EPS板外墙外保温系统开裂的原因分析及预防

许国平 马伟 李东华

河南牧业经济学院（450011）

EPS板外墙外保温系统开裂的原因分析及预防

许国平 马伟 李东华

河南牧业经济学院（450011）

分析了EPS板外墙外保温系统裂缝形成的原因，介绍了设计单位从设计角度，监理单位从质量控制角度，施工单位从原材料、施工技术交底、验收把关等角度采取的预防措施，从而保证工程质量。

EPS板外墙外保温；裂缝；热应力；抹面砂浆；黏接砂浆；锚钉；玻纤网；收缩

EPS板外墙外保温系统是一种积极主动型的外保温技术，能有效地保护住宅的围护结构，使外界的温度变化、雨水侵蚀对建筑物的破坏大大降低,从而解决了屋面渗水、墙体开裂等顽症，延长了建筑物的寿命，也降低了维修费用。EPS板外墙外保温系统既适用于北方冬季采暖的建筑，也适用于南方夏季隔热的空调建筑；既适用于砖混结构建筑砌体外墙的保温，也适用于剪力墙结构混凝土外墙的保温；既适用于新建建筑，也适用于既有建筑的节能改造。但由于人为因素、材料因素和施工因素，外保温系统使用过程中往往会出现面层开裂现象，不仅影响美观，也存在安全隐患。

1 开裂的部位和特征

外保温墙体的开裂主要发生在面积较大的墙体如山墙、南阳台栏板等处的EPS板板缝、窗口周围特别是南墙窗口周边、女儿墙、阳台、雨蓬、墙体转角等部位。裂口宽度大小不一，有的细若发丝，有的宽在1mm以上。开裂的主要特征是表面以网状裂缝居多，还有较长的纵向、横向或斜向裂缝，甚者有局部的鼓胀裂缝。从开裂的时间和后果来看，夏冬季裂缝较多，裂口较宽，特别是夏季下雨室内墙面有可能出现水印。春秋季裂缝减少,开裂程度降低。

2 开裂的原因分析

2.1 材料原因

2.1.1 热应力作用造成的开裂

外保温工程在实际使用过程中会受到相当大的热应力作用，这种热应力主要作用在保护层上。保护层温度在夏季可高达80℃。如果持续晴天后突降暴雨，保温层表面温度变化可达50℃。而EPS板的导热系数为0.041 W/(m·k)，抗裂砂浆的导热系数为0.93 W/(m·k)，两种材料的导热系数相差约22倍，因此，在温差作用下，两者变形不一致造成面层开裂。夏季的高温还会加速保护层的老化，保护层中的某些有机黏接材料会由于紫外线辐射、空气中的氧气和水分的作用而遭到破坏。

2.1.2 材料收缩造成开裂

新生产的EPS板在自然环境中的自身收缩变形时间长达60d，而在自然环境条件下42d或蒸汽60℃养护条件下5d，其自身收缩变形能达到99%以上。实际应用中由于场地、工期或资金原因,刚生产出来的EPS板拉到现场直接上墙,结果EPS板稳定性不够，收缩变形，引起保温墙体开裂。

2.2 人为因素

2.2.1 企业追求最低成本

EPS板的性能应符合《绝热用模塑聚苯乙烯泡沫塑料》GB/T 10801.1-2002标准要求，其表观密度为15.0～20.0 kg/m3。但施工企业为追求建造最低成本，采购的EPS板密度过低。采用低于15 kg/m3的EPS聚苯板作为墙体保温材料,由于其密度低、易变形、抗冲击性差，保温墙面容易开裂。

专用的胶黏剂和水泥、EPS板之间的黏接强度（包括原强度、耐水），抹面砂浆对苯板的黏结力(包括耐水、耐冻融、耐候)不足,没有达标,直接导致保温板的安装质量差,无法承受结合面一定程度的变形。

起增强抗拉作用的网格布的单位面积重量、断裂强力及耐碱强度不合格，在保护层起不到很好的增强作用，难以确保外墙外保温系统的机械强度与耐久性。严重者墙面受到温度应力后很快就开裂。

2.2.2 施工工人技术不熟练

由于建筑工作苦累脏，很多年轻有文化的工人不愿体力劳动，致使目前建筑市场建筑工人的年龄结构呈现逐渐向中老年过渡的趋势。许多建筑工人均是放下锄头拿起榔头，农忙种田农闲盖房，看不懂图纸弄不清设计，对质量规范要求条条框框不清楚,劳务公司或者施工单位又没有进行严格的培训。年龄偏大产生的另一个问题是，建筑工人接受新事物比较慢，对新工艺新材料的使用接受程度慢，常常用乡镇建房的经验盖都市大厦，难免问题多多。

建筑公司或者劳务公司疏于对工人的技术培训，施工细节仅靠技术交底没有办法让工人完全掌握。施工中，工人看别人怎么干，自己也怎么干，能省事就省事。对施工关键环节、技术要点、细部处理，工人也是想到哪干到哪。如果出现因质量问题造成工程返工，工人不愿整改，企业也睁一只眼闭一只眼，放任或消极对待。

3 采取的预防措施

3.1 设计上要作好细部构造的处理

热桥的存在将大大降低EPS板薄抹灰外墙外保温系统的节能效果和经济效益，同时热桥也是诱导EPS板产生温度变形的主要因素。因此，在进行构造方案设计的时候，应加强热桥部位的处理，防止热桥的产生，避免因墙体材料温度变化引起面层开裂，造成不良后果。

通过对建筑物构成以及热量渗透路径的分析，应重点对以下部位做好处理工作。第一是檐口，屋面保温层不能到挑檐端部截断，而应该延续到外墙并与外墙的EPS板汇接，如果保温材料不同，应正确处理好接口。第二是窗口，窗口周边是热量渗透的重要途径，因此其侧面也应该做保温层，并作翻包处理。飘窗的窗台板侧面和底面也要作保温处理。第三是阳台，凸阳台栏板和底板都应做保温层。第四是建筑物的变形缝部位。

门窗洞口四角为应力集中部位，要增铺加强网提高抗裂性。

3.2 作好全过程的施工监理

总监理工程师应组织专业监理工程师审查施工单位报审的外墙外保温系统施工方案，符合要求后予以签认。组织审查施工组织设计、（专项）施工方案，检查施工单位现场质量、安全生产管理体系的建立及运行情况，审查和处理工程变更，组织验收分部工程，审查单位工程质量检验资料。

监理人员要熟悉施工图纸和图集，清楚施工的细部节点做法，施工中要多巡检，对出现的质量缺陷共性问题及时处置,组织施工单位管理人员、施工班组负责人共同分析原因，组织技术水平高、施工质量好的施工人员作好示范,共同把好质量关，特别注意作好隐蔽工程验收。

3.3 施工单位应把好原材料进场、技术交底和质量验收关

3.3.1 原材进场关

涉及原材料有EPS板、黏接砂浆、抹面砂浆、耐碱玻纤网以及饰面材料，材料进场不但要有产品合格证、检验报告，还应有进场复检报告。

EPS板的导热系数应≤0.041 W/(m·k)，表观密度为18.0～22.0 kg/m3，垂直于板面的抗拉强度≥0.1mPa，尺寸稳定性≤0.30%，并且能阻燃。燃烧性能要符合公通字【2009】46号《民用建筑外保温系统及外墙装饰防火暂行规定》要求。

胶黏剂与水泥砂浆的拉伸黏结强度在干燥状态下不得小于0.6mPa，浸水48 h不得小于0.4mPa。EPS板的拉伸黏结强度在干燥状态和浸水48 h后均不得小于0.1mPa，并且破坏部位应在EPS板内，可操作时间1.5～4.0 h。

玻纤网格布单位面积质量≥l30 g/m2，玻纤网经向和纬向耐碱断裂强度均不得小于750 N/50mm，耐碱断裂强力保留率均不得小于50%，断裂应变≤5%。

金属螺钉应采用不锈钢或经过表面防腐处理的金属制成，塑料钉和带圆盘的塑料膨胀套管应采用聚酰胺、聚乙烯或聚丙烯制成，制作塑料钉和塑料套管的材料不得使用回收的再生材料。锚栓有效锚固深处不小于25mm，塑料圆盘直径不小于50mm。单个锚栓抗拉承载力标准值≥0.3 kN，单个锚栓对系统传热增加值≤0.004 W/(m2·k)。

3.3.2 技术交底关

3.3.2.1 细部的构造做法交底

施工前预判哪些环节可能会出现质量问题，提前作好应对措施。为了增加板面、基层以及抹面砂浆的黏结力可在EPS板表面涂刷界面剂。在基层墙体所有洞口周边及系统在檐口、勒脚等部位粘贴标准网格布，网格布翻包宽度不小于100mm。施工中先将胶黏剂涂抹在基层上，然后将翻包网一端压入胶黏剂，另一端甩出。在翻包过程中首先将聚苯板的正面和侧面涂刷上抹面胶浆，将甩出的翻包网沿板翻包压入抹面胶浆。在施工过程中由于施工及检查不到位,致使翻包宽度不足或其他工序操作不当，容易造成洞口周边及系统起、终端部位聚苯板起鼓、开裂。门窗洞口四角部位的板应采用整块板裁成“L”状进行铺粘，不得拼接，接缝距洞口四角距离应不大于200mm，这叫套割。保温板之间若出现大于2mm的间隙，应用相同宽度的保温板填塞。空调空洞等应预先裁好，留出位置。

3.3.2.2 施工操作要点交底

1）基层处理。EPS板薄抹灰外墙外保温系统的基层表面应清洁，无油污、脱模剂等影响黏结的附着物。凸起、空鼓和疏松部位应剔除并找平。找平层应与墙体黏结牢同，不得有脱皮、空鼓、裂缝，面层不得有粉化、起皮、爆灰等现象。找平层平整度不得大于6mm/2m。如果大于这一标准,应该修补平整。

2）EPS板粘贴。多采用框点法，用抹子在每块板（600mm×1 200mm）的四周边上涂上宽度80mm、厚10mm的胶黏剂，然后在中部均匀抹上直径10 cm,厚度10mm的黏结点8个，并保证EPS板与基层墙面的黏结面积不得小于板面面积的40%，板上口宜留50mm的排气口，抹好后，立即将板贴在墙面上。宜从外墙底部边角处开始，按顺砌方式粘贴，竖缝应逐行错缝。EPS板应粘贴牢固，不得有松动和空鼓。墙角处EPS板应交错互锁。

3）锚栓的安装。锚栓应在聚苯板粘贴24 h后方可钻孔安装，按设计要求位置钻孔，孔径10mm，固定件钻入基层墙体的深度不小于50mm，以确保锚固可靠。自攻螺钉应拧紧，塑料膨胀钉的钉帽与聚苯板表面齐平或略拧入些，确保膨胀钉尾部回拧，使其与基层墙体充分锚固。

4）抹面层及网格布的施工。面层聚合物砂浆分底层抹面砂浆和面层抹面砂浆。在聚苯板表面抹底层抹面砂浆，厚度为2mm。然后进行耐碱网格布施工，网格布压在底层抹面砂浆和面层抹面砂浆中间。在门窗等洞口四周耐碱玻纤网翻包，四角均应加贴一块300mm×200mm的加强网格，45°角布置。在洞口及耐碱玻纤网翻包部位的EPS板正面和侧面，均涂抹聚合物黏接砂浆。将预先甩出的耐碱玻纤网沿板厚翻转，并压入聚合物砂浆中。将整幅耐碱玻纤网沿水平方向绷直绷平,将耐碱网内曲的一面朝里，用抹子由中间向上、下两边将耐碱玻纤网抹平，使其紧贴。耐碱网水平方向上搭接宽度不小于100mm，垂直方向上搭接宽度不小于80mm，搭接处用聚合物砂浆补充满底层砂浆的空缺，不得使耐碱玻纤网皱褶、空鼓、翘边。在凹凸线角处，应将耐碱玻纤网埋入底层聚合物砂浆中。在墙身阴阳角处两侧耐碱玻纤网双向绕角相互搭接，各侧搭接宽度不小于200mm。严禁先铺网，后抹灰。在变形缝两侧，网格布要断开，分别粘贴，翻包于两侧的板上，并在板缝内填防水密封膏。最后进行面层抹面砂浆施工。抹完底层抹面砂浆并压入耐碱玻纤网后，待凝固至表面不粘手时，开始抹面层聚合物砂浆，抹面厚度以盖住耐碱玻纤网为准，使聚合物砂浆总厚度为2.5～3.0mm。为提高底层外墙抗冲击能力，应增加一层耐碱玻纤网，聚合物砂浆总厚度为3.5～4.0mm。

5）饰面层施工。抹面砂浆施工完毕后,自然养护2～3d，经检验合格后，方可进行饰面层施工。为避免脱水过快,不宜在高温暴晒下进行面层抹灰，否则会形成粉状表面。

涂料层施工。采用水溶性高弹涂料。施工前应保证基层平整，先涂刷高分子乳液弹性底涂层，再刮抗裂柔性耐水腻子，然后进行涂料面层施工。

面砖层施工。面砖饰面应确保与墙体粘贴牢固，粘贴面砖应采用抗裂砂浆。抗裂砂浆不易过厚，一般以3～5mm为宜。面砖背面凹槽采用燕尾槽式构造，面砖厚度不宜超过6mm。高层建筑时面砖重量≤20 kg/m2，面积≤0.01m2/块。面砖用柔性黏接砂浆勾缝，厚度应比面砖薄2～3mm。面砖饰面每层宜设水平分格缝，垂直分格缝的位置按缝间面积30m2左右确定。

3.3.3 质量验收关

完善“三检”制度，督促班组做好自检、互检、交接检。检查EPS板是否错缝搭接，黏接砂浆是否按规范施工，抹灰面积不小于板面积40%。检查门窗洞口是否套割，玻纤网是否在起、终端翻包，有无干网上墙现象。检查锚钉是否是拧紧的，而不是直接砸进去。检查抹面砂浆有无压住玻纤网,厚度是否符合设计要求。及时发现饰面层施工质量问题，及早整改。配合监理做好质量检查工作和隐蔽工程、分项工程验收工作。

4 结语

EPS板外墙外保温是一项新技术，只有建筑相关的各方都能够从严要求，严格把关，才有可能消除外保温面层开裂的现象，使外保温技术能真正达到建筑节能的目的,降低单位建筑面积能耗，提高用户使用的舒适度。

[1]05 YJ 3-1,外墙外保温构造[S].

[2]JGJ 144-2004,外墙外保温工程技术规程[S].

[3]JG 149-2003,膨胀聚苯板薄抹灰外墙外保温系统[S].