在自然環(huán)境下外墻涂料飾面層承受著冷熱循環(huán)、日光曝曬、風吹雨打、酸堿侵蝕等考驗。我國應用外墻涂料飾面層的建筑大多存在涂料面層開開明的現(xiàn)象,其主要危害是水的滲透對保溫體系造成破壞,嚴重影響建筑物使用壽命,同時影響建筑外觀質(zhì)量。現(xiàn)結(jié)合工程實踐,談談如何防治涂料飾面層開裂。
1原因分析
1.1構(gòu)造原因
外墻外保溫體系使主體結(jié)構(gòu)所受的溫差作用大幅度下降,溫度變形大大減小,對結(jié)構(gòu)墻體起到了很好的保護作用,并可有效阻斷冷(熱)橋。但因其直接隨自然界各種因素的影響,所以對體系構(gòu)造的要求更高,設計時應充分考慮熱應力、水、風、不均勻沉降等因素的影響。當前廣泛應用的外保溫體系出現(xiàn)包含飾面層在內(nèi)的整個體系開裂,多為體系構(gòu)造本身不足造成的。
1.1.1聚苯板薄抹灰外墻外保溫體系
聚苯板薄抹灰外保溫體系通常采用粘貼的方式(也可加錨栓輔助錨固)固定于基層墻體上,再抹抹面砂漿并將增強網(wǎng)鋪壓在抹面砂漿中。此類構(gòu)造體系最早起源于德國,已有較長的應用歷史,做法成熟,而在我國實際施工中卻出現(xiàn)了較多的涂料飾面層開裂的問題,原因大致如下:
?。?)EPS板自身收縮變形時間長達60d,由于在自然環(huán)境條件下42d或60℃蒸湯養(yǎng)護條件下5d的自身收縮變形已完成99%以上,所以EPS板在自然環(huán)境條件下42d或60℃蒸汽養(yǎng)護5d后才能上墻。實際施工中卻很難保證這一點。由于EPS板長時間養(yǎng)護需占用大量場地以及生產(chǎn)資金占用、成本控制等因素,通常養(yǎng)護不到一星期就上墻,從而造成了EPS板上墻后繼續(xù)收縮,產(chǎn)生應力且集中在板縫處。
(2)保溫板在遇晝夜及季節(jié)變化時發(fā)生熱脹冷縮、濕脹干縮,也會在板縫處集中產(chǎn)生變形應力,從而造成板間裂縫。
?。?)當聚苯板的使用溫度超過70℃時,會產(chǎn)生不可逆熱收縮變形,造成較為嚴重的開裂變形。這種情況在高溫的夏季尤為突出。
1.1.2水泥砂漿厚抹灰鋼絲網(wǎng)架外保溫體系
水泥砂漿厚抹灰鋼絲網(wǎng)架外保溫體系通常是把帶有鋼絲網(wǎng)架的聚苯板與現(xiàn)澆混凝土控體一次澆注固定在基層墻體上,然后用20mm-30mm厚的普通水泥砂漿找平。此類做法開裂嚴重,原因是:
?。?)普通水泥砂漿自身極易產(chǎn)生收縮變形,并且存在強度增大周期短(主要強度在10h左右便已完成)、收縮周期長(幾個月甚至上百天,收縮率為8%-10%)的矛盾,當收縮形成的拉應力超過水泥砂漿的抗拉強度時,就會出現(xiàn)裂縫。
?。?)由于保溫板平整度很難控制,會造成找平抹灰厚度不均,局部荷載可達80kg/㎡,甚至100kg/㎡以上,造成局部收縮和溫差應力不均,引起較多裂縫。
1.1.3膠粉聚苯顆粒外保溫體系
該類構(gòu)造充分考慮了熱應力、水、風、不均勻沉降的影響,采用了無空腔和逐層漸變?nèi)嵝葬尫艖Φ募夹g路線,有效地解決了抗裂難題。
膠粉聚苯顆粒外保溫體系構(gòu)造引起涂料飾面層開裂的常見問題有:
(1)不用柔性膩子,而采用剛性膩子。
?。?)不采用壓折比小于3的抗裂砂漿,而采用普通水泥砂漿或韌性不夠的抹面砂漿。
?。?)門窗洞口四角未鋪設耐堿增強網(wǎng)格布。
1.2材料原因
1.2.1保溫材料
?。?)模塑聚苯板:采用密度在15kg/m3以下的聚苯板,密度低,易變形,抗沖擊性差,造成保溫層、防護層、飾面層開裂;不符合在自然條件下陳化42d或在60℃蒸湯中陳化5d的陳化時間要求;由于工期長或隔年施工等原因,造成聚苯板表面粉化,導致聚苯板粘貼不牢。
(2)擠塑聚苯板:密度大、強度高,由于自身變形及溫差變形而產(chǎn)生的變形應力也大,造成板縫處開裂。
?。?)聚苯顆粒:國家級火炬計劃項目重點新產(chǎn)品,但和易性較差、易滑墜;強度高,干縮較大,易空鼓、開裂。
1.2.2防護層材料
由抹面砂漿與增強網(wǎng)構(gòu)成的防護層對整個保溫體系的抗裂性能起著關鍵作用。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、化學、濕度、溫度變形等)與基層變形之和,從而保證防護層抗裂性要求。復合在抹面砂漿中的增強網(wǎng)(如玻纖網(wǎng)格布)的使用,一方面能夠有效增加防護層的拉伸強度,另一方面可以有效地分散應力。防護層材料造成開裂的原因有:
?。?)采用普通水泥砂漿防護層;
?。?)配制的抗裂砂漿柔韌性不夠;
?。?)抗裂砂漿層過厚,收縮大,導致開裂;
(4)使用不合格的玻纖網(wǎng)格布,斷裂強力低,耐堿強力保留率低,引起防護層開裂。
1.2.3涂料飾面層材料
涂料飾面層應具有良好的防水、透氣及抗裂性能。膩子與涂料應著重考慮柔韌變形而不是強度。顯然,從抹面抗裂砂漿-膩子涂料,變形性逐層增加是保證保溫體系抗裂性能的理想模式。由于飾面層材料引起裂縫的原因有:
(1)采用剛性膩子,膩子韌性不夠,無法抵抗防護層的開裂。
?。?)采用不耐水的膩子,受水浸漬后產(chǎn)生氣泡、開裂。
?。?)采用不耐老化涂料,經(jīng)過2年就會開裂、起皮。
?。?)采用不透氣的涂料,使得體系內(nèi)部的水汽無法排出,造成起泡、起皮。
?。?)采用與膩子匹配的涂料,例如,在聚合物改性膩子上使用溶劑性涂料,造成膩子中的聚合物溶解而破壞膩子性能。
1.3施工原因
造成外保溫體系開裂的施工因素有
?。?)增強網(wǎng)格布干搭接或搭接不夠造成搭接處開裂。
?。?)在門窗洞口四角處未沿45度方向加鋪玻纖網(wǎng),造成這些關鍵部位出現(xiàn)45度方向裂紋。
?。?)冬期施工,易出現(xiàn)開裂、空鼓、脫落等質(zhì)量通病。
(4)粘貼聚苯板時,一端翹起,引起另一端的板面虛貼、空鼓;在施工過程中敲、拍、震動板面引起膠漿脫落。
(5)在太陽曝曬或在高溫天氣下進行面層施工,失水過快。
?。?)在膩子層尚未干燥或剛淋過雨的情況下,直接涂刷透氣性差的高彈性面層涂料,造成面層涂料起泡。
2、預防與控制
外保溫體系涂料飾面層開裂的預防與控制應掌握以下原則:
?。?)“逐層漸變?nèi)嵝葬尫艖Α钡目沽鸭夹g原則,應努力做到保溫層各相鄰層性能、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;涂料飾面層應從里向外柔性變形逐漸增大。
?。?)嚴禁使用普通水泥砂漿作為保溫構(gòu)造的找平層、保護層。
?。?)嚴格控制防護層的施工質(zhì)量,必須采用專用抗裂砂漿并鋪以合理的增強網(wǎng)。
(4)充分考慮各層材料的相容性及匹配性。
?。?)外保溫體系材料供應商對體系材料成套供應。
?。?)提高施工質(zhì)量保證率。