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外墻保溫系統(tǒng)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(tǒng)
      外保溫系統(tǒng)有利于建筑物建立一個更加合理的溫度場。采用外保溫,內(nèi)部的磚墻或混凝土墻等結(jié)構(gòu)受到保護,使保溫層以里的主體結(jié)構(gòu)冬季溫度提高,濕度降低,溫度變化較為平緩,夏季結(jié)構(gòu)溫度穩(wěn)定性增加,墻體結(jié)構(gòu)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。同于祼露的結(jié)構(gòu)如混凝土排水挑檐、女兒墻等與保溫后的結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)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大大減輕。因此,外保溫系統(tǒng)對主體結(jié)構(gòu)的保護、防止裂縫的發(fā)生優(yōu)于內(nèi)保溫系統(tǒng),更優(yōu)于內(nèi)、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
      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(gòu)造設計要點是:保溫系統(tǒng)各相鄰構(gòu)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,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,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,應采用具有柔性的粘結(jié)膠和勾縫膠。
三、普通水泥砂漿不應作為保溫系統(tǒng)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。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,同時由于柔韌性較差而無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、采用無空腔或小空腔構(gòu)造提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性
      風荷載是長期作用于建筑物外保漸隔熱層的破壞力量之一。風荷載的大小主要與近地風的性質(zhì)、風速、風向有關(guān),與建筑物所在地的地貌及周圍環(huán)境有關(guān),同時也與建筑物本身的高度、形狀有關(guān)。由于風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荷載,因而高層建筑外保溫要考慮風壓、特別要考慮負風壓對保溫層影響。工程結(jié)構(gòu)偏差會導致保溫空腔大小不一,當保墻面局部所受負風壓較大時,空腔內(nèi)的氣體膨脹,從而造成對保溫層的疲勞破壞。因此風荷載往往是造成有空腔保溫墻面開裂的因素之一。采用無空腔構(gòu)造可以提高系統(tǒng)穩(wěn)定性,提高系統(tǒng)抗風荷載和重力的能力。無空腔構(gòu)造做法使得外保溫系統(tǒng)具有抗風壓能力強、系統(tǒng)整體性好、應力傳遞穩(wěn)定、安全性好等優(yōu)勢。高層建筑采用外保溫方案的風壓安全系數(shù)應大于5。在高層建筑工程做外保溫,應充分重視風荷載對外保溫的破壞作用,應盡可能地提高粘結(jié)面積,采用無空腔構(gòu)造,以滿足抗風壓破壞的要求。采用無空腔構(gòu)造系統(tǒng)還可以有效地傳遞外保溫面層荷重引起的應力,保持系統(tǒng)的穩(wěn)定性。隨著建筑節(jié)能標準的提高,保溫層的厚度會不斷增加,由于面層荷重引起的力矩和剪應力也不斷加大,無空腔構(gòu)造系統(tǒng)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(tǒng)的抗裂性至關(guān)重要,實踐證明傳統(tǒng)的水泥砂漿抹在保溫層上,不能解決抗裂問題,必須采用專用的抗裂砂漿并輔以合理的增強網(wǎng)。各種系統(tǒng)做法均雨具發(fā)重視防護層的抗裂性,根據(jù)國外及國內(nèi)的經(jīng)驗,應規(guī)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(cè)。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、孔距通過試驗來確定,面磚的短邊應至少覆蓋在兩個以上網(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(tǒng)應通過大型耐候性試驗證
      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(tǒng)的穩(wěn)定性及使用壽命,最好的辦法就是進行耐候性試驗。如:擠塑聚苯板外保溫的應用開裂現(xiàn)象比較普遍,對該類外保溫系統(tǒng)應增加系統(tǒng)材料性能研究及材料匹配性研究,使其構(gòu)造滿足抗裂的基本原則,并經(jīng)耐候性等大型系統(tǒng)試驗驗證后再進入市場,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(tǒng),因該系統(tǒng)若產(chǎn)生裂縫比較直觀,有利于裂縫的控制。在選擇粘貼面磚外飾面時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裂比較困難。對于面磚飾面研究表明:
      1、除了應有系統(tǒng)組成材料的試驗驗證,整個系統(tǒng)必須經(jīng)過抗震試驗、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(tǒng)滿足系統(tǒng)粘結(jié)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(tǒng)。
      3、鋼絲網(wǎng)架聚苯板外保溫系統(tǒng)飾面粘貼面磚時,用傳統(tǒng)水泥砂漿找平的單網(wǎng)結(jié)構(gòu)具有較大不合理性(荷載大、易開裂),表面受正負風壓、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(gòu)造,實現(xiàn)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(tǒng)是由多層材料復合構(gòu)成,就抗裂性能來說,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)密度相差過大,從而引起材質(zhì)間的彈性模量和膨脹系數(shù)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(tǒng)內(nèi),避免因凍脹作用而導致系統(tǒng)的破壞,影響系統(tǒng)的正常使用壽命和耐久性。外墻外保溫系統(tǒng)應具有防雨水和地表水滲透性能,雨水不得透過保護層,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(tǒng)材料供應商應對系統(tǒng)材料進行成套供應
      外墻保溫系統(tǒng)是一個有機整體,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,形成一個復合整體。因此,外墻保溫系統(tǒng)材料供應商在經(jīng)過質(zhì)量系統(tǒng)認證和子系統(tǒng)材料系統(tǒng)能試驗合格后成套供應,以保證系統(tǒng)材料的匹配性及有利于抗裂技術(shù)路線的實現(xiàn),并有利于明確外墻保溫系統(tǒng)材料供應商應對外保溫工程質(zhì)量負責。
      7、提高保溫系統(tǒng)的質(zhì)量證率
      保溫系統(tǒng)材料生產(chǎn)中的質(zhì)量波動是不可避免的,實際上,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。因此,為了保證墻體保溫的質(zhì)量,必須提高保溫系統(tǒng)的質(zhì)量保證率。在正常生產(chǎn)、施工條件下,用數(shù)理統(tǒng)計的方法,求出多組保溫材料導熱系數(shù)平均值、標準差,根據(jù)其離散程度,確定可靠的保證率。

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