如何治疗外墙外保温体系的硬伤
外墙外保温是在外墙外侧放置保温系统,使建筑保温的一种施工方法。 由于外保温系统置于外墙外侧,主体结构温差大大减小,温度变形减小,可以保护结构墙体,有效阻隔冷(热)桥,有利于延长结构使用寿命。 但由于外墙外保温系统置于外墙外侧,直接受到来自自然界的各种因素的影响,因此对外墙外保温系统提出了更高的要求。 就太阳辐射和环境温度变化的影响而言,保温层上面的抗裂保护层只有3mm~20mm,保温材料热阻较大。因此,在相同热量下,外保温抗裂保护层的温度变化速度比无保温的主体高8~30倍。 因此,抗裂保护层的柔韧性和耐候性对外墙外保温系统的抗裂性能起着关键作用。 细数各保温系统的“硬伤”。1.薄抹灰聚苯板外保温系统。这种外保温系统通常是将聚苯板粘贴固定在墙体外侧,然后用抹灰砂浆将保温板抹灰,并在抹灰砂浆中压入钢筋网。目前这种做法很普遍,但也有很多裂缝。 根据抗裂保护层的热应力,该系统中聚苯板保温层仅为3mm抗裂砂浆复合网格布,膨胀聚苯板的导热系数为0.042W/m.K,而抗裂砂浆的导热系数为0.932W/m.K,两种材料的导热系数相差22倍。 由于聚苯板保温层的热阻很大,保护层的热量不易通过传导扩散,当阳光直射时,热量会积聚在抗裂砂浆层中,其表面温度可达50℃(大连地区)。如遇突发性降雨,气温会降至15℃左右,温差可达35℃。这种温差变化以及夜间和季节室外温度的影响,对抹灰砂浆的柔韧性和网格布的耐久性提出了很高的要求。 另一个需要考虑的因素是,当聚苯板的温度超过70℃时,聚苯板会发生不可逆的热收缩变形,产生严重的开裂变形,这种现象在高温干燥地区更为明显。 2、水泥砂浆厚抹灰钢丝网架保温板外保温这种外保温通常以钢丝网架聚苯板为主要保温材料,分为钢丝网贯穿聚苯板和非贯穿聚苯板两种。 钢丝穿过聚苯板钢丝网架,通过预先浇筑混凝土将聚苯板固定在基层墙体上。未穿透聚苯板的用机械锚固固定在基层墙体上,面层用20mm~30mm普通砂浆找平。 由于这类系统采用厚抹灰水泥砂浆,开裂现象相当普遍。原因如下:1)普通水泥砂浆本身容易产生各种收缩变形,强度增长周期短与体积收缩周期长存在矛盾。在约束条件下,当体积收缩产生的拉应力超过水泥砂浆的抗拉强度时,就会出现裂缝。 保温层保护下的主体结构受温度变形影响较小,而20~30mm的找平层砂浆在热阻较大的聚苯板外侧,受环境温度影响变形较大。 聚苯板两面的水泥材料受环境温差影响,产生较大的相对变形差,导致开裂。 此外,由于保温板的平整度难以控制,会造成找平层抹灰厚度不均,局部收缩,温差应力不均匀,从而产生裂缝。 2)配筋不合理引起的裂缝 钢丝网架在水泥砂浆中的位置相当于单面配筋,紧贴保温层。 正负风压、热胀冷缩、干缩湿胀、地震的影响是双向或多向的。 这样的配筋对外墙饰面附近的应力分散作用有限,不能起到应有的抗裂作用。 四角钢筋网加固对抵抗和分散与钢筋网同方向的应力有很好的效果,但网斜方向没有加固,所以对抵抗和分散网斜方向的应力是有限的。 因此,很容易沿四角钢筋网的对角线方向产生裂缝。另外,四角钢筋网十字交叉处的水泥砂浆不易被完全包裹,使水泥砂浆和钢筋网不能共同受力。 3)外保温不完全导致的裂缝 在外墙保温中,我们往往注重整个墙体的保温,而忽视了女儿墙、雨篷、老虎窗、飘窗、外阳台等部位的保温,导致该部位开裂或降低使用寿命。 由于保温层与其他材料的密度差过大,材料之间的弹性模量和线膨胀系数不同,在温度应力作用下的变形也不同,所以这些部位极易产生表面裂缝。 同时还应考虑防水处理,防止水侵入保温系统,避免冻胀对系统的破坏,影响系统的正常使用寿命和耐久性。 3.从结构设计的角度看,用玻璃纤维网复合抹灰砂浆在网状聚苯板外保温外直接粘贴饰面砖是不合理的。 一方面,从受力情况来看,用于外保温的聚苯板通常采用点粘结的方式,粘结面积在35%左右。但聚苯板本身具有受力变形的特点,聚苯板直接承受饰面层(包括粘结砂浆)的荷载,必然会产生徐变,短期内可能不会发生严重事故,但长期变形会导致受力不平衡,从而导致开裂甚至脱落。 另一方面,从抗风压的角度来看,聚苯板粘结的外保温系统存在空空腔,抗风压尤其是抗负风压能力差,风一吹聚苯板就会被刮掉。 再次,从防火性能来看,整个连通空气层存在于系统本身,火灾时容易形成“引燃通道”,使火势迅速蔓延。 聚苯板外墙外保温系统在高温辐射下会迅速收缩熔化,遇明火会燃烧,即一旦发生火灾,聚苯板外墙外保温系统会被迅速破坏。 从这个意义上说,在聚苯板外保温系统表面贴饰面砖是非常危险的。在火灾状态下,聚苯板受热后严重变形,使饰面砖层失去支撑,导致整个饰面砖层脱落,造成人身伤害。
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