裂縫是固體材料中的某種不連續(xù)現(xiàn)象,在學(xué)術(shù)上屬于結(jié)構(gòu)材料強(qiáng)度理論范疇[1]。外墻保溫隔熱裂縫產(chǎn)生的原因相當(dāng)復(fù)雜,包含從構(gòu)造設(shè)計(jì)、材料及施工的各個環(huán)節(jié)。 1. 構(gòu)造設(shè)計(jì) 1.1外墻內(nèi)保溫隔熱構(gòu)造設(shè)計(jì)存在的缺陷 內(nèi)保溫隔熱是將保溫隔熱體系置于外墻內(nèi)側(cè)從而使內(nèi)、外墻體分處于兩個溫度場,建筑物結(jié)構(gòu)受熱應(yīng)力的影響而始終處于不穩(wěn)定的狀態(tài),使結(jié)構(gòu)壽命縮短。在相同氣候條件下做內(nèi)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(nèi)部結(jié)構(gòu)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(yīng)力的破壞。 1.2外墻外保溫隔熱構(gòu)造設(shè)計(jì)存在的不足 外保溫隔熱是將保溫隔熱體系置于外墻外側(cè)從而使主體結(jié)構(gòu)所受溫差作用大幅度下降,溫度變形減小,對結(jié)構(gòu)墻體起到保護(hù)作用并可有效阻斷冷(熱)橋,有利于結(jié)構(gòu)壽命的延長。因此從有利于結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性方面來說,外保溫隔熱具有明顯的優(yōu)勢,在可選擇的情況下應(yīng)****外保溫隔熱。 (1) 聚苯板薄抹灰外保溫隔熱構(gòu)造設(shè)計(jì)產(chǎn)生裂縫的原因 保溫板在晝夜及季節(jié)變化發(fā)生熱脹冷縮、濕脹干縮時也會在板縫處集中產(chǎn)生變形應(yīng)力。該體系通常采用純點(diǎn)粘或點(diǎn)框粘,體系存在貫通的空腔,正負(fù)風(fēng)壓對有空腔的保溫隔熱墻面進(jìn)行擠或拉,易造成板縫處開裂。****情況下負(fù)風(fēng)壓甚至?xí)䦟⒈匕逑频。另外一個因素是當(dāng)聚苯板的溫度超過70℃時, 聚苯板會產(chǎn)生不可逆熱收縮變形造成較為嚴(yán)重的開裂變形。 (2) 現(xiàn)澆無網(wǎng)聚苯板外保溫隔熱構(gòu)造設(shè)計(jì)產(chǎn)生裂縫的原因 聚苯板與混凝土基墻結(jié)合力不夠,F(xiàn)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(dá)到40mm~60mm。由于聚苯板表面強(qiáng)度低,在支護(hù)和拆卸外側(cè)模板時,聚苯板表面不可避免受到損壞,混凝土在澆筑時難以避免出現(xiàn)漏漿形成熱橋。 (3)水泥砂漿厚抹灰鋼絲網(wǎng)架保溫板外保溫隔熱構(gòu)造設(shè)計(jì)產(chǎn)生裂縫的原因 普通水泥砂漿自身易產(chǎn)生各種收縮變形,并且存在強(qiáng)度增長周期短收縮周期長的矛盾,在約束條件下,當(dāng)收縮形成的拉應(yīng)力超過水泥砂漿的抗拉強(qiáng)度時,**會出現(xiàn)裂縫。配筋位置不合理引起裂縫。荷載過大產(chǎn)生擠壓開裂。 (4) 存在的不足 很多預(yù)制板在上墻后仍在收縮,將板縫拉開。預(yù)制板受溫度及濕度變化會發(fā)生熱脹冷縮、濕脹干縮現(xiàn)象,對板縫反復(fù)擠壓造成板縫開裂。板縫處理難度大是產(chǎn)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(shè)計(jì)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(yù)混合干拌保溫材料外墻外保溫隔熱體系 該類做法從構(gòu)造設(shè)計(jì)上充分考慮了熱應(yīng)力、水、火、風(fēng)壓及地震力的影響,采用無空腔和逐層漸變?nèi)嵝葬尫艖?yīng)力的技術(shù)路線有效解決了抗裂難題。但是,在嚴(yán)寒地區(qū)單一膠粉聚苯顆粒外墻外保溫隔熱體系要達(dá)到節(jié)能65%已不具有經(jīng)濟(jì)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(yōu)良的綜合性能與高性能保溫隔熱材料復(fù)合,將是比較理想的模式。在該體系中不用柔性膩?zhàn)佣捎脛傂阅佔(zhàn)、不采用壓折比小?SPAN lang=EN-US>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(shè)45°耐堿玻纖網(wǎng)、網(wǎng)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(yīng)力的影響,在飾面層會產(chǎn)生局部應(yīng)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(jié)砂漿強(qiáng)度過高引起飾面層開裂、面磚脫落。反復(fù)凍融循環(huán),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(jié)構(gòu)物墻體變形、錯位造成墻體嚴(yán)重開裂、面磚脫落。 1.3局部節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)缺陷 (1)保溫設(shè)計(jì)中常常忽視對結(jié)構(gòu)挑出部位如陽臺、雨罩、博士帽、靠外墻陽臺攔板、空調(diào)室外機(jī)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(nèi)外側(cè)及壓頂?shù)炔课坏谋亍?/SPAN> (2)在保溫層與其它材料的材質(zhì)變換處,因?yàn)楸貙优c其它材料的材質(zhì)的密度相差過大,這**決定了材質(zhì)間的彈性模量和線性膨脹系數(shù)也不盡相同,在溫度應(yīng)力作用下的變形也不同,極容易在這些部位產(chǎn)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(xiàn)保溫?cái)帱c(diǎn),導(dǎo)致返霜結(jié)露的情況的發(fā)生。 (4) 面磚密縫粘貼,應(yīng)力無處釋放形成開裂。另外面磚密縫粘貼形成瞎縫,雨(雪)水浸漬及凍融破壞易引起開裂脫落。 (5) 將增強(qiáng)網(wǎng)直接鋪設(shè)在保溫隔熱層上,沒起到抗裂作用反而形成了隔離作用。 (6) 窗口周邊及墻體轉(zhuǎn)折處等易產(chǎn)生應(yīng)力集中的部位未鋪網(wǎng)格布來分散其應(yīng)力,從而產(chǎn)生裂縫。 2. 材料 外保溫隔熱體系的設(shè)計(jì)和安裝是遵照體系供應(yīng)商的設(shè)計(jì)和安裝說明進(jìn)行的。在****了體系構(gòu)造設(shè)計(jì)合理性的情況下,體系組成材料的性能**成為關(guān)鍵因素。由于各類體系抗裂構(gòu)造設(shè)計(jì)理念的實(shí)現(xiàn)是通過材料性能來提供保障的,除應(yīng)考慮各層材料自身柔韌性外還應(yīng)充分考慮材料的相容性及匹配性。 2.1 保溫隔熱材料 過于松軟和過于高強(qiáng)的保溫隔熱板材均不利于整個體系的穩(wěn)定和抗裂性能。 (1)膨脹聚苯板 用于外墻保溫的聚苯板主要是密度在18~22kg/m3、尺寸穩(wěn)定性≤0.30%的阻燃型膨脹聚苯板。由于材料因素造成開裂的原因有:聚苯板密度過低,陳化時間不夠,材料粉化,熱熔縮,所用膠粘劑達(dá)不到外保溫技術(shù)對產(chǎn)品的質(zhì)量要求,直接抹在聚苯板上的抹面砂漿與聚苯板的導(dǎo)熱系數(shù)相差過大,在溫差變化大的嚴(yán)寒地區(qū)問題較多。 (2)擠塑聚苯板 除了與膨脹聚苯板薄抹灰外墻外保溫體系類似的開裂原因外,還有以下原因:①整個體系材料不配套,未經(jīng)大型耐候性試驗(yàn)驗(yàn)證。②擠塑聚苯板比膨脹聚苯板密度大強(qiáng)度高由于自身變形及溫差變形而產(chǎn)生的變形應(yīng)力也大,相對于每條板縫來說,相臨兩塊板自身的應(yīng)力變化是反向的,對板縫處進(jìn)行擠或拉,造成板縫處開裂[2];③擠塑聚苯板具有更小的導(dǎo)熱系數(shù),其與面層砂漿的導(dǎo)熱系數(shù)相差越大,溫度變化時,導(dǎo)致發(fā)生形變的量差越大,易產(chǎn)生裂縫。 (3) 保溫隔熱漿料 以海泡石及珍珠巖為主要原料的保溫隔熱漿料具有強(qiáng)度高、變形性差、易空鼓開裂的缺點(diǎn),尤其是溫濕變化會對其產(chǎn)生較大影響。而以聚苯顆粒為主要原料的膠粉聚苯顆粒保溫隔熱材料變形小、抗裂性能好并具有良好的耐候性能。 2.2 防護(hù)層 由抹面砂漿與增強(qiáng)網(wǎng)構(gòu)成的防護(hù)層對整個體系的抗裂性能起著關(guān)鍵的作用。玻纖網(wǎng)格布則是抗裂防護(hù)層軟配筋的關(guān)鍵增強(qiáng)材料。由于防護(hù)層材料而引起保溫隔熱墻面開裂的原因有:直接采用水泥砂漿做防護(hù)層,強(qiáng)度高、收縮大、柔韌變形性不夠。配制的抗裂砂漿雖然也用了聚合物進(jìn)行改性,但柔韌性不夠也易開裂?沽焉皾{層過厚:砂漿層收縮大易開裂。使用了不合格的玻纖網(wǎng)格布:由于斷裂強(qiáng)力低、耐堿強(qiáng)力保留率低、斷裂應(yīng)變大等原因造成起不到長期有效分散應(yīng)力的作用,引起防護(hù)層裂縫。 2.3 飾面層 在涂料飾面層的材料中,采用剛性膩?zhàn)印⒉荒退哪佔(zhàn)、不耐老化的涂料或者與膩?zhàn)硬黄ヅ涞耐苛暇且鹆芽p的原因。 在面磚飾面層的材料中,采用玻纖網(wǎng)為增強(qiáng)材料的抗裂防護(hù)層上粘貼面磚;水泥砂漿或聚灰比達(dá)不到要求的聚合物砂漿粘貼面磚;水泥砂漿或聚灰比達(dá)不到要求的聚合物砂漿進(jìn)行面磚勾縫;以及使用吸水率大的面磚和不帶槽的平板面磚均是引起開裂的原因。 3. 施工 裂縫是固體材料中的某種不連續(xù)現(xiàn)象,在學(xué)術(shù)上屬于結(jié)構(gòu)材料強(qiáng)度理論范疇[1]。外墻保溫隔熱裂縫產(chǎn)生的原因相當(dāng)復(fù)雜,包含從構(gòu)造設(shè)計(jì)、材料及施工的各個環(huán)節(jié)。 1. 構(gòu)造設(shè)計(jì) 1.1外墻內(nèi)保溫隔熱構(gòu)造設(shè)計(jì)存在的缺陷 內(nèi)保溫隔熱是將保溫隔熱體系置于外墻內(nèi)側(cè)從而使內(nèi)、外墻體分處于兩個溫度場,建筑物結(jié)構(gòu)受熱應(yīng)力的影響而始終處于不穩(wěn)定的狀態(tài),使結(jié)構(gòu)壽命縮短。在相同氣候條件下做內(nèi)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(nèi)部結(jié)構(gòu)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(yīng)力的破壞。
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