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外墻保溫系統面層裂縫控制的原則

  • 2010-11-25
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一、優(yōu)先選用抗裂性能好的外保溫系統
      外保溫系統有利于建筑物建立一個(gè)更加合理的溫度場(chǎng)。采用外保溫,內部的磚墻或混凝土墻等結構受到保護,使保溫層以里的主體結構冬季溫度提高,濕度降低,溫度變化較為平緩,夏季結構溫度穩定性增加,墻體結構熱應力減少,從而主體墻產(chǎn)生裂縫、變形、破損的幾率大為減小,建筑壽命得以大大延長(cháng)。同于祼露的結構如混凝土排水挑檐、女兒墻等與保溫后的結構墻體溫度環(huán)境不同易引發(fā)破壞,因此完善的外保溫應是對結構的骨架徹底包覆,這樣雨、雪、凍、融、干、濕等對主體墻的影響也會(huì )大大減輕。因此,外保溫系統對主體結構的保護、防止裂縫的發(fā)生優(yōu)于內保溫系統,更優(yōu)于內、外保溫混合做法。
二、堅持逐層漸變、柔性釋放應力的抗裂技術(shù)路線(xiàn)
      急劇變化的溫差產(chǎn)生的熱應力集中發(fā)生在外保溫外表面,解決外保溫裂縫應遵循給溫度應力、變形能量釋放的原則。采用“逐層漸變、柔性釋放應力的抗裂技術(shù)理念的構造設計要點(diǎn)是:保溫系統各相鄰構造層性能、彈性模量變化指標相匹配、逐層漸變,抗裂砂漿應保證一定的柔韌性以便釋放變形應力。同時(shí),在抗裂防護層中采用軟配筋和多種纖維改變應力傳遞方向,防止各種變形應力集中發(fā)生的可能。涂料飾面時(shí),理想的模式應為從抗裂砂漿層--膩子層--涂料層的柔韌變形性逐漸增大;面磚飾面時(shí),應采用具有柔性的粘結膠和勾縫膠。
三、普通水泥砂漿不應作為保溫系統表面的找平層及保護層材料
      在保溫層的表面使用普通水泥砂漿不符合柔性漸變、逐層釋放應力的抗裂技術(shù)路線(xiàn)。用它作為保溫層的找平層或保護層,極易產(chǎn)生裂縫,厚度愈厚愈嚴重。辦為,普通水泥砂漿不僅自身易產(chǎn)生各種收縮裂縫,同時(shí)由于柔韌性較差而無(wú)法適應自身溫差變形及相鄰溫度變形而產(chǎn)生的應力,而普通水泥砂漿的抗拉強度又明顯不足,變形能量的集中釋放極易形成裂縫。
四、采用無(wú)空腔或小空腔構造提高系統的穩定性
      風(fēng)荷載是長(cháng)期作用于建筑物外保漸隔熱層的破壞力量之一。風(fēng)荷載的大小主要與近地風(fēng)的性質(zhì)、風(fēng)速、風(fēng)向有關(guān),與建筑物所在地的地貌及周?chē)h(huán)境有關(guān),同時(shí)也與建筑物本身的高度、形狀有關(guān)。由于風(fēng)荷載對建筑物的破壞力與建筑物的高度成正比例變化,高層建筑要比多層建筑承受更大的風(fēng)荷載,因而高層建筑外保溫要考慮風(fēng)壓、特別要考慮負風(fēng)壓對保溫層影響。工程結構偏差會(huì )導致保溫空腔大小不一,當保墻面局部所受負風(fēng)壓較大時(shí),空腔內的氣體膨脹,從而造成對保溫層的疲勞破壞。因此風(fēng)荷載往往是造成有空腔保溫墻面開(kāi)裂的因素之一。采用無(wú)空腔構造可以提高系統穩定性,提高系統抗風(fēng)荷載和重力的能力。無(wú)空腔構造做法使得外保溫系統具有抗風(fēng)壓能力強、系統整體性好、應力傳遞穩定、安全性好等優(yōu)勢。高層建筑采用外保溫方案的風(fēng)壓安全系數應大于5。在高層建筑工程做外保溫,應充分重視風(fēng)荷載對外保溫的破壞作用,應盡可能地提高粘結面積,采用無(wú)空腔構造,以滿(mǎn)足抗風(fēng)壓破壞的要求。采用無(wú)空腔構造系統還可以有效地傳遞外保溫面層荷重引起的應力,保持系統的穩定性。隨著(zhù)建筑節能標準的提高,保溫層的厚度會(huì )不斷增加,由于面層荷重引起的力矩和剪應力也不斷加大,無(wú)空腔構造系統有利于力的傳遞和釋放。
五、防護層的抗裂能力是控制裂縫的主國矛盾
      置于保溫層外的防護層的抗裂能力,對外保溫系統的抗裂性至關(guān)重要,實(shí)踐證明傳統的水泥砂漿抹在保溫層上,不能解決抗裂問(wèn)題,必須采用專(zhuān)用的抗裂砂漿并輔以合理的增強網(wǎng)。各種系統做法均雨具發(fā)重視防護層的抗裂性,根據國外及國內的經(jīng)驗,應規定抗裂砂漿的壓折比小于3;另外在砂漿中加入適量的纖維對控制裂縫的產(chǎn)生是十分有效的。采用多種纖維復合配制的抗裂技術(shù),能夠更好地吸收受外界自然條件影響產(chǎn)生的膨脹、收縮變形,并均勻地將溫差變形應力向四周分散,從而有效地防止裂張縫的產(chǎn)生。正確的做法應是將采用由抗堿玻纖編織的經(jīng)耐涂塑的玻纖網(wǎng)布鋪貼在柔韌性良好(壓折比<=3)的抹面砂漿中,并靠近面層一側。抹面砂漿的柔韌極限拉伸變形應大于最不利情況下的自身變形(干縮變形、化學(xué)變形、溫度變形)及基層變形之和,從而保證改護層抗裂性要求。如外飾面是面磚,在水泥抗裂砂漿中也可以加入鋼絲網(wǎng)片,但是應對鋼絲網(wǎng)的絲徑、孔距通過(guò)試驗來(lái)確定,面磚的短邊應至少覆蓋在兩個(gè)以上網(wǎng)孔上,鋼絲網(wǎng)應采用防腐(銹)好的熱鍍鋅鋼絲網(wǎng)。
六、所有外保溫系統應通過(guò)大型耐候性試驗證
      在外保溫工程中,外保溫材料面層的防護層材料及飾面層材料要長(cháng)期經(jīng)期經(jīng)受冷熱、溫濕、凍融等氣候變化,因此為了驗證外保溫系統的穩定性及使用壽命,最好的辦法就是進(jìn)行耐候性試驗。如:擠塑聚苯板外保溫的應用開(kāi)裂現象比較普遍,對該類(lèi)外保溫系統應增加系統材料性能研究及材料匹配性研究,使其構造滿(mǎn)足抗裂的基本原則,并經(jīng)耐候性等大型系統試驗驗證后再進(jìn)入市場(chǎng),以利于推廣、減少損失。
七、應盡量選擇涂料外飾面
      在可能的情況下應盡量選擇涂料外飾面外保溫系統,因該系統若產(chǎn)生裂縫比較直觀(guān),有利于裂縫的控制。在選擇粘貼面磚外飾面時(shí)保證其安全性是頭等大事。面磚墻體的裂縫往往比較隱蔽,防止面磚飾面墻體開(kāi)裂比較困難。對于面磚飾面研究表明:
      1、除了應有系統組成材料的試驗驗證,整個(gè)系統必須經(jīng)過(guò)抗震試驗、耐候性試驗,火反應性試驗等大型試驗證。
      2、膠粉聚苯顆粒外保溫外飾面粘貼面磚系統滿(mǎn)足系統粘結安全性、輔助機械錨固安全性、柔性釋放應力安全性、耐候及防火安全性等綜合性能,是首選的外曙面磚飾面系統。
      3、鋼絲網(wǎng)架聚苯板外保溫系統飾面粘貼面磚時(shí),用傳統水泥砂漿找平的單網(wǎng)結構具有較大不合理性(荷載大、易開(kāi)裂),表面受正負風(fēng)壓、熱脹冷縮、干縮濕脹均為雙向受力。應采用收縮率小的輕質(zhì)砂漿找平并采用雙網(wǎng)構造,實(shí)現柔性漸變、減輕荷載、增加抗裂性。
      4、應充分考慮各層材料的相容性及匹配性
      由于保溫系統是由多層材料復合構成,就抗裂性能來(lái)說(shuō),除應考慮各層材料自身功能外還應充分考慮材料的相容性及匹配性。
      5、加強保溫截止部位材質(zhì)變換處的密封
      應加強保溫截止部位材質(zhì)變換處的密封、防水和防開(kāi)裂處理,因為在保溫層與其他材料的材質(zhì)變換處,保溫層與其他材料的材質(zhì)密度相差過(guò)大,從而引起材質(zhì)間的彈性模量和膨脹系數也不盡相同,在溫度應力作用下的變形也不同,極易在這些部位產(chǎn)生面層裂縫。同時(shí)還應該考慮這些部位的防水處理,防止水分浸入到保溫系統內,避免因凍脹作用而導致系統的破壞,影響系統的正常使用壽命和耐久性。外墻外保溫系統應具有防雨水和地表水滲透性能,雨水不得透過(guò)保護層,不得滲透至任何可能對外保溫復合墻體造成破壞部位。
      6、外墻保溫系統材料供應商應對系統材料進(jìn)行成套供應
      外墻保溫系統是一個(gè)有機整體,組成的各相關(guān)層協(xié)同作用不僅要求柔性漸變,而且應有一定的相容性、協(xié)同性,形成一個(gè)復合整體。因此,外墻保溫系統材料供應商在經(jīng)過(guò)質(zhì)量系統認證和子系統材料系統能試驗合格后成套供應,以保證系統材料的匹配性及有利于抗裂技術(shù)路線(xiàn)的實(shí)現,并有利于明確外墻保溫系統材料供應商應對外保溫工程質(zhì)量負責。
      7、提高保溫系統的質(zhì)量證率
      保溫系統材料生產(chǎn)中的質(zhì)量波動(dòng)是不可避免的,實(shí)際上,由于 原材料、試樣檢驗差異、施工條件等許多復雜因素的影響,必然造成墻體保溫質(zhì)量的波動(dòng)。因此,為了保證墻體保溫的質(zhì)量,必須提高保溫系統的質(zhì)量保證率。在正常生產(chǎn)、施工條件下,用數理統計的方法,求出多組保溫材料導熱系數平均值、標準差,根據其離散程度,確定可靠的保證率。

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