摘要:新型外墙外保温体系由胶粘剂、增强玻纤网、聚苯乙烯发泡板及外饰面组成。介绍了各种材料和复合墙体的性能,并进行了工程对比。并介绍了该外保温体系的施工注意事项。
1997 年建设部下达了关于建筑节能“九五”攻关课题的外墙外保温系列材料的研制、开发任务后,我们对国外采用的外墙外保温技术作了一些调查,特别是对美国专威特公司的外墙外保温体系有了较全面的了解。该公司建于1963年,主要生产外墙外保温防水装饰系列产品,历年产量已达1亿m2 以上,在美国市场占有率达40 %以上。1997 年以来,北京市红星涂料厂、中国建筑科学研究院建筑装修所与该公司进行了多次的技术交流及加工性的试点生产,先后在哈尔滨煤炭研究院和北京总参两栋楼的外墙面用试生产的材料作了试点,工程受到了设计、施工、用户的好评。1998 年3 月正式签约,合资生产该外墙外保温墙体系列产品。
下面着重介绍该外墙外保温体系的组成、性能测试、施工工艺。
1 外墙外保温体系的组成
该外保温体系由胶粘剂、增强玻纤网、聚苯乙烯发泡( EPS) 板及外饰面组成。
1. 1 胶粘剂
胶粘剂是由高弹性乳液与各种功能性助剂及填料组成。这种胶粘剂在使用时加入等量的水泥,形成以高弹性乳液为基料,以水泥、石英砂及其它材料为填料的弹性水泥胶结层。该胶结层可以起到以下作用:
(1) 使EPS 板与基层粘结,基层可以是混凝土、水泥砂浆抹面、瓷砖、水泥砌块,也可以是纸面石膏板、木质板材等;
(2) 使玻纤网与EPS 板粘贴,以便作防水饰面。胶粘剂的基料是一种质量非常优异的高弹性乳液,乳液的特点是具有相当强的粘接强度,在其中加入水泥、石英砂等填料形成的聚合物水泥砂浆,与常用的聚合物砂浆最大的不同是该种乳液与水泥的亲合力非常好,它不因水泥固化前的较强碱性影响乳液本身的内在品质,而在水泥固化过程中与其结合成一体,使固化后的胶粘涂层仍能保持良好的弹性,从而有效地防止了胶粘涂层龟裂现象的产生。
1. 2 玻纤网
专威特外墙外保温体系中使用的插编式普通玻纤网编织成型后在外层涂有一层保护膜。这层保护膜的功能是对付水泥固化之前的较强碱性,不使玻璃纤维受到损害。这层玻纤网的外保护膜还能起到玻纤网与胶粘涂层之间的连接作用。由于耐碱玻纤含有较大量的ZrO2 ,其熔制温度高,成型温度范围窄,生产技术要求高。从成本角度看,普通玻纤网优于耐碱玻纤网,从抗拉强度看,耐碱玻纤一般在1400～2500 MPa ,无碱玻纤高达3000～3500 MPa ;耐碱玻纤延伸率仅达2. 0 %～3. 4 % ,而无碱玻纤则可达3. 6 %～4. 8 %。由此看来,选用无碱玻纤是合适的。从编织方式看,插编式玻纤网有利于因墙位移、开裂等原因引起的对于EPS 板产生的轻微移动的缓冲,当出现经向与纬向的不同方向拉伸力时,插编的结构可以化解垂直方向的力,以免使墙强网的胶粘涂层与EPS 板脱离。
1. 3 EPS 板
EPS 板要求必须使用阻燃型发泡聚苯乙烯板,其密度不应小于18 kg/ m3 。
1. 4 防水涂料与防污染罩面
外保温饰面所用的基料是高弹性乳液,这种外饰面具有以下特点:
(1) 具有良好的防水性能,由于胶粘剂、玻纤网裹紧的EPS 板与大气得到了隔离,从而可以防止水与水蒸汽接触到EPS 板,保温效果能够得到可靠的保证。
(2) 具有一定水蒸汽透过能力。由于墙体的毛细孔作用及室内通过墙体向外散逸的水蒸汽需要排出,专威特外保温体系具有气体呼吸的功能,无论是EPS 板还是胶粘涂层都可以做到,最外面的防水饰面也具备了这一功能,从根本上解决了因气体排不出来而造成的整个保温体系破坏的可能。
为了改善因环境污染带来的问题,专威特公司在其系列产品中特意增加了防污染罩面。
2 外保温复合墙体的性能测试
鉴于国内尚未制订有关国家标准,专威特外保温复合墙体的性能测试按项目分为两类:即分别测试单项材料(胶、网、板、涂料) 及复合墙体材料(粘结好EPS 板、玻纤网,并涂上涂料的板材) 。测试方法及标准,本着有国标的采用国标,有行业标准的采用行业标准,没有国内相关标准的则采用美国等国标准(如ASTMIBCO) 进行了测试。
2. 1 胶粘剂的主要技术指标(见表1)
2. 2 玻纤网格布的主要技术指标(见表2)
2. 3 EPS 板主要技术指标(见表3)
2. 4 外保温复合墙体的性能(见表4)
2. 5 专威特EIFS 系统试点工程性能对比(见表5)
通过上列性能测试表明,不论是单项材料还是组合材料,均能达到国家标准、行业标准或美国标准的技术指标要求。
3 施工注意事项
(1) 由于墙体的构造不同,平整度相差甚远,所以在施工时,首先要修整墙面,清水墙及混凝土墙面先作水泥砂浆抹平,基本找平后,用外墙防水配套材料找平,墙面的不平整度在1. 2 m 内不应大于6 mm。
(2) 必须使用标号425 # 以上的普通硅酸盐水泥,水泥量与胶粘剂的质量比为1∶1 ,不得超量,水泥不得受潮。
(3) 在胶粘剂中已加入石英砂,在施工时不得再加入。
(4) 搅拌时可加入适量的水,掺量不得超过胶粘剂的5 %。
(5) 在使用标准玻纤网时,一定要将搭接处重叠4 ～5mm ,不得作对接。
(6) 门口、窗口与墙体接缝处必须用耐水嵌缝膏填实,再作加强处理。
(7) 墙体的拐角及门、窗的四角一定要使用加强玻纤网。
(8) 选用外饰面涂料时,使用平整涂料,避免使用粗砂料,以免造成污染。
(9) 外饰面涂料的表层必须再施加一道防污染罩面层。
4 结 语
经过1 年来的考察、试生产以及工程试点等,我们认为:专威特外墙外保温体系符合中国国情,用于中国建筑物上作为外墙外保温是一种适用的体系,价格适中,保温效果好。最早用于北京的专威特产品使用已达5 年之久(裕京花园) ,没有开裂,保温效果好。通过试验工程的对比和实验房屋的检测表明使用该外墙外保温体系完全可以达到节能50 %的目标。
该外保温体系还能用在旧建筑物节能改造上,它既可以使旧建筑物实现节能,设计师又可以根据自已的想象大胆地对原来的建筑物的外观作彻底的更新,在不影响旧建筑物内人们居住与工作的前提下,赋予建筑物以崭新的外观。