建筑外墙外保温系统工程裂缝成因及修补方案研究.doc

建筑外墙外保温系统工程裂缝成因及修补方案研究建筑外墙保温节能技术从2005年广泛推广应用以来，随着时间的推移和一年四季气候变化的影响，一些工程质量问题逐渐暴露，特别是外墙外保温系统开裂现象较为突出。各种裂缝修补方法也应运而生，但很多修补方案既没有首先对裂缝原因进行分析，也没有对修补材料性能进行相应的试验或比对，只凭经验进行裂缝修补。因此，现有裂缝修补方法及修补材料是否能满足现行相关标准对外墙外保温系统安全性及耐久性要求，是一个急需解决的问题。本文通过对四川地区大量建筑外墙外保温系统工程的调查，分析了裂缝出现的规律及成因，并在总结现有裂缝处理措施的基础上，按裂缝宽度及裂缝发生的构造层次不同分类，对采取不同方法修补后的外墙外保温系统进行耐候性试验，提出3个可靠、经济、适用的裂缝修补方案。1 外墙外保温系统裂缝出现规律及原因分析目前，在四川地区节能建筑工程中应用的外墙外保温系统，按保温材料不同，主要有膨胀聚苯板薄抹灰外墙外保温系统、胶粉聚苯颗粒浆料外墙外保温系统、挤塑聚苯板外墙外保温系统和水泥基复合膨胀玻化微珠保温浆料外墙保温系统等4类，按保温材料形状不同，有板材类和浆料类，按饰面材料不同，有涂料和面砖饰面类。在工程验收过程及使用过程中逐渐出现的很多质量问题，以采用涂料饰面的开裂现象较为实出。11 外墙外保温系统裂缝出现规律111 裂缝出现部位裂缝主要出现在以下部位：保温板材拼缝处，门窗洞口四角及周边，有保温系统与无保温系统墙体的接合部位，墙体伸缩缝和大面积墙体中部。112 裂缝产生的构造层裂缝主要产生在以下构造层次：装饰层(即涂料饰面层或腻子层)，抹面层(或抗裂防护层)和保温层。113 裂缝的形状裂缝形状主要表现为：网状(龟裂)和纵向或横向较长的“川”形(“十”字形)。12 裂缝形成原因121 基层处理不当主要表现在：保温系统施工前未对基层找平处理，平整度不够，基层墙面较干燥，粘贴保温板前没有对基层进行掸水处理；雨后基层墙面含水量过大时，未等墙面干燥就进行保温板的粘贴，出现虚粘；未彻底清除基层墙体的浮灰或现浇混凝土表面的脱模剂，也未作界面处理，出现空鼓、脱落和开裂。122 粘结层及组成材料质量缺陷主要表现在：粘结砂浆与基层的拉伸粘结强度低于03 MPa；粘结层厚度太薄或厚薄不均，造成保温板虚粘、空鼓；粘结面积过小，未达到不小于板面积40的要求，造成粘结力不足。123 保温层及组成材料质量缺陷主要表现在：膨胀聚苯板表观密度小于18kgm ，胶粉聚苯颗粒保温浆料干密度小于180 kgm ，保温层易变形，抗冲击性差；膨胀聚苯板陈化时间不够，尺寸稳定性差，上墙后继续收缩变形；膨胀聚苯板陈放过久，表面粉化，粘结不牢，造成保温层脱落、抹面砂浆开裂等；相邻保温板面高低不平，板间缝隙用砂浆填塞而未用同种板材切片填塞；保温浆料中的胶粉料高分子聚合物掺量偏低，造成和易性差，易滑坠，干缩大，易空鼓、开裂。124 抹面层及组成材料质量缺陷主要表现在：抹面材料的柔韧性指标不够，延伸率小，抗变形能力低；配合比中水泥比例过大，高分子聚合物掺量低，强度高，柔性不足，早期收缩过快、过大引起抹面层开裂；薄抹面系统厚度不均匀，低于3 mm或大于6 mil，产生应力不匀，导致开裂；耐碱玻纤网格布直接铺设在保温层上，或过于靠近保温层一侧，起不到应有的约束与分散作用；耐碱玻纤网格布未做搭接，或搭接长度不够，或干搭接，在这些部位出现无约束裂缝；转角与勒角处没有包边处理，门窗洞口等应力集中部位未增设耐碱玻纤网增强带，易出现变形裂缝。125 涂料饰面层及组成材料质量缺陷主要表现在：腻子采用普通外墙腻子，柔韧性和抗开裂性不能满足抗裂防护层的变形；腻子耐水性较差，被雨水侵渍后起泡开裂；采用的涂料与腻子不匹配，涂料中的溶剂与腻子中的聚合物产生化学作用，引起涂料层开裂、起皮。2 现有裂缝处理措施及评价21 常用的几种涂料饰面层开裂处理措施211 剔除全部饰面层和抹面层重新施工首先，将开裂的涂料饰面层和抹面层完全剔除。然后，重新选择柔性更好的抹面材料和耐碱保留率高的玻纤网格布，在原保温层上重新进行抹面层及饰面层施工。212 仅剔除饰面层重新施工首先，将开裂的涂料饰面层全部剔除，保留原系统的抹面层。然后，用高分子弹性底涂在抹面层上刷一遍，再选用柔韧性较好的R型柔性耐水腻子及外墙涂料进行饰面层施工。213 直接批刮腻子覆盖裂缝部位在原开裂的涂料饰面层上批刮一层柔性耐水腻子，再后涂刷外墙涂料。214 批刮腻子并复合一层网格布在原开裂的涂料饰面层上，批刮柔性耐水腻子并压入一层耐碱玻纤网格布，再后涂刷外墙涂料。215 重新选择弹性涂料进行施工剔除开裂的涂料饰面层，重新选择弹性涂料直接涂刷在原腻子层上。22 对以上几种裂缝处理措施的评价以上裂缝处理措施均是就裂缝而修补裂缝，没有针对裂缝出现的原因分析和探讨而采取适宜的有效处理措施，结果是不少工程修补处理后再次出现开裂。3 裂缝修补技术的试验研究31 裂缝修补前的工作及处理措施311 裂缝修补前应进行的工作在裂缝修补前除对裂缝出现规律及原因进行分析外，还应从裂缝宽度及出现的构造层次及以下几方面进行检查：1)外墙外保温系统的抗拉强度是否能满足01MPa的要求。保温板材与基层的粘接面积是否大于50 ，并折算有效粘结面积部分平均拉伸粘接强度是否大于005 MPa。2)裂缝是否为渗水裂缝，保护层和保温层是否已经浸水。3)涂料饰面层、抹面层是否存在空鼓、脱落现象。4)基层墙体混凝土构件与砌体构件连接处是否存在结构裂缝。312 裂缝修补前的处理措施保温层与基层墙体以及保温系统各层问的粘结强度小于005 MPa的，应进行粘结性能加强处理。修补处理方案应首先满足力学性能，如裂缝已导致保温层浸水，应对被水浸湿的保温层做干燥处理或重新施工保温层。对涂料饰面层或抹面层刷毛。如果是基层墙体结构开裂引起的裂缝，应首先处理此类裂缝，再做保温系统的修补。32 裂缝修补技术试验结果321 修补材料选择经过多次材料的性能试验结果比较，选用双组份抹面胶浆、双组份柔性耐水腻子、普通型耐碱玻纤网格布和弹性涂料。柔性耐水腻子动态抗开裂性大于03 mm。抹面层的柔韧性经弯曲柔韧性试验，弯曲半径小于100 mm；耐碱玻纤网格布符合现行国家行业标准JG 158(胶粉聚苯颗粒外墙外保温系统中普通型的性能要求。322 修补方案及耐候性试验结果裂缝修补方案及耐候性试验结果见表1。试验结果表明，3个裂缝修补技术方案是可行的，经济、适用、可靠。表I 裂缝修补方案及耐候性试验结果Table 1 Crack repair scheme and weatherability test result方案一裂缝特征 ：涂料饰面层裂缝，宽度小于0.3mm，抹面层裂缝小于0.1mm，或在饰面层施工前抹面层出现，裂缝宽度小于0.1mm。裂缝处理方案：首先沿裂缝长度方向上下两端各延长100 mm，宽度不小于100mm进行打毛处理。然后采用双组份柔性耐水腻子涂刮在该部位，并压人一层普通型耐碱玻纤网格布(网格布尽量靠近腻子层表面)。腻子层表干后进行打磨处理，但不可外露网格布，最后，涂刷外墙涂料。 耐候试验结果：修补后的系统涂料饰面层未出现开裂。方案二裂缝特征 ：涂料饰面层裂缝，宽度小于0.3mm，或在饰面层施工前抹面层出现，裂缝宽度大于0.1mm但小于0.3mm。裂缝处理方案：首先沿裂缝长度方向上下两端各延长100 mm，宽度不小于100mm剔除饰面层至抹面层表面，然后采用双组份抗裂砂浆(抹面胶浆)涂刮在处理部位，厚度为1 mm，再选用双组份柔性耐水腻子进行涂刮。并压入一层耐碱玻纤网格布，网格布尽量靠近腻子层表面。最后，涂刷外墙涂料。耐候试验结果：修补后的系统试件未出现裂缝。方案三裂缝特征 ：抹面层或保温层或抹面层与饰面层均出现裂缝，裂缝呈直线状，多数位于保温板拼缝部分，裂缝宽度均大于0.3mm。裂缝处理方案：首先沿裂缝长度方向上下两端各延长100 mm，宽度不小于100mm，剔除出现裂缝部位的抹面层，如果是保温板缝的裂缝，采用EPS聚苯板填塞其中。然后采用双组份抹面胶浆对全部抹面层重新涂刮一遍，厚度不大于2ram(除修补部位外)，并压入耐碱玻纤网格布。再涂抹一层双组份抗裂砂浆(抹面胶浆)，抹面层总厚度约3 mm。最后，用柔性耐水腻子及外墙弹性涂料进行饰面层施。耐候试验结果：修补后的系统试件未出现裂缝注：耐候性试验是修补系统自然养护28 d后，再进行80次加热一淋水循环和5次加热一冷冻循环。4 结 论1)由于系统组成材料及配