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保温材料在墙体中的应用

   2010-08-07 35280
从构造设计上看,直接在玻纤网布复合抹灰砂浆的无网聚苯板外保温外面粘贴面砖是不合理的。一方面,从受力状况看,应用于外保温的聚苯板的通常采用点粘法,粘结面积35%左右,而聚苯板本身具有受力变形的特性,由聚苯板直接承受面砖饰面层(包括粘结砂浆)荷载,必然会发生徐变,短期或许不会发生严重事故,但长期的变形将导致受力的失衡从而引发开裂甚至脱落。另一方面,从抗风压性上看,粘贴聚苯板外保温体系存在空腔,抗风压尤其是抗负风压的性能差,会出现在刮大风时聚苯板刮落事件。第三,从防火性能上看,体系本身就存在整体连通的空气层,火灾是很快形成“引火通道”是火灾迅速蔓延。聚苯板外墙外保温体系在高温辐射下很快收缩、熔结,在明火状态下燃烧,即在火灾发生时,聚苯板外墙外保温体系将很快遭到破坏。从这个意义上说,在聚苯板外保温体系面层粘贴面砖的做法是非常危险的,火灾状态下聚苯板在受热后严重变形,使面砖层丧失依托,引起面砖层整体脱落造成人员伤害。

4、外墙保温的一般做法: OThCc-H建筑节能,绿色建筑,节能建筑,生态建筑,可持续建筑,建筑能耗,建筑能源-

以上为外墙保温在设计、施工等过程中的不当,而造成施工工质量的问题,那么,如何才能使建筑保温做到既满足保温要求,又满足建筑施工质量要求呢? K6q%|i[1]TV/D
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首先,由于外保温使建筑结构处于保温层的保护中,使建筑结构所处温度环境稳定,有利于建筑结构的保护,增强耐久性。另外,外保温将建筑在外面包裹,保温的面积大,更有利于保温节能。关于外保温存在墙体开裂的问题,我们可以通过在外保温材料及施工方法等方面的改进,使之达到规定的施工质量。具体方法如下:        RT/w-v"f

1、建筑的外保温应该是整个建筑全部的外保温。上面我们曾讲过,由于不完全外保温使得建筑的女儿墙、雨篷等构件出现裂缝,因此,为避免裂缝的产生,应该对建筑进行全面的保温,包括女儿墙、雨篷等构件,具体作法可参照华北标88JZ13

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建筑节能,绿色建筑,节能建筑,生态建筑,可持续建筑,建筑能耗,建筑能源外墙外保温开裂的主要原因是因为保温材料与外装饰材料的线膨胀系数不同产生的,我们预防裂缝的原理是:通过减小建筑结构外保温材料同外装饰找平砂浆、外饰面等材料的线膨胀系数比,是材料之间产生逐层渐变,柔性释放应力,以起到预防裂缝的作用。

2、保温材料的选择:

 7M9}(Qf-Y2[9ql[1]Zz)Y建筑节能,绿色建筑,节能建筑,生态建筑,可持续建筑,建筑能耗,建筑能源1)现施工的建筑中,保温材料的使用以挤密苯板、聚苯板、聚苯颗粒保温材料为主。挤密苯板具有密度大,导热系数小等优点,它的导热系数为0.029Wm.K),而抗裂砂浆的导热系数为0.93 Wm.K),两种材料的导热系数相差32倍,而聚苯板的导热系数为0.042 Wm.K),同抗裂砂浆相差22倍,因此挤密苯板与聚苯板相比,抗裂能力弱于聚苯板。一聚苯颗粒为主要原料的保温隔热材料由胶粉料和胶粉聚苯颗粒做成,胶粉材料作为聚苯颗粒的粘结材料一般采用熟石灰粉—粉煤灰—硅粉—水泥为主要成分的无机胶凝体系,该类材料的导热系数一般为0.06 Wm.K),与抗裂砂浆相比相差16倍。该种材料与挤密苯板和聚苯板相比,导热系数要小得多,因而能够缓解热量在抗裂层的积聚,使体系受温度骤然变化产生的热负荷和应力得到较快释放,提高抗裂成的耐久性。

\0z#_ ]{节能,建筑节能,绿色建筑,节能建筑,生态建筑,可持续建筑,建筑能耗,建筑能源2)增强网的选择:

玻纤网格布作为抗裂保护层软赔进的关键增强材料在外墙外保温技术中的应用得以快速发展,一方面它能有效的增加保护层的拉伸强度,另一方面由于能有效分散应力,将原本可以产生的款裂缝分散成许多较细裂缝,从而形成抗裂作用。由于保温层的外保护开裂砂浆为碱性,玻纤网格布的长期耐碱性对抗裂缝就具有了决定性的意义。从耐久性上分析,高耐碱纤维网格布要比无碱网格布和中碱网格布的耐久性好得多,至少能够满足25年的使用要求,因此,在增强网的选择上,建议使用高耐碱的网格布。q E3[4hbw3M(J,`9jH

3)保护层材料的选择:

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节能,建筑节能,绿色建筑,节能建筑,生态建筑,可持续建筑,建筑能耗,建筑能源由于水泥砂浆的强度高、收缩大、柔韧性变形不够,直接作用在保温层外面,耐候性差,而引起开裂。为解决这一问题,必须采用专用的抗裂砂浆并辅以合理的增强网,并在砂浆中加入适量的纤维,抗裂砂浆的压折比小于3。如外饰面为面砖,在水泥抗裂砂浆中也可以加入钢丝网片光,钢丝网片孔距不宜过小,也不宜过到,面砖的短边应至少覆盖在两个以上网孔上,钢丝网应采用防腐好的热镀锌钢丝网。\2V

5B5|;s)~%[%N.F4)无空腔构造提高体系的稳定性:

 5D[1]_]sG*Dx2@$o在采用聚苯板作外保温的设计中,保温层主要承受的是重力和风压,由于聚苯板强度的限制,使保温层开裂,甚至脱落。为了提高保温板的强度,应尽可能提高粘结面积,采用无空腔,以满足抗风压破坏的要求。9aS&m7x]CU9y%twww.topenergy.orgJ


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   建筑外墙保温是近年来新兴的施工方法,由于内保温、混合保温等方法在设计中的缺陷,建议采用外保温,并按照逐层渐变,柔性释放应力的原则,选择材料及施工方法,以达到保温、抗裂的目的。由于外墙保温体系是一个有机的整体,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。

(一)保温板的质量及其固定问题

多年以来,在以EPS薄抹灰外墙外保温体系的工程中,相关标准和技术规程都明确提出,每立方米的容重不应低于18公斤。对于如何将EPS板材固定在墙体上争论也颇多,因为不同的固定方法牢固程度也不同。一般来说,只要所用的胶粘剂质量达标,粘结还是最牢靠的。目前除采用粘结方式外,还出现了用胀塞螺钉固定、用钢丝网固定、将板材做成鱼尾槽与混凝土挂住等方式。不论哪种形式,理论上讲,应以板与墙面保持最大固定面积为佳。就每平方米而言,用粘结方法形成的力远大于用胀塞螺钉或用几道窄窄的鱼尾槽所能抵挡的拉力。

将保温板粘结在基底上的粘结材料多种多样。在不同的体系中 , 此种粘结材料运到工地时的状态有所不同:    "fMX2Yw2`F2Awww.topenergy.orga、为事先预拌好的胶浆,使用时不需添加其他任何材料,既不需要再行配料,也不用再进行搅拌

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建筑节能&绿色建筑论坛  b、使用前需要添加其他物料( 如水泥 )   

c、为粉状材料,使用前需加水搅拌均匀;   

d、使用时无需添加其他物料,但事先必须搅拌均匀。

干粉胶粘剂的质量

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绿色建筑、节能建筑、生态建筑、可持续建筑、建筑能耗、建筑能源在上世纪90年代后期,国外先进的聚合物乳液及配套助剂以及干粉胶企业在国内生产和销售后,国内一些干粉销售商拿着他们所谓的技术配方,开始进行简易的仿制生产。从这些干粉胶粘剂的质量和应用情况来看,普遍存在以下几个问题:

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Vwww.topenergy.org1、质量。国内引进的干粉胶主要是醋酸乙烯-乙烯类的聚合物产品,从粘结力、耐候性、耐水性等性能看,很大程度上它不如丙烯酸系聚合物胶粘剂,尤其在弹性方面,后者有很大的抗裂伸长性,防脱落效果好。

/e:SI()(uR"uS.[节能,建筑节能,绿色建筑,节能建筑,生态建筑,可持续建筑,建筑能耗,建筑能源[1][9K2、配套助剂。国内用于干粉胶粘剂的配套助剂品种很少,由于助剂不配套,相互的性能作用不一,都影响到了体系质量的稳定性。2z1M+gVv,DW+~www.topenergy.org3、成本。一般来说,干粉胶粘剂的成本是比较高的,由聚合物乳液制成干粉的过程加大了成本,而配套的干粉型助剂价格更高。所以,很多干粉胶粘剂的制造,采用的是降低聚合物含量和不用或少用助剂的方法,性能必然受到极大影响。$e5pyT]J
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另外,从市场上丙烯酸类乳液胶粘剂生产状况看,质量也是参差不齐,主要原因是: $R Wd vR!`TopEnergy建筑节能&绿色建筑论坛

1、聚合物乳液的品种选择不当。用于该种胶粘剂的乳液既要求有特别的耐候性、耐老化性,又要具有优良的抗氧化性,这类乳液应是粘结强度高,耐水性能好,固化后具有一定弹性,其耐碱性必须优异。3e­p.w:S9wB8X ntwww.topenergy.org

2、聚合物乳液的用量过少。相对水泥重量,聚合物乳液的干物质量不应少于810﹪,否则无法保证较高粘结强度及较好的耐水性、耐碱性及抗裂性。#i.QQ8L9y.Nz!C节能,建筑节能,绿色建筑,节能建筑,生态建筑,可持续建筑,建筑能耗,建筑能源

3、聚合物乳液的配套助剂品种少或量不足。这类助剂中有的价格较高,但为了确保质量必须按量使用。

4、配套使用的石英砂杂质过高。由于石英砂中含有大量重金属离子及其他杂质,对聚合物乳液的稳定性有较大的影响。

$`9cZ0hY5e?,[!A节能,建筑节能,绿色建筑,节能建筑,生态建筑,可持续建筑,建筑能耗,建筑能源从目前我国现状看,使用丙烯酸类聚合物乳液生产的胶粘剂,只要严格按质按量配兑,不难生产出品种优良的胶粘剂。

c+MGF:n!P#b绿色建筑、节能建筑、生态建筑、可持续建筑、建筑能耗、建筑能源胶粘剂的技术指标必须重视
heB OK A-rH绿色建筑、节能建筑、生态建筑、可持续建筑、建筑能耗、建筑能源    目前以EPS板为主体保温材料的体系,是以EPS板+玻纤网+聚合物砂浆形成的一个整体,它不仅要有保温隔热的性能,还需要有抵御外来的风压、雨淋、高温日照以及严寒的侵蚀性能,如果仅仅从EPS板本身的性能来要求这一保温整体那就大错特错了。目前对该保温体系的寿命要求在2530年,由于外界环境的变化很大,以涂料做外饰面层根本保证不了这个年限,一般的涂料只能有810年的寿命,810年后,直接接触外界的面层聚合物水泥砂浆就担当起了保护EPS板的重任,因此就要求它的强度、耐水性、耐候性及耐冻性和应对建筑体胀缩的弹性,都必须远远大于EPS板的性能指标,所以对对胶粘剂的技术指标必须给予足够的重视。

9Q:[;[7UlEuAx^建筑节能,绿色建筑,节能建筑,生态建筑,可持续建筑,建筑能耗,建筑能源为使保温板粘结良好,往往先在外墙外表面上涂抹界面层。为保证保温板在粘结剂固化期间的稳定性,有的体系用机械方法做临时固定,一般用塑料钉钉固。使保温层永久固定在基底上的机械件,一般采用膨胀螺栓或预埋筋之类的锚固件,国外往往用不锈蚀而耐久的材料,不锈钢、尼龙或聚丙烯等制成, 国内常用的钢制膨胀螺栓,应做好防锈处理。5x&d/s\5G+cwww.topenergy.org对于用膨胀聚苯乙烯板做现浇钢筋混凝土墙体的外保温层,还可以用将保温板安设在模板内,通过浇灌混凝土加以固定的方法。即在绑扎墙体钢筋后将侧面交叉分布有斜插钢丝的聚苯乙烯板,依次安置在钢筋层外侧平整排列并绑扎牢固;在安装模板、浇灌混凝土后,此聚苯乙烯保温板即固定在钢筋混凝土墙面上。3N1M&|*p"Q‑qwww.topenergy.org   

施工中存在的问题

$F,Aum0T&|N.~www.topenergy.org1、施工造价压得过低导致材料以次充好。实际上可以清楚地计算出各类费用,人工费用基本是固定的,而EPS板、玻纤网所占费用比例远不及胶粘剂,最终只有在胶粘剂的成本上下功夫,质量问题就出来了。­I D:[V.]S6v
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2、基层处理过差。如果外墙水泥砂浆抹得平,外保温的胶粘剂每平方米仅2.53公斤就可以了,如果抹得不平,就要用44.5公斤的胶粘剂,这样一来,每平方米就损失了10多元。而且现在还流行外墙基层不抹面就直接做保温的,如果室内做装修需要打孔,一下就把外保温层破坏了。lXT4~pG
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3、由于种种原因,保温单位造价定死后,常出现水及水泥加量,使聚合物砂浆中聚合物的比例减少,严重降低了质量。

4、在聚合物砂浆抹面的实际施工中,经常使用普通腻子找平。由于该类腻子极易开裂,会影响保温层及外饰面的装饰效果。应当先用耐水的弹性腻子找平,再用弹性涂料涂刷,使EPS板的外层形成具有弹性的保护体。

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t‑EX+b9TTopEnergy
建筑节能&绿色建筑论坛综上所述,外墙外保温的质量问题是客观存在但并不难彻底解决的。从国内实际情况看,EPS薄抹灰外墙外保温系统是一种切实可行的保温方式,只要严格管理,稳步推广,肯定能在建筑节能工作中发挥重要作用。

(二)面层  保温板的表面覆盖层有不同的做法,薄面层一般为聚合物水泥胶浆抹面,厚面层则仍采用普通水泥砂浆抹面。有的则用在龙骨上吊挂薄板覆面。~*\F
    
薄型抹灰面层为在保温层的所有外表面上涂抹聚合物水泥胶浆。直接涂覆于保温层上的为底涂层,厚度较薄( 一般为 47mm),内部包覆有加强材料。加强材料一般为玻璃纤维网格布 , 有的则为纤维或钢丝网,包含在抹灰面层内部,与抹灰面层结合为一体,其作用为改善抹灰层的机械强度,保证其连续性,分散面层的收缩应力和温度应力,避免应力集中,防止面层出现裂纹。网格布必须完全埋入底涂层内,从外部不能看见,以使不致与外界水分接触(因网格布受潮后,其极限强度会明显降低)   

不同的外保温体系,面层厚度有一定差别。但总体要求是, 面层厚度必须适当,薄型的一般在10mm 以内。如果面层厚度过薄,坚固程度不足,就难以抵抗可能产生外力的撞击;但如果过厚,加强材料离外表面较远,又难以起到抗裂的作用。'g|2q
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厚型的抹灰面层,则为在保温层的外表面上涂抹水泥砂浆,厚度为2530mm 。此做法一般用于钢丝网架聚苯板保温层上 (也用于岩棉保温层上),其加强网为网孔 50mm ×50mm、用φ2钢丝焊接的网片,并通过交叉斜插入聚苯乙烯板内的钢丝固定。抹灰前在聚苯板表面喷涂界面处理剂以加强粘结,所用水泥砂浆强度应适当。抹灰应分层进行,底层和中层抹灰厚度各约10mm,中间层抹灰应正好覆盖住钢丝网片。面层砂浆宜用聚合物水泥砂浆,厚度 510mm, 可分两次抹完,内部埋入耐碱玻璃纤维网格布。各层抹灰后均应洒水养护,并保持湿润。g'xS;j5L节能,建筑节能,绿色建筑,节能建筑,生态建筑,可持续建筑,建筑能耗,建筑能源   

由抹灰面层、特别是厚型抹灰面层的自重形成的荷载, 可通过一端固定在抹灰层内,另一端锚固在主体墙内的钢筋作联杆,传递到主体墙结构层内。联杆可以垂直于墙面,也可以与墙面形成一定的倾角。   

 为便于在抹灰层表面上进行装修施工,加强相互之间的粘结, 有时还要在抹灰面上喷涂界面剂, 形成极薄的涂层,上面再做装修层。外表面喷涂耐候性、防水性和弹性良好的涂料,也能对面层和保温层起到保护作用。有的工程采用硬质塑料、纤维增强水泥、纤维增强硅酸盐等板材作为覆面材料,用挂钩、插销或螺钉等固定在外墙龙骨上。龙骨可用金属型材制成,锚固在墙体外侧。   

(三)零配件与辅助材料e$S        M&o}x%@!Lw­}m节能,建筑节能,绿色建筑,节能建筑,生态建筑,可持续建筑,建筑能耗,建筑能源   

在外墙外保温体系中,在接缝处、边角部,还要使用一些零配件与辅助材料,如墙角、端头、角部使用的边角配件和螺栓、销钉等,以及密封膏如丁基橡胶、硅膏等,根据各个体系的不同做法选用。

3.2.1.1.1 EPS薄抹灰外墙外保温体系

EPS薄抹灰外墙外保温体系是众多外墙外保温体系中应用最广泛的体系之一。然而,一些采用EPS薄抹灰外墙外保温的工程出现了不同程度的开裂、脱落等较为严重的质量问题。出现这些问题的根本原因归结起来主要有以下几个方面。

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3.5.1.2 外饰面的做法

 
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