外墙外保温体系抗裂问题分析

ANdeco · 发表于 2007-6-23 15:08:16

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随着我国建筑节能事业的深入开展，全国大部分大中城市开始推广采用外墙外保温建筑，一些相对成熟的保温体系如：EPS（XPS）板薄抹灰体系、聚苯颗粒保温砂浆体系等开始得到广泛应用。同时，由于我国区域气候的巨大差异及保温系统的复杂性，外墙外保温工程中出现了很多开裂、空鼓、剥落等工程质量问题，建筑的外观与外墙质量遭受破坏，严重影响了建筑的形象。

　　一、外墙外保温工程产生裂缝的具体原因

　　建筑外墙外保温工程在构造上是一个完整的体系，主体结构（墙体）由保温层、保护层、腻面层及底漆面漆层组成，共同形成一个多功能的复合墙体。这种复合墙体长期暴露于大气环境中，对体系的耐久性有很高的要求。因此当外墙外保温工程出现问题时，应该从体系的角度考虑原因：

　　1.外墙外保温体系中的保温层导热系数很低，而保温体系夏季时表面温度可高达70℃。来自体系表面的热量集中在保护层（抹面砂浆）以上。而保温层与保护层（抹面砂浆）的材质密度不同，弹性模量和线性膨胀系数相差很大，在季节、昼夜的温度应力作用下变形也不同。一段时间后就会出现不同程度的裂缝（如图一）。

　　2.保温板（薄抹灰外保温体系）在昼夜及季节变化发生热胀冷缩、湿胀干缩时也会在板缝处集中产生变形应力。保温体系通常采用纯点粘或筐点粘，体系存在贯通的空腔，正负风压对有空腔的保温隔热墙面进行挤或拉，易造成板缝处开裂。极端情况下负风压甚至会将保温板掀掉。（如图二）

　　3.在聚苯颗粒保温砂浆体系中，保温砂浆密度小、体积大，聚苯颗粒又比较软，在受外力影响或温差变化时很容易产生变形收缩或膨胀裂缝。

　　4.目前在外墙外保温体系中保护层（抹面砂浆）一般都采用聚合物干混砂浆，要求高一点的采用聚合物乳液砂浆。这些砂浆不会自裂，但由于成本限制抗裂效果还不够理想。

　　二、解决外墙外保温工程中裂缝问题的几种途径

　　1.使用具有抗裂性能、粘结强度高的保护层（抹面砂浆）。

　　2.目前在采用外墙外保温体系的建筑涂装工程中已普遍开始使用弹性漆饰面。弹性漆能在一定范围弥补较小的龟裂纹，但由于弹性漆的一般成膜厚度只有不到0.1毫米，只能遮盖而不能阻止龟裂纹的扩展。

　　3.经过对大量的已完工外墙外保温工程实践应用，以及对开裂、剥落问题工程的分析研究，并结合试验检测发现，在建筑外墙外保温体系中，仅依靠弹性漆弥补、遮盖裂纹并不能从根本上解决问题。如果采用以弹性抗裂腻子为主抵抗裂纹、弹性漆为辅弥补裂纹，则从体系配合角度发挥了弹性体系的功能最大化。

　　从目前建筑外墙涂装工程（包括外保温工程）的应用现状来看，市场上普遍使用的是不具备柔韧性（弹性）、没有防水抗裂功能的普通腻子。外墙用腻子市场中，干粉腻子占70～80%；膏状或双组分低标准（动态抗开裂性低于JG/T157-2004标准）腻子占10～20%；膏状或双组分达标腻子占10%左右。具体而言：

　　干粉腻子。价格便宜、施工运输方便。干粉腻子主要黏结材料为水泥，故对基层含水率、气候要求均较低，质量也比较稳定，不容易出问题。但因可分散性胶粉本身的局限性，使得干粉腻子的动态抗开裂性很难达到JG/T157-2004标准，抗裂效果很不理想。水泥含量较高的干粉腻子批刮后还需及时进行保养，否则强度也会很低。

　　膏状或双组分低标准腻子。价格、性能差别较大，有的无任何抗裂效果，有的有一定抗裂功能，但与标准要求还有差距。
　膏状或双组分达标腻子。成本较高。根据动态抗开裂性指标的不同（0.1～0.3毫米或更高）及抗裂原理的不同，抗裂效果也有很大区别。
　　弹性膏状腻子。优点是施工方便、抗碱性好，同样乳液含量情况下动态抗开裂性指标较双组分腻子略高。其缺点是：①对基层含水率、气候条件要求高，透气性、附着力差，在潮湿地区或梅雨季节施工容易出现起泡现象；②在窗台、沿口等易渗水部位，长时间浸水后会出现粉化、剥落现象；③拉伸强度低，控制裂纹能力弱；随着时间推移，当弹性减弱时抗裂效果也明显减小。

　　双组分弹性抗裂腻子。透气性好、强度高，对气候要求较膏状腻子低，能避免弹性膏状腻子的缺陷。

　　根据保温工程饰面涂层的需求特点，上海岩艺涂装科技有限公司在多年的专业研发、生产外墙腻子的基础上，研制开发出了具有良好抗裂效果，能有效控制、弥补龟裂纹产生并提高弹性漆附着力的天补牌聚合物乳液类平涂系列抗裂腻子（双组分弹性抗裂腻子）。该类产品具有以下特点：

　　一是双重抗裂。高拉伸强度，由于抗裂纤维与特殊的互穿网络结构乳液共同作用形成抗拉强度很高的腻面层，抵抗基层变形应力，控制裂缝产生。弹性，当局部基层变形应力大于腻面层抗拉强度时，腻面的弹性可以起到弥补龟裂纹的作用。

　　二是双向粘结。岩艺公司引进国外先进的JISA6916-2000基材处理涂材技术性能标准中“表面有涂层时耐久性”技术指标，不仅要求腻面层与基层之间的粘结强度，还强调表面有涂层（涂料）时与腻面层之间的粘结强度，确保表面涂料层与腻面层的粘结强度>0.7兆帕。

　　两年多来，岩艺公司通过大量的工程实践应用，其天补聚合物乳液类平涂系列抗裂腻子的性能突出，特别是抗裂与粘结功能尤为明显。如在新疆某医院外科楼和综合楼的外墙装饰均采用外墙外保温涂料饰面，其中的外科楼和综合楼使用同样的聚苯板薄抹灰保温体系，同时使用同一厂家氟碳金属漆，由同一队伍施工。外科楼使用的是××牌腻子，于2004年10月完工交付使用，至今已经出现了大面积开裂、起皮、鼓包的现象（见图三）。相比之下，综合楼使用的是岩艺公司天补牌腻子，施工工序依次在保温砂浆抹面层上批刮两遍天补牌聚合物乳液高柔韧厚腻子（找平、抗裂），再批刮1～2遍金属专用光面腻子（装饰、辅助抗裂），氟碳金属漆面层（面层为非弹性，抗裂全部由腻子层完成）。迄今为止，综合楼完好如初，没有出现如外科楼开裂、起皮、鼓包的现象。天补牌腻子与保温层粘结牢靠、抗裂效果明显，适应新疆温差大、紫外线照射强的恶劣环境，性能十分可靠。工程选取材料的依据：

　　①新疆地区昼夜温差大、空气气候相对恶劣，是考验建筑外墙外保温工程的适宜场所。

　　②该工程既采用了外墙外保温工艺，同时又采用对基层找平抗裂要求比较高的氟碳金属漆做为饰面涂层。

　　③该工程在相同施工条件下（地点、工艺、人员），采用了两种弹性腻子产品。

　　诸如此类外保温系统面临的问题，很值得市场的关注。由于现在的外墙外保温工程受现有保温体系的技术局限，应用一段时间后，保护砂浆层会出现较明显的裂缝。要解决好裂缝问题，除了严格按照规定施工外，选用抗裂效果好、黏结强度高的保护砂浆，达到对装饰面层抗裂效果的有效控制非常关键，而且对装饰面层仅靠弹性漆覆盖细小裂纹是远远不够的。因此采用高拉伸强度、高黏结强度的高性能抗裂腻子与弹性漆结合，是目前外墙保温工程实现控制、弥补墙体裂纹的有效途径。