外墙外保温龟裂现象探析

余永平 （上海生特辉建设有限公司，上海 200335）

1 引言

外墙外保温系统是建筑节能设计施工方案里比较常见的保温方案，对比外墙内保温系统，外墙外保温系统可以规避冷桥、室内保温层妨碍线管插座安装等缺陷。但是，外墙外保温系统由于保温层位于外墙外侧，需直接经受室外不利环境气候的影响，因此，外墙外保温系统的施工质量的要求更高，其中一项突出的要求是外墙外保温系统必须防止墙体表面裂纹的产生，否则，会造成雨水顺着裂缝浸入外保温层，影响建筑的保温效果，严重的甚至导致保温层整体剥落损坏。为了确保外墙外保温系统能在有效使用年限内保持完好，必须对设置了外保温系统的墙面开裂问题予以足够的重视。

2 工程概况

本工程位于上海浦东自贸区，东面离海边约3km。本工程涉及的工作范围是对一栋四楼试验培训楼的外墙外保温系统进行翻新，即铲除已损坏的原外墙保温层，重新做一套新的外墙外保温系统，这套新的保温系统做法如下（由内至外）：基层墙体；水泥砂浆找平层；粘结砂浆；50厚无机石墨不燃保温板（锚固件锚固）；粘结抹面砂浆（内置双层耐碱涂覆网布）；外墙腻子；外墙涂料。见以下构造图（图1）。

图1 工程构造图

工程于2018年11月开始施工，采用吊篮作业，于2019年4月完成（中间有约一个月的春节假期）。在工程临近结束时，发现东侧外墙外饰面出现了大量的龟裂纹，在其他侧外墙局部区域也出现了龟裂纹。项目团队对出现的龟裂纹进行了一系列的分析和整改工作。下面对龟裂纹的分析和整改工作进行详述。

3 龟裂纹状况描述

2019年4月3日和4月7日分别完成了南面和东面墙体的涂料施工。涂料刚完成，在2019年4月9日前，未发现异常情况。2019年4月9日下午，项目所在地遭遇了暴雨和强风天气，第二天（2019年4月10日）早上，突然发现涂料完成面出现了比较严重的龟裂现象（见图2，图中显示的是龟裂纹浸水后的痕迹线，实际龟裂纹宽度是非常微小的），龟裂纹呈曲线状，在整个涂料完成面上都有分布，没有特殊分布在保温板缝、门窗边角或者墙体阴阳角处。

图2 涂料完成面龟裂纹

4 龟裂纹原因探究

发现龟裂纹后，项目团队和业主、监理第一时间对龟裂纹的原因进行了排查，排查方法包括查阅过去的检查记录，现场检查已完成的抹面砂浆、外墙腻子和涂料表面龟裂纹的情况，现场切开龟裂纹断面检查龟裂纹所涉及的层面，现场对各种完成面，包括抹面砂浆、外墙腻子和涂料，各自进行现场模拟淋水试验等。

各层的排查初步结果如下表。

排查初步结果

从以上的排查结果分析看，本次出现的龟裂纹部位应该在外墙腻子层，由于外墙腻子层出现龟裂，导致无机涂料层也出现了龟裂。

进一步深入分析外墙腻子层出现龟裂的机理，包括以下几个方面：

①选用的外墙腻子的初期干燥抗裂性不达标，外墙腻子在干缩过程中产生的应力比外墙腻子本身的粘结应力大，导致外墙腻子在初期干缩过程中已经出现了很多细微的龟裂纹，这些龟裂纹在干燥时肉眼难以辨别，但是遇到暴雨天气时，雨水会浸入到龟裂纹中，并在龟裂纹两侧附近出现水渍，从而使龟裂纹清晰地显现出来；

②选用的外墙腻子的耐水性不达标，在外墙遭受暴雨后，外墙腻子的粘结强度急剧下降，另一方面，外墙腻子遇水后温度下降，产生温度应力，当温度应力大于外墙腻子的粘结应力时，腻子层会出现龟裂纹；

③在施工过程中，为了克服基层抹面砂浆的不平整度，外墙腻子的厚度过厚，有些区域的厚度已经超过了5mm，远远超过了合理厚度2mm，在刮抹外墙腻子时，如果每道腻子的刮抹厚度过厚，容易产生更大的干缩应力，当干缩应力超过腻子本身的粘结应力时，腻子层会出现龟裂纹，另外，腻子层厚度差异过大，产生的干缩应力不均匀，也容易产生龟裂纹；

图3 龟裂纹淋水试验（未淋水之前）

图4 龟裂纹淋水试验（淋水过程中）

图5 龟裂纹淋水试验（淋水过程中）

图6 龟裂纹淋水试验（水干涸后）

图7 龟裂纹切割断面

图8 龟裂纹切割断面

④本工程腻子层出现龟裂还有另外一个特殊因素，即选用了一种无机涂料作为墙面外饰，这种无机涂料的一个特性是无法像常规的有机涂料那样在固化后形成一道有弹性的防水薄膜。在外墙遭受暴雨侵袭时，墙体表面的涂料层无法起到防水作用，那么会导致里层的外墙腻子层受到雨水的直接影响；

⑤腻子层出现龟裂可能还有一个因素是腻子层和抹面砂浆层之间的性能无法相互融合，例如，腻子层和抹面砂浆本身无法粘结，需要增加一道墙固才能满足要求；抹面砂浆的碱性过大，影响腻子的相关性能；抹面砂浆和腻子的温度膨胀系数差异过大，在温差较大的情况下，抹面砂浆层的膨胀或者收缩会对腻子层产生额外的应力，从而增加龟裂纹的严重程度（这些推断需要进一步的验证）。

5 整改措施

根据以上分析，本工程龟裂纹出现在外墙腻子层和外墙涂料层部位，为了避免龟裂纹发生，需对外墙腻子和外墙涂料进行处理。现场采取了以下整改措施：

铲除无机涂料和外墙腻子，采用柔性建筑外墙腻子在原抹面砂浆表面刮批两道，两道腻子刮批间隔时间控制在6h以上，腻子总厚度控制在2mm左右；腻子完成后用砂纸打磨，然后用外墙弹性防水涂料滚涂，底漆一遍，面漆两遍；待涂料干透后，对涂料表面进行了多次淋水试验，都未发现龟裂纹。这表明，整改措施可以有效改善龟裂纹。

6 建筑外保温墙面龟裂的防治对策和建议

外墙面龟裂是建筑工程中常见的质量通病。对于建筑保温外墙来说，为了确保建筑保温功能在有效使用年限内不受损害，必须设法处理好龟裂纹的问题。怎么避免保温墙体出现龟裂纹？笔者认为需从以下几个侧重点控制建筑保温外墙质量：

①选择合适的保温材料供应商，采购合适的系列配套材料。由于建筑外墙保温构造较为复杂，使用材料的类型比较多，施工工艺也比较复杂，因此，选择一家能提供一整套外保温系统方案的供应商比较重要。所谓系统方案，是指供应商不仅要提供合格的保温材料，还必须提供基于此保温材料的所有配套材料的组合方案，并对这些组合方案进行相应的性能检测，确保整个系统组合方案满足质量要求。另外，供应商应能对整个外墙保温系统的施工过程提供相应的技术指导。保温供应商自身不一定提供所有的配套材料，但是它应该对各种配套材料，包括粘结砂浆、网格布、保温钉、墙固、腻子、涂料等提出相应的标准和要求，以方便施工单位去采购，确保所有的材料能满足质量要求。

②根据本项目的实际经验，建筑外墙保温系统所用的外墙腻子，应选用R型柔性建筑外墙腻子，以经受在外墙遭受暴雨、冷热天气等不利环境气候影响；外墙涂料应选用高弹性防水涂料，使外墙面层能形成一层较好的防水薄膜，对里层的腻子层起到一定的防水保护作用。至于具体的材料品牌和型号，可以咨询相应的保温系统供应商。

③在现场进行正式外墙保温系统施工前，应考虑做施工样板，一方面，检验材料组合、施工工艺和施工效果是否满足要求，另一方面，可以根据现场的实际条件对施工样板做一些简单的现场试验，如淋水试验等，检查施工样板是否出现掉粉、开裂等质量问题。

④如果条件允许，可以委托第三方试验室对外保温系统做一些专门的试验，例如，检测抹面砂浆层和腻子层的粘结强度（分为有墙固和无墙固的情况），以判断选用的抹面砂浆和腻子是否能完全粘合，是否需要增加墙固。

⑤应根据项目的特点，编写详细的专项施工方案，对每道施工工序进行详细地描述。现场施工时，应对施工工人进行详细地交底，在施工过程中，对每道施工工序的质量和施工工艺进行严格把控。

⑥外保温施工容易受到环境气候的影响，所以在施工过程中应提前做好环境气候的应对措施，例如，在气温5C以下应避免进行粘结砂浆作业，在遇到雨天的时候应停止所有作业并对已完成的作业面作适当覆盖等。