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墙体保温工程抗裂途径及饰面基层抗裂发展方向

   日期:2011-06-05     浏览:732    评论:0    
核心提示:墙体保温,特别是外墙外保温作为实现建筑节能目标的关键措施,在有关国家政策和地方法规的强势推动下,已成为国内建筑工程实现节
墙体保温,特别是外墙外保温作为实现建筑节能目标的关键措施,在有关国家政策和地方法规的强势推动下,已成为国内建筑工程实现节能不可或缺的组成部分。但是多年来,受外墙外保温工艺技术、管理方式和应用经验等方面的不成熟和局限性影响,导致很多外墙外保温工程在完工后一段时间内不同程度地出现了墙体开裂和渗水现象。墙体保温一旦开裂或渗水,不但会严重影响建筑物的美观,还会对建筑物的保温节能效果造成极大的破坏。另一方面,墙体保温出现开裂或渗水,也越来越多地为开发商等带来了诸如投诉、索赔等烦恼,也直接影响居民正常生活。所有这些必然会对国家和地方建筑节能目标的顺利实施带来影响。通过大量的市场了解和专家数据分析,导致墙体保温开裂或渗水的原因很多,主要原因(除建筑物主体结构存在裂缝外)要从以下几个方面分析:

  1.墙体保温系统的成熟性和环境适用性
  应该说,墙体保温节能在我国目前建筑节能的发展仍处于粗放管理的初级阶段,市场进入门槛要求低,管理控制不很规范,市场参与者对节能的认识和本身的素质水平参差不齐,造成部分未经市场长期验证、不成熟的保温系统大量进入市场,造成质量隐患在所难免。
  事实上,由于我国南北方气候差异比较大,各类建筑结构情况也不一样,墙体保温系统如何与不同的建筑结构相适应,值得建筑各方重视。要做好墙体保温系统必须根据具体的情况选择不同的墙体保温系统及相应的配套方案,否则会或多或少地出现各种质量问题。

  2.墙体保温系统用材料的质量
  墙体保温系统大多采用多层材料复合的构造,各层材料的性能特别是导热系数的差异很大,导致不同构造层次之间温变速度也具有极大的差异,使墙体保温系统内部形成很大的温度应力,造成系统的开裂风险。为最大限度地降低保温系统的开裂风险,就要求构成系统的部件材料符合并能达到一定的质量标准和要求。但是,由于“成本导向”依旧是目前墙体保温系统选购和应用材料的决定因素,在成本和竞争压力下,许多材料生产厂家往往采用合格产品送样检测,实际在工程中大量采用价低质次的产品获得利益,以致市场上充斥着大量的价格比达到基本质量标准所需的最低成本还要低的保温系统产品。这些产品的大范围应用必然导致保温系统的普遍性开裂、渗水以致脱落。

  3.墙体保温系统的施工质量
  俗话说“三分材料七分施工”,对墙体保温系统来说,规范的施工对确保整个系统的质量非常关键。施工过程的管理和控制方面的疏漏,是造成墙体保温工程质量缺陷的一个最主要原因。目前的墙体保温工程施工,大多由一些无专业技术、不规范管理的非专业施工队伍通过层层分包后开始对墙体保温工程进行施工操作,使施工环节普遍存在着管理与监控不力,不能严格按照施工工艺要求施工,甚至应用的材料以次充好和偷工减料现象屡见不鲜,即使是合格的、与环境相匹配的墙体保温系统材料,也无法通过工程施工将其良好的保温节能和抗裂性能充分体现出来,造成大量的质量隐患和开裂问题的工程。另外,在施工时的气候环境也是影响墙体保温工程质量的一个主要原因。因此,强化墙体保温工程的施工过程管理,提高保温工程施工队伍的专业化水平,是提高墙体保温工程质量的一个必由之路。

  4.墙体保温系统外饰面的应用
  墙体保温系统外饰面层一般采用涂料饰面或面砖饰面,外饰面采用面砖饰面的安全性问题一直是大家争议的焦点,在此不作详细讨论。
  墙体保温系统采用外饰涂料时,一般在工程中由于涂料腻子层本身质量问题引起的空鼓裂缝比较多。通过对工程的调查,有部分工程在完工后不久就出现了局部空鼓起泡现象,经铲除空鼓发现保温层没有任何问题,使用的涂料质量也很好,最终诊断实际上出现的问题多半是由使用的腻子的强度、耐水或附着力不够引起。

  事实上,由于墙体保温系统承担着建筑物的保温隔热功能,与传统的非保温墙体相比,保温墙体内部的温度场发生了变化,0℃界面由基础墙体内部外移到保温层内,致使保温系统中聚集的热应力大大增加,开裂风险加大。即使通过选择与环境相适应的系统,提高系统各构成材料的质量和性能,以及严格的施工管理和控制以降低其开裂的风险和几率,但从长远的和实际应用的角度来看,紧紧依靠保温系统自身的抗裂性能以预防保温系统的裂缝是远远不够的,增强涂料饰面层的抗裂能力是保温系统工程防止裂缝或渗水问题的最有效途径。但是如何增强涂料饰面层的抗裂能力?在实际的工程应用中,往往采用弹性涂料抗裂。然而,采用弹性涂料抗裂可通过其弹性在一定程度和时间范围内能够对产生于保温层和饰面基层的裂缝进行覆盖,随着时间的推移,其弹性在1年–2年的时间里就会老化殆尽,从而丧失对内部裂缝的覆盖能力。因此,采用弹性涂料抗裂只能在短时间掩盖部分龟裂缝,不能达到持久的抗裂作用。

  腻子质量的好坏直接影响墙体保温工程效果
  大量的工程实践和试验验证,腻子层质量好坏对墙体保温系统的抗裂效果及装饰效果有较大影响。特别是使用弹性涂料时,如果腻子太细腻附着力就不够,如果腻子的强度和耐水性不够就会引起系统出现薄皮、分层、起鼓现象。出现分层面一般在保温系统的抹面砂浆层与腻子层或腻子与涂料层之间。在抗裂效果方面,试验证明同一种弹性涂料分别覆盖在抗裂程度不同的腻子层上,整个涂层的抗裂效果完全不一样。
另外,关于腻子材料的重要性在相关标准中都有所说明。比如在最新修编的《建筑外墙用腻子标准》JG/T157标准的报批稿中,就将建筑外墙用腻子分为普通型(P型)、柔性(R型)和弹性(T型)3种类型(各种类型关键抗裂指标见表1),其中明确说明普通型腻子不适宜用于外墙外保温系统。

  在《建筑外墙用腻子标准》JG/T157标准的修编过程中,中国建筑科学研究院组织相关参编单位,多次对各种状态下的产品性能进行分析验证,一致认定达到柔性、弹性标准的腻子一定是乳液型双组分或膏状腻子(一般膏状腻子附着力、透气性差,不宜用于外墙),干粉类腻子很难达到柔性以上指标。用于非保温墙面的普通型腻子干粉类产品能够满足指标,但市场价格正常情况下每吨需要2000元以上,可能在实际应用中会受到价格的制约。

  目前,国内很多进行建筑腻子产品生产的企业大多是一些管理不规范、研发能力薄弱的小型企业或家庭作坊式工厂,产品的技术含量低,性能不达标,质量不稳定,甚至钻大多数应用企业对腻子相关知识匮乏、不知道如何鉴别腻子的性能和质量的空隙,采用“低质高标”的方式,将非合格的低柔韧性或无柔韧性的产品标注为具有柔性或弹性的腻子,然后通过低廉的价格甚至非法的竞争手段,将产品应用到墙体保温工程中,造成了不仅没有增加墙体的抗开裂性能,反而扩大了墙体保温系统存在的开裂风险,导致严重后果发生。

  所以,从某种意义上说,如果不尽快改变墙体保温系统外饰面基层处理材料的市场管理状态和无序竞争现状,不从切实提高相关产品的质量入手,是无法从根本上解决墙体保温系统外饰涂料面开裂的问题。

  达标腻子加弹性涂料的抗裂路线仍然存在性能上的缺陷
  如果采用达标腻子加弹性涂料的抗裂路线,是否就可以解决墙体保温系统外饰涂料面的开裂问题?根据试验分析和实际工程应用,采用达标腻子加弹性涂料的抗裂路线也很难完美地解决。主要原因是目前市场上应用的腻子与其底层的保温系统界面和外观装饰材料(涂料)界面的融合性较差。多数墙体保温系统的工艺一般是在保温系统的抗裂砂浆上批刮柔性或弹性腻子,然后在腻子层上批刷弹性涂料。由于传统柔性腻子在性能和技术方面存在着较大的局限性,不能与保温基层和外观涂料层进行很好的融合,以致整个墙体保温系统外饰涂料在客观上呈现出一种简单的“分层叠加”结构,各种材料彼此孤立,各自为政,无法形成抗裂合力的局面。这样一来,在墙体保温系统的基层产生变形应力的情况下,整个墙体保温系统的结构就会率先产生分层和空鼓,进而在柔性较少的腻子层首先开裂,由腻子层开裂产生的瞬间冲量结合变形应力就会全部集中到外饰涂料层,进而产生更大裂缝。

  墙体保温系统外饰面层抗裂技术的发展方向
  由于墙体保温系统出现的质量问题比较复杂,控制难度较大,加上保温墙体比一般墙体更宜开裂,而且在目前的保温墙体结构模式下,占据市场主流的饰面基层处理材料所存在的性能和技术缺陷,构成了整个围护结构抗裂性能不高的最大短板,要最大限度地降低以至消除墙体开裂的风险,就必须创新研发出新的饰面基层处理材料和技术。所以,增强墙体保温系统外饰面的抗开裂性能就成为预防整个墙体开裂的关键环节。

  首先,要切实提高饰面基层处理材料的双向融合性,使基层处理材料能够与墙体保温系统的界面和外观装饰材料界面(特别是涂料界面)能够有机融合,从而使整个墙体的围护结构构成一个有机的整体,达到共同受力,共同抗裂的目的。

  其二,在目前的主流工艺中,墙体保温系统外饰面对于墙体裂缝的预防,实际上只是通过弹性涂料的拉伸覆盖已产生的裂纹,并未对裂缝进行有效控制,是一种治标不治本的工艺技术。也就是说,这种传统的工艺做法是无法实现对墙体保温系统裂缝的彻底预防的。要做到对墙体保温系统裂缝的控制,必须在保持系统饰面基层处理材料具有柔性的同时,增强饰面基层处理材料的抗拉伸强度(达到目前普通腻子材料抗拉伸强度的10倍以上),才能在保温层产生变形应力的时候,对变形应力进行有效地抵消,达到控制墙体开裂的目的。这就是今后相当长一段时间内墙体保温系统外饰面层抗裂技术的发展方向。

 
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