡量使用無空腔體系，采用模板內置能夠有效的避免上述問題。1.5首層外墻保溫體系沒有使用雙層鋼絲網加強建筑物的首層是最容易被沖擊破壞的地方，應該使用雙層耐堿玻纖網格布進行加強，提高保溫系統的耐沖擊性。第一層搭接處可使用對接，第二層為普通做法。面層材料性能原因2.1網格布的材料性能耐堿網格布是控制保溫系統面層裂縫的重要因素，倒是現在市場上流通的網格布魚龍混雜，質量材質參差不齊，很難保證質量。網格布分為無堿網格布、中堿網格布和耐堿網格布。根據試驗表明，無堿網格布的抗拉強度最高，但是耐堿強度最差，在堿性的砂漿里強度損失最多。中堿網格布的耐堿性能也較差，在砂漿的堿性環境里一個月就會粉化，輕拉及斷。耐堿網格布因涂抹了14%-16%的氧化鋯，其耐堿性能最好，其耐堿強度能保持60%-80%，因此要選擇耐堿玻纖網格布，能夠有較好的抗裂效果。網格布的經緯向抗拉強度達不到指標要求而無法抵抗裂縫的產生。根據筆者對千禧銀杏苑項目Ⅰ標段樓座外墻裂縫的分析，由于網格布的經緯向強度不等，經向的網格布抗拉強度不達標，砂漿面層的干縮應力集中到緯向而發生斷裂，樓層由上而下間距500毫米出現一道裂縫，最終隨著橫向裂縫貫通發展，墻體大面積出現裂縫。2.2水泥砂漿的性能有些項目因工程造價的原因使用使用普通水泥砂漿作為保溫系統的面層，普通硅酸鹽水泥壓折比很難達到規定要求，使用普通硅酸鹽水泥的干縮性也比較大，因此很容易形成裂縫。在工程中應當選用摻加尼龍纖維的聚合物砂漿，尼龍纖維的耐堿性、強度具有良好的性能。聚合物摻加了膠粉、減水劑、中粘度纖維素醚和PP纖維，膠粉能有效提高砂漿的粘結度，中粘度纖維素醚能夠控制凝固時間和增加初期強度，PP纖維有較高的彈性模量，有助于砂漿的力學性能，與砂漿的握裹力強，不易抱團，有效的防止裂縫的產生，化學性質穩定，耐堿性極強，其強度、干縮性能、水灰比都能很好的抑制裂縫的開展，遠遠優越于普通砂漿。施工原因3.1基層處理當采用滿貼法時，基層墻體應平整，沒有雜物、脫模劑、油污等妨礙粘結的附著物，出現漲模，孔洞應剔除或找平，找平層必須墻體可靠粘結，不得有脫層、空鼓、裂縫現象。當采用模板內置的方法是，若有漲模，凹陷時，應使用膠粉聚苯顆粒剔除找平。3.2EPS保溫板施工采用滿貼法時，應按順砌的方式粘貼，豎縫應錯縫，不得出現通縫。保溫板應平整，不得翹曲、彎折、松動、空鼓。在陽角處應交錯互鎖。外墻附著構件入陽臺、空調擋板等，門窗洞口處不得用采用下角料，應整板切割成型。當采用模板內置時，應有效控制保護層厚度，防止漲模。采用模板內置的施工工藝，保溫板表面要噴涂界面劑，由于外墻抹灰在主體施工結束之后才能施工，這通常需要半年甚至更長的時間，保溫板每年將會以1㎜-1.5㎜的速度粉化，因此底層的保溫板很容易粉化，影響保護層的粘結強度，保溫板表面應噴涂界面劑防止保溫板的粉化。3.3保溫漿料施工在EPS保溫板上抹膠粉聚苯顆粒時應分層抹壓，兩邊成活，每層抹壓的間隔時間不小于24小時，一次成活的保溫漿料易產生裂縫。根據筆者對千禧銀杏苑一標段的觀察，由于施工單位一次成活，膠粉劇本顆粒很容易產生裂縫，抹完24小時之后，膠粉聚苯顆粒出現2㎜寬的裂縫。因此在施工中要嚴禁保溫漿料一次成活。3.4面層施工①保溫漿料自上而下全部抹完之后，再從頂層向下抹灰。筆者所管理的千禧銀杏苑工程，待膠粉聚苯顆粒初凝之后，就在表面抹灰，抹灰完成之后，裂縫就出現并逐漸發展。這是因為，膠粉聚苯顆粒抹壓完之后，由于內部的水分還沒有完全蒸發，徐變還在發展沒有定型，緊接著在其表面抹灰，加大其承受大的荷載，膠粉聚苯顆粒繼續發生較大的形變，致使砂漿面層開裂。其次在初凝的膠粉聚苯顆粒上抹灰，膠粉聚苯顆粒的水分無法蒸發而滲入到EPS保溫板內部，EPS保溫板被水化而產生較大的變形，為面層的開裂留下隱患。②網格布搭接長度不夠、干搭接以及網格布構造位置不對是導致面層開裂的重要原因。千禧銀杏苑Ⅰ標段在施工砂漿面層時，由于采取抹灰一次成活，網格布干搭接并且搭接長度不夠，網格布的位置也難以控制，抹灰完之后，就出現了裂縫（如照片所示）。因此，網格布的搭接長度一定要滿足50㎜要求，嚴禁網格布干搭接，網格布不得貼近保溫層，應做到見紋不見色，才能有效的防止裂縫的開展。網格布的施工順序無序雜亂也是形成裂縫的重要原因，窗臺、檐口、門窗死角等部位應先用抗裂砂漿貼好，在連續施工大面，滿足整個網格布分散加強網格布的原則，有利于局部部分應力的分散。③面層抹灰嚴禁一次成活，找平層和面層要分層施工。若一次成活，由于砂漿厚度較大，干縮性更加明顯，容易產生裂縫；其次，網格布的位置不容易控制并且易產生干搭接，促進裂縫的開展。當兩邊成活時，即使找平層開裂，在找平層上在抹面層，對找平層中的裂縫具有很好的修復作用，有效防止水分的滲入。④在門窗四角45°方向是應力集中的區域，應在此處延45°鋪貼網格布加強。⑤當使用面磚飾面時，抗裂防護層應采用熱鍍鋅四角網加強結構，其孔徑不應大于面磚短邊的四分之一。布設四角網時，先鋪一層抗裂砂漿，安裝錨固鍍鋅網，整個厚度不應超過8㎜-15㎜。面磚接縫寬度不應小于5毫米，否則易形成瞎縫滲水，應采用壓折比≤3的粘結砂漿及勾縫料。4.結語為了保證外墻保溫系統有效性、耐久性，應當加強專業的設計力量，筆者認為在日后的項目中，應當選用具有設計力量雄厚、施工技術、材料性能優良的專業分包隊伍，從設計、供貨到施工由專業的公司承包，這樣能夠有效的控制外墻裂縫及保溫系統的質量，在發生質量問題是容易界定責任，減少推諉、扯皮現象的發生