外墙保温体系面层裂缝产生原因及其控制技术(1)
外墙外保温体系裂缝控制技术研究
5．1 外墙保温面层裂缝控制的基本原则
5．1．1 外保温体系抗裂优于内保温体系
外保温体系有利于建筑物建立一个更加合理的温度场。由于采用外保温，内部的砖墙或混凝土等结构受到保护，使保温层以里的主体结构冬季温度提高．湿度降低，温度变化较为平缓，夏季结构温度稳定性增加，墙体结构热应力减少，从而大大减小主体墙产生裂缝、变形、破损的危险性，建筑寿命得以大大延长。完善的外保温对结构的骨架全面包覆．雨、雪、冻、融、干、湿等对主体墙影响大大减轻。因此，外保温体系对建筑结构的保护、防止裂缝的发生优于内保温体系，更优于内外保温混合做法。
5．1．2 “逐层渐变柔性释放应力”的抗裂技术
急剧变化的温差产生的热应力集中发生在外保温的外表面，解决外保温裂缝应遵循使温度应力、变形能量充分释放的原则。采用“逐层渐变，柔性释放应力的抗裂技术”可以有效地控制保温层表面裂缝的产生。逐层渐变柔性释放应力抗裂技术理念的构造设计要点是：保温体系各相邻构造层性能、弹性模量变化指标相匹配、逐层渐变，抗裂砂浆应保证一定的柔韧性以便释放变形应力。同时，在抗裂防护层中采用软配筋和多种纤维改变应力传递方向，防止各种变形应力集中发生的可能。涂料饰面时，理想的模式应为：从抗裂砂浆层一腻子层一涂料层的柔韧变形性逐渐增大；面砖饰面时，应采用具有柔性的粘结胶和勾缝胶。
5．1．3 普通水泥砂浆不应作为保温体系表面的找平及保护层材料
在保温层的表面使用普通水泥砂浆不符合“柔性渐变，逐层释放应力的抗裂技术”路线。用它作为保温层的保护层，极易产生裂缝，厚度愈厚愈严重。因为，普通水泥砂浆不仅自身易产生各种收缩裂缝，而且由于柔韧性较差，无法适应自身温差变形及相邻层温度变形而产生的应力。普通水泥砂浆的抗拉强度明显不足，变形能量的集中释放极易形成裂缝。因此，在外墙外保温体系中不应采用普通水泥砂浆作为保温层的保护层材料。
5．1．4 无空腔或小空腔构造提高体系的稳定性
采用无空腔构造体系可以提高体系的稳定性。其中主要是风荷载和重力的作用。风压是长期作用于建筑物外保温隔热层的破坏力量之一。由于风压对建筑物的破坏力与建筑物的高度成正比，高层建筑要比多层建筑承受更大的风压，因而高层建筑外保温要考虑风压、特别要考虑负风压对保温层的影响。建筑物的风荷载是指空气流动形成的风遇到建筑物时，在建筑物表面产生压力或吸力。风荷载的大小主要与近地风的性质、风速、风向有关，与建筑物所在地的地貌及周围环境有关，同时也与建筑物本身的高度、形状有关。而工程结构的偏差导致空腔的体积大小不一。风荷载作用于建筑物的压力分布是不均匀的，当保温墙面局部所受负风压较大时．空腔内的气体膨胀。由于风压导致空气体积的变化造成保温层疲劳破坏，往往是造成有空腔保温墙面裂缝的原因之一。无空腔构造做法使得外保温体系具有抗风压能力强、体系整体性好、应力传递稳定、安全性好等优势。高层建筑采用外保温方案的风压安全系数应大于
5。高层建筑工程做外保温，应充分重视风荷载对外保温的破坏作用，应尽可能地提高粘结面积，采用无空腔．以满足抗风压破坏的要求。采用无空腔构造体系还可以有效地传递外保温面层荷重引起的应力，保持体系的稳定性。随着建筑节能标准的提高，保温层的厚度会不断增加，由于面层荷重引起的力矩和剪应力也将不断加大，无空腔构造体系有利于力的传递和释放。
5．1、5 防护层的抗裂问题是控制裂缝的主要矛盾
置于保温层外的防护层的抗裂能力，对外保温体系的抗裂性至关重要。实践证明，传统的水泥砂浆抹在保温层上不能解决抗裂问题，必须采用专用的抗裂砂浆并辅以合理的增强网。根据国内外的经验，应规定抗裂砂浆的压折rE<3。另外在砂浆中加入适量的纤维对控制裂缝的产生十分有效。采用多种纤维复合配制的抗裂技术，能够更好地吸收受外界自然条件影响产生的膨胀、收缩变形，并均匀地将温差变形应力向四周分散。从而有效地防止裂缝的产生。正确的做法应是将采用由抗碱玻纤编织的经耐碱涂塑的玻纤网格布铺贴在柔韧性良好(压折比≤3)的抹面砂浆中，并靠近面层一侧。抹面砂浆的柔韧极限拉伸变形应大于最不利情况下的自身变形f干缩变形、化学变形、湿度变形、温度变形)及基层变形之和，从而保证防护层抗裂性要求。如果外饰面是面砖。在水泥抗裂砂浆中可以加入钢丝网片。但是应对钢丝网的丝径、孑L距通过试验来确定。面砖的短边应至少覆盖在两个以上网孑L上，钢丝网应采用防腐(锈)性好的热镀锌钢丝网。
5．1．6 所有外保温体系应经过大型体系耐候性试验验证抗裂性
在外保温工程中，外保温材料面层的防护材料及饰面层材料要长期经受冷热、温湿、冻融等气候变化。因此为了验证外保温体系的稳定性及使用寿命．最好的办法就是进行耐候性试验。如：挤塑聚苯板外保温的应用开裂现象比较普遍，对该类外保温体系应增加体系材料性能研究及材料匹配性研究，使其构造满足抗裂的基本原则，并经耐候性等大型体系试验验证后再进入市场，以利于推广、减少损失。
5．1．7 尽量选择涂料外饰面外保温体系
在可能的情况下，应尽量选择涂料外饰面外保温体系，因为该体系若产生裂缝比较直观。有利于裂缝的控制。选择粘贴面砖外饰面。保证其安全性是头等大事。面砖墙体的裂缝往往比较隐蔽，如何防止面砖饰面墙体开裂，研究表明：
(1)除了应有体系组成材料的试验验证，整个体系必须经过抗震试验、耐候性试验、火反应性试验等大型试验验证。
(2)胶粉聚苯颗粒外保温外饰面粘贴面砖体系满足了体系粘结安全性、辅助机械锚固安全性、柔性释放应力安全性、耐候及防火安全性等综合性能，是首选的外保温面砖饰面体系。
(3)钢丝网架聚苯板外保温体系饰面粘贴面砖时。用传统水泥砂浆找平的单网结构具有较大的不合理性f荷载大、易开裂)，表面受正负风压、热胀冷缩、干缩湿胀均为双向受力。应采用收缩率小的轻质砂浆找平。并采用双网构造，实现柔性渐变、减轻荷载、增加抗裂性。
5．1、8 应充分考虑各层材料的相容性及匹配性
由于保温体系是由多层材料复合构成，就抗裂性能来说。除应考虑各层材料自身功能性外，还应充分考虑材料的相容性及匹配性。
5．1．9 加强保温截止部位材质变换处的密封．
应加强保温截止部位材质变换处的密封、防水和防开裂处理。在保温层与其他材料的材质变换处，因为保温层与其他材料的材质的密度相差过大，材质问的弹性模量和线性膨胀系数也不尽相同。在温度应力作用下的变形亦不同。极易在这些部位产生面层裂缝。同时还应考虑这些部位的防水处理，防止水分侵入到保温体系内。避免因冻胀作用而导致体系的破坏，影响体系的正常使用命和体系的耐久性。外墙外保温体系应具有防雨水和地表水渗透性能。雨水不得透过保护层，不得渗透至任何可能对外保温复合墙体造成破坏的部位
5．1．10 外墙保温体系材料供应商应对系统材料成套供应
外墙保温体系是一个有机整体。组成的各相关层协同作用，不仅要求柔性渐变，而且应有一定的相容性、协同性，形成一个复合整体。因此，外墙保温体系应由体系材料供应商在经过质量体系认证和系统材料及体系性能试验检验合格后成套供应。以保证体系材料的匹配性及有利于抗裂技术路线的实现。同时也有利于明确外墙保温体系材料供应商应对外保温工程质量负责。
5．1．11 提高保温体系的质量保证率
由于原材料、试样检验差异，施工条件等复杂因素的影响．墙体保温质量必然有所波动。因此，为了保证墙体保温的质量，必须提高保温体系的质量保证率。在正常生产、施工条件下，用数理统计的方法，求出多组保温材料传热系数平均值、标准差，根据其离散程度．确定可靠的保证率。
5．2 外墙保温体系面层裂缝控制指南
5．2．1 构造设计
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