浅谈ZL聚苯颗粒保温材料是如何解决保温墙面裂缝的

      当今世界,由于对节约能源与保护环境的要求不断提高,建筑围护结构的保温技术在日益加强,尤其是外墙外保温技术得到了长足的发展,并成为我国一项重要的建筑节能技术。 
        目前国内建筑墙体保温做法较多地选用外墙内保温技术,其主要原因是保温层的裂缝问题一直困扰着墙体保温技术的发展,人们普遍认为内保温作法比外保温作法简单、风险小,一旦出现裂缝不像外保温墙面裂缝带来的后果严重。所以,无论是外保温作法还是内保温作法,解决墙面裂缝问题是关键技术,并将对墙体保温技术的发展产生根本性的变革。 
    一、保温墙面产生裂缝的原因 
    面对目前国内外常使用的保温材料墙面产生裂缝的原因作出分析: 
    1.内保温板缝造成裂缝 
      不少施工单位为减少湿作业,选用粘贴预制板作法,但这种贴板法在施工若干月至一年后,多数面层都出现了不同程度的开裂,板接缝尤为明显,其原因是外墙结构暴露在大气中受温度差变化影响结构整体外形尺寸发生变化,而附在外墙内侧的保温板都单独地收缩和膨胀,由此产生墙体与保温块材体型变化的应力方向和大小不同,各部分的这种变化随温度升降而轮回出现,因此容易造成裂缝。 
      2.内保温浆料面层抗裂材料不配套造成的裂缝 
     由于浆体保温材料施工方式是现场抹灰,它随建筑物形状而成型,可满足曲线弧线和不规则混凝土墙面的施工,可减少其层的剔补量,方便施工操作,是建筑业大量选用的材料。 
      但浆体材料表面裂缝是常见的多发病,纠其原因主要有: 
       2.1材料生产配套不全。有部分浆料生产厂家科研、生产能力低,缺乏对保温面层的配套材料的生产。 
       2.2保温层受潮湿。有的保温材料易吸潮变软,造成体积不稳定,甚至发霉结露,特别是未经防水处理的膨胀珍珠岩浆料在内保温抹灰厚度2cm以下时,容易发生面层发霉开裂现象。 
       3.玻纤网布的耐碱强度保持率引起裂缝 
      目前不少保温技术中都应用到了玻纤网布并且取得了较好的效果,但也有一些工程中虽然贴了玻纤网布却仍然在若干个月后逐渐发生了开裂现象,主要原因有: 
      3.1玻纤网布抗拉强度不够 
      目前常发生裂缝的工程通常选用的玻纤网格布的标准为/80g/m2;断裂强度:25mm100mm布条,径向/300N,纬向/150N。实践证明不能够满足工程中的抗拉强度要求。 
      3.2玻纤网布耐碱强度保持率低 
      常见的玻纤网布有三种不同材质,即无碱网布、中碱网布和耐碱网布。实践证明,它们在碱性条件抗拉强度都有所下降,在水泥砂浆中日久会粉化。另外,玻纤网布表面涂覆材料的不同选择,也会对网布的抗拉强度及耐碱强度保持率的改变发生重要影响。 
        3.3聚合物砂浆强度过高 
       目前常与玻纤网布配套使用的聚合物砂浆,其配比为425号水泥:细砂=1:2加调适量聚合物乳液。这种聚合物砂浆粘接强度很高,表高硬度也很高,其强度在1.1~22.0MPa,水泥砂浆强度过高和使用细砂,都会促使基层开裂。 
        3.4网格布在墙体的构造位置有误 
        玻纤网格布在水泥砂浆中起软钢筋的作用,网格布能否正确发挥作用,其配筋位置十分重要。目前常发生裂缝的保温墙面,其网格布铺贴位置是靠在保温层上,而在网布外面有1~3cm厚的水泥聚合物砂浆层,这种作法在水泥砂浆强度增长后会导致面层开裂。 
        4、面层腻子强度高造成裂缝 
经近二年的工程观察发现,虽然正确的使用了弹性水泥砂浆复合耐碱玻纤网布,内保温面层上仍发现了数量不等的裂缝。经剖析,在面层裂缝处大都是面层腻子开裂,而基层弹性砂浆没有裂纹。 
经试验分析,认为面层腻子产生裂缝的主要原因是: 
受温差变化影响,保温层内空气含量高,温度变化时空气体积变化比固体材料体积变化速度快,弹性水泥砂浆能承受保温层的体积变化,而面层腻子由于强度太高没有可变形的性能,特别是在室内供暖后空气对流影响发生面层迅速脱水的情况下,这种裂缝发生的机率更高。 
        5、外保温块材板缝造成裂缝 
用块材做外保温材料是目前保温作法中较为先进的一种形式。典型做法是选用聚苯板复合水泥砂浆做复合保温板,然后用粘挂结合的方式把保温板固定在外墙面上。这种外保温作法保护了砼剪力墙,使结构墙体不会因室外温度变化而产生明显外型尺寸变化。但外保温块材表面的水泥砂浆面层会每天随气温变化而产生明显的变形。新做的工程在常温下一个月后特别是经雨水冲刷后,这种板缝产生的裂缝会清晰的显示出来。 
综上所述,我们可以看到保温技术是一个要求极为严格、完善的技术体系,任何一个环节不能满足要求都将造成开裂的后果。所以每个环节都要相应的技术和产品与之完全配套。 
        二、ZL聚苯颗粒保温材料的防裂机理 
通过我们广泛的调查和了解,北京振利高新技术公司与北京建工集团在众多知名专家、学者的大力支持下成功研制出的“ZL聚苯颗粒保温材料”是目前国内技术领先、产品配套齐全的能有效解决保温墙面裂缝问题的有效产品。该保温材料是将保温浆料喷抹于墙面成型后满贴抗碱玻纤网布并使用ZL水泥抗裂砂浆作防护面层。此外还有一些相关的产品作配套,如:抗裂耐水腻子、丙烯酸弹性密封膏、硅橡胶弹性底漆、弹性外墙涂料等。 
首先,我们从保温层和防护层两个部分来分析ZL聚苯颗粒材料是如何解决上文中出现的裂缝问题的。 
1、保温层的防裂构造机理 
保温层是由保温胶粉料与聚苯颗粒轻骨料和水按配比混拌成塑性良好的膏状材料,喷抹于墙体,干燥后形成保温层。保温浆料的性能指标见表一: 
该保温层采用了现代化复合技术,在保温粘接胶粉料中精选加入了美国、德国、台湾及国产的高分子材料,通过大分子互穿技术使材料的粘稠性增强;采用纤维抗裂技术,不同弹性模量的纤维复合在一起使其均匀分布,同时还采用了发泡与稳泡技术有机材料包覆无机材料的微量材料预分散技术,增强了材料的稳定性。通过这些技术可以使保温层一次抹灰厚度达4cm,形成一个整体,不会滑坠,并且干缩率很低,体积比较稳定,既避免产生热桥也排除了板材类保温材料由板缝带来的隐患。 
        2、抗裂防护层的防裂构造机理 
       主要是在保温层的基础上作水泥抗裂砂浆层并复合玻纤网格布,使该防面层能够承受基层产生的变形应力,增强了罩面的抗裂能力。 
        抗裂防护材料要满足基层变形,防保层的材料考虑了以下因素:保温层密度低,内含气体比例高。受温度和湿度变化影响,保温层外型尺寸不稳定;面层防护材料要满足基层变形,防护层的不同材料考虑变形指标的同步:面层材料还应具有良好的耐冲击性,材质耐候年限要与结构寿命同步。 
        ZL抗裂防护面层的材料及特点如下: 
        2.1 ZL柔性抗裂砂浆 
        水泥抗裂砂浆主要由特种弹性乳液及相关助剂组成,使用时与普通425#水泥、砂按1:1:3搅拌后使用。其主要技术性能指标见表二: 
        弹性乳液的使用改变了水泥易开裂的弱点,增添了柔性变形的新性能,同时这种砂浆也配有不同长度、不同弹性模量的纤维用以控制弹性砂浆的变形量,使其性能得以稳定。 
        2.2耐碱镀塑玻纤网布 
        该网布是抗裂的主要手段,其主要成分为含锆元素的玻璃纤维,耐碱性能好,经纬向的抗拉强度一致,能使所受的变形应力均匀向四面分散,能承受外力碰撞造成的更大破坏变形,既限制沿网布方向变形的同时取得了垂直网布方向的最大变形量,提高了防护层的抗冲击能力。其主要性能指标见表三: 
        为了提高玻纤网布的耐碱性能,振利公司给玻纤厂提供了面层涂塑的新配方,使其耐碱强度保持率达到90%。真正做到水泥砂浆中的软钢筋其寿命能够与建筑物同步。 
        2.3抗裂耐水腻子 
        在工程实践观察中发现,强度高的腻子在室内温度变化大时,保温层上的裂缝是不可避免的,在弹性水泥沙浆复合玻纤网布的基层上也会发生腻子层开裂的现象,这是因为面层腻子的变形能力往往被人们所忽视。 
         ZL抗裂耐水腻子是以白水泥为粘合基料,掺入了一些纤维添加剂和抗裂助剂配制而成,使其有柔性、能变形,适宜环境温度的变化。其性能指标见表四: 
       2.4硅橡胶高弹底漆和弹性涂料 
   这两种产品的性能指标见表五: 
       ZL弹性底漆和弹性涂料可以有效地防止饰面层出现裂缝,这两种产品都具有一定的延展性,底漆可以防止基层开裂,在底漆的面层刷涂各种类型的具有一定弹性的涂料,使之不但具有良好的抗裂功能还达到了较强的防水功效。 
       ZL聚苯颗粒保温材料之所以能够把以上诸多防裂材料统一在一个保温系统中,其思路是:选择的材料的弹性模量比较接近,导热系数相差不大,热应力在弹性材料层得以释放,避免使之集中于两种材质的界面处;使外层材料的柔韧变形指标量略高于内层的变形量,以消除外保温施工中环境温度、湿度等方面对面层造成的破坏应力。 
        3、ZL聚苯保温材料的其他性能优点: 
        ZL聚苯保温材料与其它保温材料相比除了具有高效的抗裂作用同时还具有以下优点: 
        3.1导热系数小,容重轻。聚苯颗粒的胶凝材料选用氢氧化钙、粉煤灰及不定型二氧化硅等多种无机材料,避免了水泥容重大,石膏不耐水等问题。 
        3.2软化系数高,耐水性好。国内其它类型的保温浆料固化后的软化系数一般在0.1以下,有的保温浆料浸水后强度很快就完全丧失。而ZL聚苯颗粒复合硅酸盐保温材料固化后的软化系数在0.7以上,相当于红机砖的软化系数指标,符合耐水保温材料的要求。 
        3.3该材料的静剪切力强,触变性能好。因此抹灰非常省力,易操作,抹灰速度快。保温浆料可操作时间长达4小时,无明水析出,落地浆料可重复使用,有利于工地文明施工管理。 
        3.4材质稳定,采用同种材料作保温层的抹灰冲筋,保温效果一致,保温层厚度得到准确控制。 
        3.5干缩率低,干燥快。其它硅酸盐保温浆料干燥收缩率在30%左右,1cm厚材料干燥时间在10天左右。本材料干燥收缩率仅为0.08%,终凝24小时,干燥时间72小时。 
        3.6资源再生,造价低。ZL保温浆料中大量使用废聚苯板粉碎的颗粒作为轻骨料,胶凝材料中又大量使用粉煤灰。该技术的推广应用充分利用了国家可再生资源,消灭城市白色污染,具有良好的社会效益,同时也使其成本比其它材料低。 
 

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