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    中敩針對外墻外保溫抗裂技術的研究

    時間:2015-08-04 09:11:53 點擊:


    編者按:保溫墻體裂縫的存在,降低了墻體的質量,如整體性、保溫性、耐久性和抗震性能。因此加強保溫墻體結構安全性研究,特別是保溫墻體的抗裂措施研究,已成為建筑業共同關注的課題。建設部于兩年前就組織有關專家進行《外墻保溫體系面層裂縫產生的原因及其控制技術的研究》,并成立專門的課題組進行技術攻關。最近,這一科研項目通過了建設部組織的專家鑒定。課題報告總結了裂縫產生的原因及控制措施,而且根據實驗結果加以分析,提出了“外保溫隔熱體系抗裂優于內保溫隔熱體系”、“堅持逐層漸變,柔性釋放應力的抗裂技術路線”等一系列抗裂技術理念,本刊分兩次摘要刊發該課題報告的主要內容,供業內人士參考。


    外墻保溫裂縫的產生原因
    裂縫是固體材料中的某種不連續現象,在學術上屬于結構材料強度理論范疇。外墻保溫隔熱裂縫產生的原因相當復雜,包含從構造設計、材料及施工的各個環節。
    1. 構造設計
    1.1外墻內保溫隔熱構造設計存在的缺陷
    內保溫隔熱是將保溫隔熱體系置于外墻內側從而使內、外墻體分處于兩個溫度場,建筑物結構受熱應力的影響而始終處于不穩定的狀態,使結構壽命縮短。在相同氣候條件下做內保溫隔熱不僅比做外保溫隔熱、甚至比不做保溫隔熱時,外墻與內部結構墻體的溫差更大,受外界各種作用力的影響更直接。外墻更易遭受溫差應力的破壞。
    1.2外墻外保溫隔熱構造設計存在的不足
    外保溫隔熱是將保溫隔熱體系置于外墻外側從而使主體結構所受溫差作用大幅度下降,溫度變形減小,對結構墻體起到保護作用并可有效阻斷冷(熱)橋,有利于結構壽命的延長。因此從有利于結構穩定性方面來說,外保溫隔熱具有明顯的優勢,在可選擇的情況下應首選外保溫隔熱。
    (1) 聚苯板薄抹灰外保溫隔熱構造設計產生裂縫的原因
    保溫板在晝夜及季節變化發生熱脹冷縮、濕脹干縮時也會在板縫處集中產生變形應力。該體系通常采用純點粘或筐點粘,體系存在貫通的空腔,正負風壓對有空腔的保溫隔熱墻面進行擠或拉,易造成板縫處開裂。極端情況下負風壓甚至會將保溫板掀掉。另外一個因素是當聚苯板的溫度超過70℃時, 聚苯板會產生不可逆熱收縮變形造成較為嚴重的開裂變形。
    (2) 現澆無網聚苯板外保溫隔熱構造設計產生裂縫的原因
    聚苯板與混凝土基墻結合力不夠?,F澆施工表面平整度控制困難,工程通高垂直偏差較大,局部達到40mm~60mm。由于聚苯板表面強度低,在支護和拆卸外側模板時,聚苯板表面不可避免受到損壞,混凝土在澆注時難以避免出現漏漿形成熱橋。
    (3) 水泥砂漿厚抹灰鋼絲網架保溫板外保溫隔熱構造設計產生裂縫的原因
    普通水泥砂漿自身易產生各種收縮變形,并且存在強度增長周期短收縮周期長的矛盾,在約束條件下,當收縮形成的拉應力超過水泥砂漿的抗拉強度時,就會出現裂縫。配筋位置不合理引起裂縫。荷載過大產生擠壓開裂。
    (4) 存在的不足
    很多預制板在上墻后仍在收縮,將板縫拉開。預制板受溫度及濕度變化會發生熱脹冷縮、濕脹干縮現象,對板縫反復擠壓造成板縫開裂。板縫處理難度大是產生裂縫的原因之一。
    (5) 膨脹珍珠巖及海泡石保溫漿料外墻外保溫隔熱體系設計存在的不足
    采用以膨脹珍珠巖及海泡石為主保溫隔熱材料的漿料由于吸水率高、干縮變形及溫濕變形大易開裂脫落,且保溫性能較差。
    (6) 膠粉聚苯顆粒預混合干拌保溫材料外墻外保溫隔熱體系
    該類做法從構造設計上充分考慮了熱應力、水、火、風壓及地震力的影響,采用無空腔和逐層漸變柔性釋放應力的技術路線有效解決了抗裂難題。但是,在嚴寒地區單一膠粉聚苯顆粒外墻外保溫隔熱體系要達到節能65%已不具有經濟合理性,因此利用膠粉聚苯顆粒外墻外保溫隔熱體系成熟、優良的綜合性能與高性能保溫隔熱材料復合,將是比較理想的模式。在該體系中不用柔性膩子而采用剛性膩子、不采用壓折比小于3的抗裂砂漿而采用普通水泥砂漿或柔韌性不夠的抹面砂漿、門窗洞口角未鋪設45°耐堿玻纖網、網布干搭接等,將會引起裂縫。
    (7) 存在的缺陷
    飾面磚會受到三維方向溫度應力的影響,在飾面層會產生局部應力集中,如在縱橫墻體交接處;墻或屋面與墻體連接處;大面積墻中部等位置,粘結砂漿強度過高引起飾面層開裂、面磚脫落。反復凍融循環,造成面磚粘接層破壞,引起面磚脫落。組合荷載作用、地基不均勻沉降等引起結構物墻體變形、錯位造成墻體嚴重開裂、面磚脫落。
    1.3局部節點設計缺陷
    (1) 保溫設計中常常忽視對結構挑出部位如陽臺、雨罩、博士帽、靠外墻陽臺攔板、空調室外機擱板、附壁柱、凸窗、裝飾線、靠外墻陽臺分戶隔墻、檐溝、女兒墻內外側及壓頂等部位的保溫。
    (2) 在保溫層與其它材料的材質變換處,因為保溫層與其它材料的材質的密度相差過大,這就決定了材質間的彈性模量和線性膨脹系數也不盡相同,在溫度應力作用下的變形也不同,極容易在這些部位產生面層的裂縫。
    (3) 老虎窗根部與坡屋面的交接處如果保溫處理不好也容易出現保溫斷點,導致返霜結露的情況的發生。

    (4) 面磚密


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