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目前,外墙内保温技术在国内建筑墙体保温实践中得到了广泛应用。其主要原因是保温层裂缝一直困扰着墙体保温技术的发展。人们普遍认为内绝缘法比外绝缘法简单、风险小。一旦出现裂缝,后果不如外保温墙体裂缝严重。因此,无论是外墙外保温还是内保温,都是解决墙体裂缝问题的关键技术,它将给墙体保温技术的发展带来根本性的变化。
为了减少湿作业,许多施工单位选择粘贴预制板的方法。然而,经过几个月到一年的施工,大部分面层都出现了不同程度的裂缝,尤其是板缝。原因是外墙结构暴露在大气中受温差变化的影响,结构的外形尺寸发生变化,附在外墙内侧的保温板分别收缩和膨胀,导致墙体和保温砌块的受力方向和体型变化不同。各部位的这种变化是随着温度的升降而依次发生的,所以很容易引起裂纹。
由于浆体保温材料的施工方法为现场抹灰,其形状与建筑物形状一致,可满足弧形、不规则混凝土墙的施工,减少其层的修整和修补量,便于施工操作。它是建筑业选用的大量材料。
2.1材料生产不完整。部分泥浆生产企业科研生产能力较低,保温面配套材料缺乏生产。
2.2绝缘层受潮。有些保温材料易吸湿变软,造成体积不稳定,甚至发霉结露,特别是内保温抹灰厚度小于2cm未经防水处理时,表层易发霉开裂。
目前,许多保温技术已经应用到玻璃纤维网中,并取得了良好的效果。然而,在一些工程中,玻璃纤维网虽然是粘贴的,但几个月后仍逐渐开裂。主要原因如下:
目前玻璃纤维网标准为/80g/m2,断裂强度为25mm100mm,径向/300N,横向/150n,实践证明不能满足工程中对抗拉强度的要求。
普通玻璃纤维网有三种不同的材料,即无碱网、中碱网和耐碱网。试验证明,它们在碱性条件下抗拉强度降低,在水泥砂浆中长期粉状化。此外,涂层材料的不同选择也会对拉伸强度和耐碱强度保持率产生重要影响。
目前,常用于玻璃纤维网布聚合物砂浆中。其配比为425水泥:细砂=1:2,聚合物乳液适宜。聚合物砂浆的粘结强度很高,表面硬度也很高。强度1.1~22.0MPa。
玻璃纤维网格布在水泥砂浆中起着软加固作用。网格布能否正确发挥其作用,其加固位置至关重要。目前,对于有裂缝的保温墙体,在保温层上铺设网格布,网格布外有1-3cm厚的水泥聚合物砂浆层,随着水泥砂浆强度的提高,会导致表面开裂。
受温差变化的影响,保温层内空气含量较高,温度变化时空气体积变化比固体材料体积变化快。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高而无变形性能,特别是在室内加热后空气对流导致面层快速脱水的情况下,其速率更高。
用砌块作外保温材料是一种较先进的形式。典型的做法是用聚苯板复合水泥砂浆作为复合保温板,然后将保温板粘贴挂在外墙上。这种外保温方法保护了混凝土剪力墙,使结构墙不会因室外温度的变化而产生明显的外型尺寸变化。但是,外保温砌块表面的水泥砂浆面层每天都会随着温度的变化产生明显的变形。在室温下放置一个月后,特别是在被雨水冲刷后,板缝产生的裂缝将清晰地显示出来。
综上所述,我们可以看到,保温技术是一个非常严格和完善的技术体系,任何一个环节达不到要求都会造成开裂的后果。因此,每个环节都要与相应的技术和产品完全匹配。
经过我们的广泛调研和了解,北京振力高新技术有限公司和北京建工集团在众多知名专家学者的支持下,成功研制出了“ZL聚苯乙烯颗粒保温材料”,是一种技术先进、产品配套齐全的有效产品,能有效解决保温墙体裂缝问题。保温材料是将保温浆喷在墙面上,然后粘贴耐碱玻璃纤维网,用ZL水泥抗裂砂浆作保护面。此外,还有相关配套产品,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,分析了ZL聚苯颗粒材料是如何解决上述两部分的裂缝问题:保温层和保护层。
保温层是一种可塑性好的膏状材料,由保温胶粉、聚苯乙烯颗粒轻集料和水按比例混合,喷在墙上干燥而成的保温层。保温浆液性能指标见表1:
保温层采用现代复合技术,选用美国、德国、台湾和中国的高分子材料加入保温胶粉中,通过高分子互穿技术提高材料的粘度;采用纤维抗裂技术,将不同弹性模量的纤维组合在一起,使其均匀分布,采用发泡和稳泡技术包裹有机材料,机械材料的微材料预分散技术提高了材料的稳定性。通过这些技术,保温层一次抹灰厚度可达到4cm,整体不打滑,干缩率很低,体积相对稳定,不仅避免了热桥的产生,同时也消除了板型保温材料板缝带来的隐患。
主要是在保温层的基础上制作水泥抗裂砂浆层和复合玻璃纤维网,使抗裂层能够承受基层产生的变形应力,增强保护层的抗裂能力。
水泥抗裂砂浆主要由特种弹性乳液及相关助剂组成。与普通425#水泥、砂按1:1:3混合使用。主要技术性能指标外墙保温整改见表2:
弹性乳液的使用改变了水泥易开裂的弱点,增加了柔性变形的新性能。同时,这种砂浆还具有不同长度和弹性模量的纤维,以控制弹性砂浆的变形,使其性能稳定。网格是抗裂的主要手段。网孔的主要成分是含有锆的玻璃纤维。耐碱性好,纵、纬向抗拉强度均匀。它能使变形应力在各个方向均匀分布,承受外力碰撞引起的较大损伤和变形。它不仅可以限制沿网格方向的变形,而且可以获得垂直网格方向的最大变形,提高保护层的抗冲击能力。主要性能指标见表3:
为了提高玻纤网的耐碱性,振力公司为玻纤厂提供了一种新的表面涂层配方,使玻纤网的耐碱强度保持率达到90%。水泥砂浆软钢筋的使用寿命可与建筑物的使用寿命同步。
工程实践中发现,当高强腻子的室内温度变化较大时,保温层上的裂缝是不可避免的,弹性水泥砂浆复合玻璃纤维网基层上也会出现腻子层上的裂缝,这是因为面层腻子的变形能力被忽略了。
ZL抗裂耐水腻子是以白水泥为黏结剂,加入纤维添加剂和抗裂添加剂制成的,具有弹性、变形性好、适应环境温度变化的特点。性能指标见表4:
ZL弹性底漆和弹性涂料能有效防止面层开裂。这两种产品都有一定的延展性。底漆可防止基层开裂。在底漆表层刷上各种弹性涂料,使其不仅具有良好的抗裂性,而且具有很强的防水效果。
ZL聚苯颗粒保温材料之所以能将上述多种抗裂材料集成到一个保温体系中,是因为所选用的材料弹性模量相近,导热系数相差不大,在弹性材料层中释放热应力,避免集中在两种材料的界面上;外层材料的柔韧性和变形指数略高于内层材料,以消除环境温度引起的损伤应力,外保温施工中表层的湿度等方面。
3.1导热系数小,容重轻。选用氢氧化钙、粉煤灰、无定形二氧化硅等多种无机材料作为聚苯颗粒的胶凝材料,避免了水泥体积和石膏耐水性的问题。
3.2软化系数高,耐水性好。我国其他类型保温浆料的软化系数一般在0.1以下。有些保温膏浸水后不久就完全失去了强度。ZL聚苯颗粒复合硅酸盐保温材料固化后的软化系数大于0.7,相当于红砖的软化系数指标,满足防水保温材料的要求。
3.3材料具有较强的静剪切力和良好的触变性能。因此,抹灰非常省力,操作方便快捷。保温浆液可连续运行4小时,不放水,地坪浆液可重复使用,有利于施工现场的文明施工管理。
3.5干燥收缩率低,干燥快。其他硅酸盐保温浆料的干燥收缩率约为30%,1cm厚材料的干燥时间约为10天。该材料的干燥收缩率仅为0.08%,终凝时间为24小时,干燥时间为72小时。
3.6资源再生和低成本。在ZL保温浆料中,大量被废聚苯乙烯板压碎的颗粒用作轻集料,在胶凝材料中,粉煤灰也得到了广泛的应用。该项技术的推广应用,充分利用了国家可再生资源,消除了城市的白色污染,具有良好的社会效益,成本低于其他材料。