外墙外保温系统裂缝分析

      随着社会的进步和经济的发展,人们对生活水平的要求越来越高,同时对人类赖以生存的资源也越来越加关注,节约能源成为全球关注的焦点,为此,建筑节能成为研究的重要课题。墙体作为建筑节能重要组成部分,成为考虑的重点。从科学的角度看,外墙保温无疑是一种合理形式。由于对节约能源与保护环境要求的不断提高,建筑围护结构的保温隔热技术也被广泛应用和不断发展,成为我国一项重要的建筑节能技术。然而,在实际的外墙保温隔热工程中,面层开裂问题较为严重,成为住户投诉较多的建筑通病之一。因此,有效解决裂缝问题极为重要。


、外墙内保温隔热裂缝产生的原因。
采用内保温隔热使内外墙体处于两个温度场,建筑物结构受热应力的影响而始终处于不稳定的状态,结构寿命缩短。由于外墙受温差影响大,直接影响到墙体应力变化,这种变化一般以外保温隔热墙体较大。昼夜和四季的交替,反复受温差影响易引起内表面保温隔热层的开裂,特别是保温隔热板之间的缝隙尤为明显。由此而导致的建筑结构不安定,常常使层面防水层拉裂。

当室内保温采用板材,室内外温差较大时,内保温隔热板材出现裂缝是外围护墙受环境温度影响发生变化而引起的。外围护墙体由于昼夜和冬季受室外气温和太阳辐射热的影响而产生涨缩,而内墙保温隔热板基本不受这种室外影响。当室外温度低于室内温度时,外墙收缩的幅度比内墙保温隔热板的速度快;当室外气温高于室内气温时,外墙膨胀的速度高于内保温隔热板,这种反复形变使室内保温隔热板始终处于一种不稳定状态。根据资料和实测证明,6m宽的混凝土墙在温差20℃的变化条件下约发生1.2mm的形变。这种反方向形变量会逐一拉开所有的内保温隔热板缝。在内保温隔热墙面板缝处出现裂缝是保温隔热板内保温隔热难以解决的通病。

当室内保温采用浆体时,外墙体受外界各种作用力尤其是热应力的影响而始终处于不稳定状态,按0.2%0线性变形率,6m的墙面其变形量为1.2mm,这种变化在不停的进行,从而引起室内保温隔热浆料的空鼓开裂。浆体材料导热系数较大,保温隔热性能相对较差,内保温隔热的露点位置发生在外墙内侧,造成保温隔热材料中结露,结露不仅造成材料保温隔热性能的进一步降低,同时也造成保温隔热材料由于温度变形而开裂。

在冬季采暖,夏季制冷的建筑中,室内温度随昼夜和季节的变化幅度通常不大(约为l0℃左右),这种温度变化引起建筑物内墙和楼板的线性变形和体积变化也不大,但是外墙和屋面受室外温度和太阳辐射的作用而引起的温度变化幅度较大(昼夜温差中达20℃一l00oC)。因此外墙和屋面的线性变化和体积变化比内墙和楼板要大。内外墙体温度变形的差值会给建筑物结构带来很大的不安定性。采取内保温隔热形式,不能有效解决建筑物结构的这种不安性,常常导致结构变形的应力释放区的墙面产生裂缝,以及破坏沿外墙的屋面防水等。屋面楼板或屋面找平层发生水平胀缩,外墙受温度影响在发生垂直胀缩,而内部结构墙体保持基本稳定从而产生应力变形差造成开裂,建筑女儿墙沿屋面板部位开裂就是一个很好的例子。因此,外墙内保温隔热不利于建筑物外围护结构的保护。

二、外墙外保温隔热裂缝产生原因。
对现有保温隔热墙体裂缝的分析,保温隔热墙体裂缝大体有:结构墙体裂缝、保温隔热层裂缝、防护层裂缝以及装修层裂缝等几种。形成保温隔热墙体开裂的因素有温度、干缩以及冻融破坏;有设计构造的合理性;有材料、施工质量;有外力引起的,如地基不均匀沉降引起结构物体形变,错位造成墙体开裂;还可能由风压、地震力等引起的机械破坏等。保温隔热系统是复合在外维护结构墙体之上,属于非承重结构,其裂缝发生的原因,系统抗裂机理及抗裂性能的评价均与结构有所不同。
保温隔热面层采用普通水泥砂浆抹面时,沙浆收缩是引起墙面裂缝最常见的因素之一,它主要包括化学收缩、干燥收缩、自收缩、温度收缩及塑性收缩。每种收缩都有其自身特点,在引起抹灰墙面开裂时表现各不相同。这些收缩,产生了强度增长周期短(主要强度在lO多个小时便已完成)与体积收缩周期长(几个月或者上百天,收缩率为8%一10%)的矛盾,将使抹灰墙体中产生拉应力,当拉应力超过水泥砂浆的抗拉强度时,就会出现裂缝。
当抹面砂浆所依附的保温隔热层材料由于收缩、温度变化等因素要求变形时,抹面砂浆没有足够的变形性从而产生裂缝。

三、采用钢丝网架聚苯板水泥砂浆抹面时产生裂缝的原因。
1、水泥砂浆收缩裂缝,由于水泥砂浆收缩引起裂缝。由于厚度不均及温度应力不均引起裂缝。
2、配筋位置不合理引起裂缝。钢丝网架在水泥砂浆中的位置相当于单面配筋方式。对抵抗和分散单一方向的应力具有良好效果但对抵抗其他方向的应力作用十分有限,特别是45。角方向,再加上钢丝网在砂浆中的位置难以控制而产生裂缝。
3、荷载过大产生挤压开裂。由于该系统易产生裂缝,因此许多厂家便在找平砂浆层上粘贴面砖,认为这样可以解决裂缝问题,其实这样做是有较大隐患的,容易产生面砖勾缝处的裂缝,水从裂缝处渗入会直接对钢丝网产生锈蚀,且粘贴面砖使荷载过大,钢丝网架在过重荷载的长期作用下产生形变,从而使整个硬质面I! ! 置图层产生重力挤压造成裂缝,甚至将下面的面砖压碎。

四、结论。
1、从有利于结构墙体稳定,延长主体建筑使用寿命上来说,外墙外保温隔热明显优于外墙内保温隔热,在可能的情况下应优先选择外保温隔热。
2、普通水泥砂浆自身易产生各种收缩裂缝,同时由于柔性较差而无法适应温差变形及保温隔热层变形而产生裂缝。因此,在外墙外保温隔热系统中不应采用普通水泥砂浆作为保温隔热层上的找平及抹面材料,在找平及抹面材料中应加入软筋(玻纤网格布)。
3、外墙保温隔热系统应由系统供应商在经过系统试验合格后成套供应,以保证系统材料的匹配性及抗裂技术路线的实现。
4、外墙外保温隔热抗裂技术是个系统工程,应从构造设计,系统和材料性能、施工技术及现场管理等全方面加以控制才能保证工程质量。
5、外墙外保温隔热由于置于外墙外侧,因此必须考虑应力、水及水蒸汽、风压、火及地震力等自然破坏力的影响,所以必须采取相应的保护措施。

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