刍议外墙外保温系统防护层开裂问题[权威资料]

刍议外墙外保温系统防护层开裂问题 本文档格式为 WORD,感谢你的阅读。 TU74 A 摘要：正文根据笔者多年的工作经验，分析了外墙外保温系统防护层开裂原因，并对防护层抗裂措施进行了研究。 关键词：外墙外保温；开裂；抗裂措施 Abstract: the text according to writers many years work experience, analyzed the external wall thermal insulation system protection layer cracking reasons, and the protective layer anti-cracking measures. Keywords: exterior insulation； Cracking； Anti-cracking measures 1 防护层的开裂原因 现在，市场上外墙外保温系统的防护层主要是由抹面抗裂砂浆和耐碱玻纤增强网格布共同构成，保护外保温体系免受环境侵蚀，并对 外保温整个系统的抗裂性能起着关键作用。 外墙外保温系统的防护层受所处的环境因素影响较大，不仅要有很好的收缩变形和力学性能，而且其柔韧性及极限拉伸变形应大于最不利情况下的自身变形及基层变形之和，从而保证防护层的抗裂要求。建筑外墙外保温的抹面抗裂砂浆需具有黏结强度高，形变性能好、不脱落、不开裂、无灰缝、防雨水入侵、抗侵蚀性能高、耐冲击、和易性好等功能。但是，抗裂砂浆在使用时仍然会产生开裂，主要是由以下原因造成的： 采用 “ 刚性防水技术路线 ” ，直接用水泥砂浆做抗裂防护层，强度高，收缩变形大，柔韧变形性不够 ，没有留给温度应力充分释放的空间，引起砂浆层开裂； 采用聚合物改性的抗裂砂浆配合比设计不当、柔韧性不够、抗裂性能不足引起防护层开裂； 抗裂砂浆防护层过厚或厚度不均匀，砂浆层收缩大，内部应力分布不均匀，引起防护层开裂； 使用不合格的增强网格布，由于网格布断裂强力低、耐碱强力保留率低、断裂应变大等原因造成不能长期有效分散应力，引起抗裂砂浆防护层开裂； 养护不当或缺乏养护，抗裂砂浆防护层易产生早期裂缝。 2 防护层抗裂措施 2.1 防护层构造和加筋措施 2.1.1 厚度控制 试验 表明，抗裂防护层的厚度对保温层的保护作用影响较大，同时对系统拉拔强度的影响也较大。 试验结果表明，当水泥抗裂砂浆层厚度 5 mm 时，对保温层的隔离保护作用不能有效发挥，拉拔试验的破坏面集中在保温层上；当水泥抗裂砂浆层厚度 5 mm 时，特别是当水泥抗裂砂浆层厚度 8 mm 时，拉拔试验破坏面集中在抗裂防护层中，外应力不可能破坏到保温层，保温层被有效地保护起来； 28 d 后的拉拔试验结果为拉拔强度 0.4 MPa ，破坏面在抗裂防护层中或黏结层中 (见图 1)。 图 1 抗裂砂浆厚度与拉拔强度关系图 抗裂防护层的厚度宜控制在 10 mm 左右，过低不能起到应有的保护增强作用，过高则增加工程造价。砂浆厚度的提高不能导致裂缝的减少，通过掺加相应的骨料，可以降低砂浆的热胀系数，同时也减少砂浆的内在应力。 2.1.2 加筋措施 防护层中的加筋与钢筋混凝土中的钢筋一样，主要是用于降低砂浆中出现裂缝的可能。与钢筋混凝土相比，外墙外保温系统对限制裂缝的宽度具有特别的意义，要求在防护层中的加筋具有很高的延展性；其和抹面砂浆中的浆体材料之间具有良好的黏结性；加筋材料间的间隔较窄，以保证能按规范施工；具 有足够的搭接宽度；微小的热膨胀系数和足够的长期稳定性 (耐碱性 )。 耐碱玻纤网格布广泛应用于外墙外保温系统防护层的加筋材料。保温层完工后，在其表面抹 3 5 mm 的抗裂砂浆，同时压入耐碱玻纤网格布，构成抗裂防护层。当砂浆中形成微裂缝时，网格布具有吸收引起裂缝应力的能力，有效提高了抗裂防护层的抗裂效果。由于网格布进行上浆涂覆处理，具有足够的耐碱性，能够满足长期稳定性的要求。 对网格布的施工要求认真仔细，网格布之间既要有足够的搭接，又必须全部被砂浆覆盖好。出于这个原因，有人对用玻璃纤维代替纤维网 格布的可能性进行了认真的研究，并进行了大量的试验，试验结果表明，用超过临界标准的纤维含量的纤维来加固砂浆，表明有足够的材料延展性，掺有临界纤维含量的砂浆表明，超过砂浆断裂应力时，即使继续提高负荷，也不产生穿透可见的裂缝。 2.2 防护层砂浆改性措施 抗裂砂浆主要是由水泥、中砂、高分子聚合物改性剂、纤维、早强剂、助剂、填料等组成材料，经科学合理配比配制而成。普通水泥砂浆自身易产生各种收缩变形，并且存在强度增长周期短、收缩周期长的矛盾，在约束条件下，当收缩形成的拉应力超过水泥砂浆的抗拉强度时， 就会出现裂缝。因此，在建筑外墙外保温系统中，必须采用抗裂砂浆取代传统的水泥砂浆。 2.2.1 聚合物改性 聚合物改性水泥砂浆是水泥砂浆与高分子聚合物进行复合改性，改善水泥砂浆性能的途径之一，是在水泥砂浆成型过程中掺加一定量的聚合物，从而改善水泥砂浆的性能，提高水泥砂浆的使用品质或者使水泥砂浆更好地满足实际工程的特殊需要。与普通的水泥砂浆及其他的水泥砂浆改性措施相比较，具有使水泥砂浆力学性能改善、脆性降低、耐久性在一定程度上提高、黏结性能提高。 高分子聚合物改性剂包括多种乳液、乳液 干粉、纤维素醚等，不同的聚合物改性剂改性水泥砂浆的效力是有差异的，综合考虑改性后的水泥砂浆的柔韧性、防水性、透气性、力学性能以及拌合物的工作性，考虑多种聚合物配合使用，可使水泥砂浆获得较好的改性效果。 聚合物是一种具有长链状的高分子物质，聚合物加入到砂浆中以后，其颗粒分散在胶凝材料 (水泥 )的连续相内，并将附着在水泥水化颗粒上，在孔隙空间形成线性聚合，与水泥石互为连续相。聚合物可以起到两方面作用： 通过阻塞通道减少水分移动的速度和数量而抑制微裂缝的产生和发展； 聚合物的加入改变了水泥砂浆的结构性能。 2.2.2 纤维 不同纤维的存在可以提高水泥砂浆的抗裂性能、抗冲击负荷、抗弯曲性，尤其是水泥砂浆的早期抗裂性能。在水泥砂浆硬化体中通过纤维的应力传递，可有效地控制和减少水泥砂浆固化过程中裂缝的产生和发展，能显著提高水泥砂浆的抗塑性收缩能力并降低砂浆裂缝尖端的应力集中，防止裂缝进一步发展，从而能提高砂浆抗冻性、抗渗性，降低空气渗透性。 在水泥砂浆中加入适量的合成纤维丝，可以增强早期塑性水泥砂浆体的抗拉能力，显著降低其塑性流动和塑性收缩微裂纹，最大限度减少和消除塑性裂纹，使水泥砂浆 获得最佳的长期整体性。纤维在整个水泥砂浆硬化体内均匀分布，使水泥砂浆得到辅助增强，达到防止收缩裂缝的发生。同时也可最大限度减小水泥砂浆可能出现裂纹的宽度和长度，体现了微观补强的作用。 纤维改善砂浆性能主要是通过物理改性使其内部结构发生变化。纤维本身与其他原料不发生反应，故与砂浆有良好的亲和性，可以迅速与其他原料混合，分布极其均匀，在砂浆中形成一种均匀乱向分布的网络体系，使结构应力分散，从而产生有效的二级加强效果。当砂浆发生收缩时，收缩能量被分散到砂浆中具有高强度低弹性模量的纤维上，纤维吸收了部分能 量，极大地提高其柔韧性，抑制了微细裂缝的产生和发展，达到纤维抗裂的作用。纤维增强砂浆不仅具有优良的抗裂性，其抗渗防水性能、抗冲击性能均明显优于普通砂浆。 试验表明：纤维的纤度大，易于搅拌，纤度小则分散性好；纤维的弹性模量和抗拉强度大，将有利于抑制水泥砂浆裂纹的产生和发展；纤维的表面积越大，分散程度越好，更能发挥纤维对水泥砂浆体的抗裂作用。 2.2.3 助剂与填料 在抗裂砂浆中添加各种不同的助剂，可以改善抗裂砂浆的各种性能。如水泥混凝土本身具有 0.05%左右的自由收缩性能，为达 到抗裂砂浆早期零收缩的目的，根据材料学原理，在原料中加入一定量的膨胀剂，水泥水化后生成大量膨胀性晶体，增加了砂浆体系中的晶体含量，填充或堵塞毛细孔缝，产生体积膨胀，补偿水泥砂浆本身的收缩。从而提高整体的抗裂性能。在水泥砂浆中掺入早强剂能显著提高砂浆的早期强度且对后期强度无明显影响，并能达到缩短养护周期，加快施工进度的目的。 掺加各种填料也能改善水泥砂浆的性能。如在水泥砂浆中掺入粉煤灰后，不但能降低水泥用量，节约成本，而且能有效改善水泥砂浆性能和砂浆拌合物施工和易性。 2.3 施工工艺与措施 2.3.1 主要施工工艺 防护层位于保温层与装饰层之间，起着承上启下的作用。在保温层施工完毕后，先施工底层砂浆，在保温层 (或找平层 )上薄抹一层抗裂砂浆，根据工地的实际情况可垂直或沿水平方向来铺设网格布，并用抹子正面涂抹，直到砂浆将网格布覆盖住，紧接着涂抹第二层 (湿对湿 )以达到最厚底层砂浆层的厚度，并将网格布完全无空鼓地埋入到砂浆中去。底层砂浆的砂浆层厚度可这样确定，即网格布埋入底层砂浆厚度距外层的 1/3 范围。 施工时要注意网格布要平整无空鼓和无皱折地铺设，网格布搭接的宽度应 1 00 mm，在窗户或门框处、框的拐角处要沿对角线的方向用网格布进行加固。网格布应尽可能将相同的工作线布置在经纬线方向，较小的网眼分布有利于提高相应的黏结力及降低可能的裂缝宽度。网眼的大小由底层砂浆颗粒的大小来确定，薄砂浆系统网孔宽度为 3 5 mm，带轻质砂浆的厚砂浆系统网孔宽度大约为 7 mm。 2.3.2 常见施工质量问题 (1)网格布缺少搭接。在底层砂浆中铺设网格布，其目的是为了避免砂浆中裂缝的生成，对此，在网格布的交接处具有足够的搭接是很有必要的 (大约搭接 100 mm)。如果没有这样的 搭接，从一卷网格布到另一卷网格布之间的拉伸力就不能传递，从而产生裂缝。从顶部向下展开网格布，如果网格布的固定有些倾斜的话，在建筑的底部网格布之间就没有足够地搭接，从而产生裂缝； (2)网格布没有完全埋入。在工地上，往往是先将网格布直接按在保温层上，接着涂抹砂浆，这样不可避免地会出现网格布没有完全地埋入底层砂浆，在这种情况下，在砂浆中形成的拉应力就不能够沿网格布分散地传导出去，其结果是产生裂缝。 为了保证砂浆和网格布之间有足够的黏结力，首先第一遍底层砂浆要涂抹在保温材料上，并将网格布压入， 并立即涂抹第二遍底层砂浆，如果不立即涂抹第二遍，就可能在每个砂浆层之间形成分隔层； (3)缺少界面处理。为了使各层砂浆之间有良好的黏结性，就必须根据不同的系统进行界面或打底处理，目的是为了使两个砂浆层之间的黏附力更好。如果二层之间的施工时间间隔很久，尤其推荐采用这种措施。如果在每个砂浆层之间缺少足够的黏结力，那么首先水就会从砂浆层之间的毛细管渗入到那些黏结力不够，或者完全丧失其黏结力的部位，产生积水现象。如在一个多层住宅楼的层顶阳台处，由于其紧急溢水口处的防水处理不当而出现渗漏，在这个地方，水会从 阳台上渗入到墙中，破坏了外墙外保温系统。 3 结语 (1)抗裂防护层是外墙外保温系统非常重要的一个部分，防护层的抗裂问题是控制外墙外保温系统裂缝的主要矛盾； (2)抗裂防护层的厚度宜控制在 10 mm 左右，能够达到较好的抗裂能力； (3)通过对防护层进行聚合物改性，掺入一定量的纤维、助剂与填料等，可以明显改善抗裂防护层的抗裂能力； (4)防护层抗裂砂浆的涂抹及网格布的施工都应严格要求，可以避免因施工问题产生的施工裂缝。 阅读相关文档 :论高速公路路基 施工及工程质量管理 浅谈项目教学法在土木工程制图教学中的应用 节能材料在建筑设计中应用的现状不足和对策分析 辐射吊顶空调系统的应用 高支模支撑体系安全管理研究分析 浅谈住宅建筑电气设计 刍议建筑工程中楼板免抹灰施工技术 浅谈以 “ 项目设计方案 ” 驱动物流信息技术应用课程教学改革