高鹏1 李宜敬2 解栋3
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[摘要]本文主要对外墙保温体系面层产生裂缝的原因进行分析，并提出控制裂缝应该坚持的原则，为外墙保温体系防裂控制提供相关理论依据。
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关键词 ]外墙保温；裂缝；原因；原理；原则
目前我国建筑节能正在快速发展，外墙保温是节能建筑的主要措施之一，外墙保温技术的发展对建筑节能发展具有重要推动作用。本文主要针对外墙保温面层的裂缝进行概括性研究，涉及面层裂缝的危害，裂缝产生原因以及防治裂缝产生的机理和技术研究。
一、外墙保温体系面层裂缝评定及危害
外墙保温体系是非承重复合墙面，墙面的裂缝不至于影响结构安全，但会对住户的审美和心理造成影响，同时对于保温体系造成破坏，如造成墙面渗水、冻融破坏等，影响外墙保温体系的耐久性和正常的保温性能。外墙保温有害裂缝与无害裂缝的评定标准见表1。
二、保温体系面层裂缝产生的原因
（一）墙体保温面层产生裂缝的原因
墙体保温面层裂缝的大体可以分为：结构墙体裂缝、保温层裂缝、防护层裂缝以及装修层裂缝等。保温系统是附着在外围护结构墙体之上的，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。从保温材料及其保温墙体构造来看，保温墙面产生裂缝的原因主要有：1、内保温板缝的开裂主要由外围护墙体变形引发，外保温面层的开裂主要由保温层和饰面层温差和干缩变形而致；2、玻纤网布抗拉强度不够或玻纤网布耐碱强度保持率低或玻纤网布所处的构造位置有误；3、钢丝网架聚苯板中水泥砂浆层厚度及配筋位置不易控制形成裂缝；4、保温层面层腻子强度过高；5、聚合物水泥砂浆柔性、强度不适应，有机材料耐老化指标低等。
（二）外墙外保温产生裂缝的原因
外保温系统被置于外墙外侧，直接承受来自自然界的各种因素影响，如太阳辐射、环境温度变化、雨水冲刷、风力等，容易引起老化及裂缝，主要原因总结以下几点：
1、保温材料自身缺陷引起开裂
膨胀聚苯板要求在自然环境条件下42天或60摄氏度蒸汽养护条件下5天后上墙，但在实际施工中很少达到此要求。一是膨胀聚苯板长时间养护需要占用大量场地。二是生产企业由于资金占用、成本控制等因素通常以销定产，并不进行养护。结果造成膨胀聚苯板上墙后继续收缩，收缩应力集中在板缝处，对粘结膨胀聚苯板上的防护层产生拉应力造成开裂。另外膨胀聚苯板在昼夜及季节变化发生热胀冷缩，湿胀干缩时在板缝集中产生变形应力产生裂缝。挤塑聚苯板比膨胀聚苯板密度大、强度高，自身变形及温差变形产生的变形应力也大，更容易造成板缝出开裂。预制好的带有涂料的保温板材没有处理好收缩问题，也容易因板缝反复挤压造成板缝开裂。采用以膨胀珍珠岩及海泡石为主保温材料的浆料由于吸水率高、温湿干缩变形大也容易引起开裂甚至脱落。
2、构造设计不合理引起开裂
粘贴聚苯板的做法通常采用纯点粘，系统会存在整体贯通的空腔，由于空腔的存在，正负风压对保温墙面产生巨大的挤拉力，而这些力的释放点均在板缝处，因此极易造成板缝开裂，甚至会掀掉保温板。钢丝网架聚苯板面层采用水泥砂浆厚抹灰找平钢丝网架做法时，开裂现象较为普遍，主要原因是：（1）普通水泥砂浆自身易产生各种收缩变形，在约束条件下，当体积收缩形成的拉应力超过水泥砂浆的抗拉应力时，就会出现裂缝。处于保温层保护下的主体结构受温度变形影响较小，而20-30mm的找平砂浆处于热阻很大的聚苯板外侧，受环境温度影响而产生较大变形，导致聚苯板两侧的水泥材质收环境影响而产生较大的相对变形差，引起开裂。（2）荷载过大产生挤压开裂。在钢丝网架聚苯板外保温施工中，由于平整度较差找平砂浆很厚，每平米荷载可达80kg甚至100kg以上，在荷载长期作用下聚苯板会产生徐变，是整个硬质面层产生重力挤压造成裂缝。（3）不合理施工引起裂缝。外墙外保温系统通常是在建筑工程的施工现场完成，施工质量的优劣关系到外墙保温系统的质量，也只造成体统面层开裂的重要因素。
三、柔性渐变抗裂原理控制保温体系面层裂缝
我国对外墙保温材料及施工技术的探索已有十几年时间，但目前仍有许多工程存在保温墙面开裂的问题，究其原因在于保温层的做法及防裂做法在炫彩及工艺上均受“刚醒防裂技术路线”的影响。在这种技术路线的影响下，采用的材料为预应力、高强、高弹性模量的材料，没有留给温度应力充分释放的出路，最终导致外保温墙体面层产生裂缝。
（一）柔性渐变抗裂原理
外墙保温体系防裂设计的基本原则是以“放”为主原则和以“抗”为主原则。“放”是指给材料创造自由变形的条件，不会产生约束力，同时要求材料具有良好的适应变形的能力。“抗”是指材料变形是不自由的，材料会受到外约束力的作用，要求保温材料要有一定的抗拉强度和极限拉伸，也要求抗裂防护层材料要有足够大的抗拉强度，该层材料不仅要约束自身材料的变形，还要约束保温层材料的变形，使各层材料的变形都受到约束，使其基本上无法发生变形，从而达到各层材料不开裂的目的。
在工程实例中，采用以“抗”为主的防裂原则，很难达到防裂目的，主要是因为难以保证各层材料的变形都能得到约束。主要坚持以“放”为主的原则。采用以“放”为主的原则控制裂缝时，要求采用无空腔的构造设计，即要求保温层与结构层之间不存在空腔。同时，在保温体系各层构造中，要采用“柔性渐变逐层释放应力”的抗裂技术路线，即要求各层材料的性能要逐层渐变，指标性能要有一定的联系，不允许相邻层材料的性能发生突变。指标性能主要有：材料的变形量指标、压折比指标、弹性模量指标、柔韧性指标等。
四、结语
通过分析外墙保温体系裂缝产生的原因，得出防裂应坚持“柔性渐变抗裂原理”，即坚持“逐层渐变，柔性释放应力的技术路线”，并充分考虑各层材料的相容性及匹配性等，才能从根本上解决外墙保温体系面层裂缝难题。
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参考文献
[1]王铁梦.工程结构裂缝控制.中国建筑工业出版社,2002.
[2]山西太原理工大学.外墙保温体系面层裂缝防治机理.研究报告.
[3]张庆风,刘永富.外墙保温应用技术.中国建筑工业出版社,2004.
