造成保溫墻體裂縫有溫度、干縮以及凍融破壞;有設(shè)計構(gòu)造的合理性與否;有材料合格與否和施工質(zhì)量原因;有外力引起的如地基不均勻沉降引起墻體結(jié)構(gòu)變形、錯位造成墻體開裂,還可能由風(fēng)壓、地震力等引起的機械破壞作用等原因。
抹面(聚合物抗裂砂漿)層產(chǎn)生裂紋原因有多種,其中因抹面層自重、溫差變化、線性膨脹系數(shù)不同和抹面層開始凝固變硬而產(chǎn)生收縮位移引起的位移和應(yīng)力,也包括使用材料質(zhì)量影響因素。
(1)從抗裂抹面層受熱應(yīng)力的因素來看,保溫材料與抗裂砂漿的導(dǎo)熱系數(shù)相差甚大,由于保溫材料的保溫隔熱層熱阻很大,從而使保護層的熱量不易通過傳導(dǎo)擴散,當(dāng)受到太陽直射時熱量積聚在抗裂砂漿層,使其表面達到高溫,當(dāng)突然降雨時,會使其表面迅速降溫,如此溫差變化以及受晝夜和季節(jié)氣溫的影響。
以聚苯泡沫板保溫層為例,當(dāng)聚苯板的溫度超過一定限制溫度時,聚苯板會產(chǎn)生不可逆熱收縮變形,造成較為嚴(yán)重的開裂變形,這種情況在高溫地區(qū)更為明顯。
在剛做完抹灰層后受雨淋濕,抹面層的含水量很快達到飽和狀態(tài),當(dāng)受到強烈陽光照射后,抹面層會很快干燥而產(chǎn)生收縮裂紋。
因室外綜合溫度造成的位移,在抹面層內(nèi)溫度波動幾乎完全取決于室外空氣溫度、垂直面上的太陽輻射強度、抹面層外表面材料的太陽輻射吸收系數(shù)及其外表換熱系數(shù)。抹面層內(nèi)產(chǎn)生的熱應(yīng)力位移越大,產(chǎn)生裂紋的可能性也越大。
(2)抹面膠漿質(zhì)量不合格導(dǎo)致抹面層產(chǎn)生裂紋。使用質(zhì)量不合格的抹面膠泥(漿),抹面層雖無裂紋,但本身抗?jié)B性能較差,在持續(xù)的雨水作用下發(fā)生滲透。也可能因抹面層施工時噴水、刷或灑水泥素灰或凈漿壓光造成裂紋。
就太陽輻射及環(huán)境溫度變化對其影響而言,對于保溫層上的抗裂防護層厚度只有3m左右,且保溫材料具有較大的熱阻,在熱量相同的條件下,外保溫抗裂保護層溫度變化速度比無保溫情況下主體外墻溫度變化速度高8~30倍,因溫差應(yīng)力相差較大,且應(yīng)力無法釋放。
使用不合格抹面膠漿,使抹灰(面)層難以適應(yīng)而發(fā)生抹面層裂紋,甚至外露玻纖網(wǎng),抹面層一旦出現(xiàn)裂紋開口不易修補到標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)。
(3)保溫系統(tǒng)的抹面層的首層未采用雙層玻纖網(wǎng)增強,在受到外力撞擊下,保護層出現(xiàn)破損。
(4)相鄰材料的變形速度差導(dǎo)致構(gòu)造裂縫。這種不同變形速度的兩類材料的界面處會因溫差的變化產(chǎn)生裂縫、空鼓現(xiàn)象發(fā)生,特別是經(jīng)過一兩個年溫差的變形破壞后,混凝土框架與輕質(zhì)填充墻之間、加氣混凝土砌塊與水泥砂漿抹面層之間產(chǎn)生裂縫會嚴(yán)重影響墻體的防水功能。而且裂縫會逐年發(fā)展,使墻體的防水功能大大減弱。
抗裂層(抹面層)受到太陽輻射熱后,熱量被保溫板隔絕而不易傳遞熱量,熱量主要集中在抗裂層表面,溫度越高越容易出現(xiàn)裂紋。如混凝土與抗裂層之間相差僅1.87倍[注:混凝土導(dǎo)熱系數(shù)為1.74W/(m·K),抗裂層導(dǎo)熱系數(shù)為0.93W/(m·K),即相差1.74/0.93=1.87倍],熱量易傳遞,所以相對不易出現(xiàn)裂紋。
(5)在保溫層與其他材料的材質(zhì)變換處,因保溫層與其他材料的材質(zhì)密度相差過大,決定材質(zhì)間的彈性模量和線性膨脹系數(shù)不同,在溫度應(yīng)力作用下的變形也不同,易在這些部位產(chǎn)生面層裂縫。
(6)粘結(jié)相鄰板面高度差太大或間隙縫太大,導(dǎo)致抹面層形成應(yīng)力裂紋。
(7)抗裂層(抹面層)出現(xiàn)裂紋后,雨水易滲入墻體內(nèi)部,但排出水分很難,會嚴(yán)重降低保溫及氣密性能,因凍脹作用而導(dǎo)致體系出現(xiàn)裂紋、破壞。
(8)在外保溫工程的施工中,用不合格的玻纖網(wǎng)格布來代替耐堿玻纖網(wǎng)格布。系統(tǒng)中使用的耐堿網(wǎng)格布的耐久性能,主要由其經(jīng)緯線玻纖耐堿性能和表面塑膠涂復(fù)層材質(zhì)、厚度等決定,面密度不足或者經(jīng)緯線不適時,會導(dǎo)致其在保護層脹縮過程中疏導(dǎo)和約束力不足,特別是非含鋯玻纖網(wǎng)格布在生產(chǎn)中未經(jīng)輥壓,其經(jīng)緯線結(jié)合點在使用中極易移位,甚至斷裂。
使用不合格玻纖網(wǎng)格布壓入水泥漿抹面層中,在水與堿的共同作用下,使不合格玻纖網(wǎng)格布產(chǎn)生堿腐蝕,過早失去增強效果。
耐堿玻纖網(wǎng)格布長期處于潮濕高堿度環(huán)境中,或選用抗拉強度低的玻纖網(wǎng)格布,其斷裂強力明顯降低,繼而導(dǎo)致抹面層出現(xiàn)大面積微細(xì)裂紋,甚至抗裂層脫落。
(9)玻纖網(wǎng)格布抗拉強度不夠或玻纖網(wǎng)格布耐堿強度保持率低,或鋪貼單層的標(biāo)準(zhǔn)型玻纖網(wǎng)格布間未搭接而對接時,易出現(xiàn)水平或垂直裂紋而失掉玻纖網(wǎng)作用。抹面層中上、下層標(biāo)準(zhǔn)型玻纖網(wǎng)采用對接鋪貼出現(xiàn)水平裂紋或垂直裂紋。
(10)釘粘結(jié)合方式固定時,錨釘帽外露太多,使保護層局部過薄發(fā)生裂紋;薄抹面層的聚合物砂漿抹得過厚,造成橫向拉應(yīng)力超過玻纖網(wǎng)抗拉強度而導(dǎo)致抹面層開裂。
(11)抹面層的極限抗拉強度相當(dāng)?shù)?,不可阻止因拉伸?yīng)力而產(chǎn)生的裂紋。
(12)因門窗洞口玻纖網(wǎng)格布搭接寬度不夠、干搭(甚至在門窗洞口不設(shè)網(wǎng)格布增強),在角部未加網(wǎng)格增強層或保溫板采用了拼裝方式粘貼,致使系統(tǒng)沉降出現(xiàn)裂紋。
(13)保溫板陳化時間短,用在墻體產(chǎn)生脹縮、翹曲變形,內(nèi)應(yīng)力集中拉裂抹面層。
(14)耐堿玻纖網(wǎng)格布靠在保溫層而不是靠近外表面,抹面層易形成龜裂或開裂;耐堿玻纖網(wǎng)格布暴露在外表面而起皮、剝離:安裝塑料分格條使用水泥嵌壓出現(xiàn)開裂、滲水。
(15)外墻表面縱橫細(xì)長凸出造型安裝、連接不合理,陽臺欄板結(jié)構(gòu)不合理;上窗口、陽臺頂?shù)葻o滴水檐等防滲措施,保溫層邊縫未密封處理;分格條、落水管和空調(diào)固定等應(yīng)密封處理部位未做密封處理:女兒墻、腰線等部位與保溫層平面對接等不合理構(gòu)造,均會造成裂縫。
(16)在嚴(yán)寒、寒冷地區(qū)應(yīng)用粘貼保溫板且有空腔的外墻外保溫系統(tǒng)技術(shù),一旦表面產(chǎn)生裂紋,如果出現(xiàn)滲水將增強熱橋效應(yīng),因凍脹而產(chǎn)生脫落,最終會造成室內(nèi)發(fā)霉、結(jié)露返霜等問題。在晝夜溫差大、氣候干燥的地區(qū)應(yīng)用柔性抗裂能力較差的外墻外保溫系統(tǒng)技術(shù),易發(fā)生冷熱應(yīng)力造成持續(xù)性裂紋。
(17)抹面層在低溫操作,使抹面層不能達到充分水化,造成抹面層裂紋,甚至脫落。
(18)門窗洞口等特殊部位沒有鋪貼增強加強網(wǎng)格布,在保溫層的溫度發(fā)生變化時,在洞口的長度方向上發(fā)生縱向變形,形成縱向應(yīng)力:在洞口的寬度方向上發(fā)生橫向變形,形成橫向應(yīng)力:在橫豎交接處,產(chǎn)生應(yīng)力集中,相應(yīng)地易形成沿洞口對角線的延長線上的裂縫;而大面積的耐堿玻纖網(wǎng)格布在此處的45線上非徑向受力,地基的不均勻沉降,地震的縱向波等原因都能使應(yīng)力在角處形成應(yīng)力集中,為減少此原因引起的裂縫。