用于外墻外保溫體系中的玻璃纖維網(wǎng)格布

1、用于外墻外保溫體系中的玻璃纖維網(wǎng)格布 慧聰網(wǎng)   2005年8月2日11時55分   信息來源：慧聰網(wǎng)涂料行業(yè)頻道                                   

2、60;                                                 

3、60;                                    玻璃纖維網(wǎng)格布在外保溫體系中起到應力分散的作用，與抹面膠漿一起共同組成外保溫體系的防護面層，抵抗自然界溫、濕度變化及意外撞擊所引起的面層開裂。玻璃纖維網(wǎng)格布的性能如何，與抹面膠漿的相

4、容性如何，也是外保溫體系抗開裂必須要討論的一個話題。  一、抗斷強度及耐堿強度保留率    一般都知道抗斷強度及耐堿強度保留率是玻纖網(wǎng)格布的重要性能。    抗斷強度與玻璃支數(shù)或重量密不可分。目前我國市場上用于外墻外保溫體系的玻纖網(wǎng)格布每平米重量一般都在130g左右，強度普遍偏低，其常態(tài)抗斷強度都只有1000 N/5cm左右。而在外墻外保溫技術和法規(guī)比較成熟的歐洲或美國，對玻纖網(wǎng)格布的抗斷強度都高得多。德國建筑技術委員會（DIBt）要求用于外墻外保溫體系的玻纖網(wǎng)格布常態(tài)抗斷強度1750 N/5cm，耐堿保留率50%

5、。國內(nèi)的產(chǎn)品如達到該要求，平方米重量需在160g以上。    提高抗斷強度標準無疑是必要的。尤其是水泥含量和水泥強度等級較高的聚合物水泥抹面膠漿。因對玻纖網(wǎng)格布的破壞還并不僅僅是化學腐蝕，還有氫氧化鈣、硫鋁酸鈣的結晶壓力腐蝕作用。同時礦物質類材料較高的吸水率對玻纖網(wǎng)格布也起著不利的影響。實驗證明，在蒸餾水中浸泡后，玻纖網(wǎng)格布的強度會有30%左右的損失。    我國目前還缺少專用于外墻外保溫體系的玻纖網(wǎng)格布的標準，尤其是耐堿強度保留率和耐堿試驗方法，各地檢測機構或生產(chǎn)廠家所用的堿液各不相同，有用NaOH溶液的，有用80oC水泥漿液的，也

6、有用NaOH、KOH、Ca（OH）2混合堿液的。由于該性能指標的制定對市場上產(chǎn)品的性能走向、價位、市場的承受能力都有非常大的影響 ，有關研究單位有必要對國內(nèi)玻纖網(wǎng)格布的性能做一調(diào)查，參考國外標準，制定出適合我國國情的標準。    無水泥純聚合物類抹面膠漿由于無堿腐蝕，吸水率小，玻纖網(wǎng)格布能在其中長久地正常發(fā)揮 功用，對防護面層的長期抗裂性能來說無疑是最安全的。 二、玻纖網(wǎng)格布與抹面膠漿的相關性     在承受拉力變形時，抹面膠漿必須與玻纖網(wǎng)格布協(xié)調(diào)一致地發(fā)揮作用，兩種材料必須有很好的相關性，與抹面膠漿相關性不好的網(wǎng)

7、格布，強度再高還是難免裂縫在早期產(chǎn)生。    在防護面層開始承受拉力時，網(wǎng)格布應能盡快處于受力狀態(tài)以發(fā)揮其抗拉性能，并使應力分散。雖然網(wǎng)格布無法阻止抹面膠漿在達到一定拉應變的時候產(chǎn)生第一條裂縫，但能有效地延遲第一條裂縫的開展時間，和限制第一條裂縫的開展寬度，并通過其經(jīng)緯向節(jié)點分布應力，使整個抹面膠漿均勻受力從而也使裂縫均布。    在歐美一般認為，寬度在0.2mm以下的裂縫為無害裂縫。對外墻外保溫體系來說，更重要的并不是阻止裂縫的發(fā)生（就象鋼筋無法阻止混凝土的開裂，抹面膠漿最終是否開裂取決于其開裂應變），而是盡量延遲變形時間，從而延遲

8、開裂，同時限制單條裂縫的寬度。為此，與抹面膠漿相關性好的網(wǎng)格布應具備下列性能： 1較高的節(jié)點強度      如果網(wǎng)格布受拉時節(jié)點發(fā)生滑移，則在受力初期應力就多由抹面膠漿承受而產(chǎn)生裂縫。     節(jié)點強度的試驗方法是：沿緯向剪取330mm×50mm（緯向織絲必須為奇數(shù)）的試條，距試條端頭150mm左右處剪斷兩邊的所有織絲（需剪在節(jié)點的中央），只留中間一根緯向織絲；在50mm（或相隔6個節(jié)點）后，剪斷中間的那根緯向織絲。把試條在拉力機上做拉力試驗，試驗機一頭夾住中央的那根緯向織絲，另一頭夾

9、住全部織絲，讀取織絲抽出的力（N）。 “Sto經(jīng)典”外墻外保溫體系要求玻纖網(wǎng)格布的節(jié)點強度3.2N/單根絲。 2較低的拉伸應變     如果網(wǎng)格布受拉時節(jié)點不發(fā)生滑移，而拉抻應變較大，同樣會引起抹面膠漿在早期就發(fā)生開裂。     玻纖網(wǎng)格布的拉伸應變包括受拉早期的應變及斷裂時的應變?？捎蒙扉L率分別在0.25%,0.5%,1.0%時的拉力；以及斷裂時的拉力（抗斷強度）、斷裂應變表示。Sto外墻外保溫體系要求玻纖網(wǎng)格布的拉伸應變滿足下列要求：    0.25%應變時的拉

10、力150  N/5cm    0.50%應變時的拉力300  N/5cm    1.00%應變時的拉力600  N/5cm      斷裂時的拉力（抗斷強度）1750  N/5cm      斷裂應變3.5% 3較小的織絲偏斜度    網(wǎng)格布在編織時難免有織絲跑偏的情況發(fā)生。如果偏離得太多，導致受力時偏心，同樣影響使用效果。 一般來說，在1m長度內(nèi)

11、，織絲偏斜不得超過3根織絲。     綜上所述，滿足了上述3條要求的玻纖網(wǎng)格布，其拉力應變曲線應呈線性關系，如下圖。圖中呈非線性關系的網(wǎng)格布在同樣拉力T作用下的拉伸應變大于呈直線關系的網(wǎng)格布。而在此變形范圍內(nèi)（），與其共同作用的抹面膠漿有可能已經(jīng)開裂!                         

12、0;  玻纖網(wǎng)格布拉力應變曲線     從性能的匹配性來講，抹面膠漿的彈性（開裂應變）應越高越好，網(wǎng)格布則相反。據(jù)檢測，國內(nèi)一些廠家的網(wǎng)格布的斷裂應變在5%左右，而水泥基抹面膠漿的開裂應變卻只有0.4%0.5%。    無水泥純聚合物類抹面膠漿的開裂應變較高，如“Sto經(jīng)典”外墻外保溫體系的高彈性纖維增強抹灰膠可達2.38%，與3.5%以下的斷裂應變的玻纖網(wǎng)格布組合，其抗開裂性能的優(yōu)異是明顯的。最后需要補充的是，為充分發(fā)揮玻纖網(wǎng)格布的抗拉性能，施工時應注意網(wǎng)格布的位置應在整個防護面層厚度靠外側的1/3處。Sto外墻

13、外保溫體系施工的經(jīng)驗是，抹面膠漿的表面能見到玻纖網(wǎng)格布的格子而看不到玻纖網(wǎng)格布的顏色（防護層厚度23mm，玻纖網(wǎng)格布厚度0.65mm）。曾發(fā)表于：墻材革新與建筑技術節(jié)能（2002年9月）1前言    能源和原材料是我國國民經(jīng)濟發(fā)展的瓶頸。我們都曾經(jīng)歷過，2003年的煤、電、油、運全線緊張。隨著政策調(diào)整和落實，電力供應的上升，能源和原材料嚴重緊張局面有所改善，但能源和原材料瓶頸格局不會發(fā)生根本性的改變，節(jié)能已成為我們的基本國策。我國的建筑能耗約占全國總能耗的30%，因此，建筑節(jié)能是國家節(jié)能工作的重要組成部分。外墻外保溫是行之有效的建筑節(jié)能方式，而作為其飾面，建筑涂料

14、是首選。根據(jù)JG149-2003膨脹聚苯板薄抹灰外墻外保溫系統(tǒng)規(guī)定，涂料必須與薄抹灰外保溫系統(tǒng)相容，其性能指標應符合外墻建筑涂料的相關標準。其實，為了達到有效的節(jié)能和理想的裝飾效果，除此以外，選用外墻外保溫飾面建筑涂料還有一些要關注的。     2外墻外保溫體系組成和結構    所謂外墻外保溫，簡而言之，就是給建筑物穿上一件保溫外套。其組成和結構如圖1所示。   （1）粘結層：一般由粘結膠漿構成，視需要可附加錨釘。如基面不符合粘貼要求時，需采用機械法固定。   （2）保溫層：一般是阻燃

15、型聚苯乙烯泡沫板（EPS），也可以是擠塑板（XPS）等，厚度按各地節(jié)能要求選擇。   （3）防護層：由抹面膠漿和玻璃纖維網(wǎng)格布組成。   （4）飾面層：可選用防開裂性、拒水性、透氣性和耐候性等較好的外墻涂料等。點擊此處查看全部新聞圖片    外保溫體系常見的問題是表面的開裂、空鼓和滲水。開裂和滲水的外墻外保溫比不做外墻外保溫影響還壞，而且很難修復。防護層是決定整個外保溫體系性能的關鍵。防護層做好了，外墻外保溫的抗裂性就有了基本保證。經(jīng)驗表明，防護層沒做好，飾面涂層很難擔當抗裂作用。如彈性涂料飾面的外墻外保溫照樣開裂和滲水就是

16、例證。   同時，各種材料和組分之間的匹配性和整個體系的完整性也是十分重要的3組分之間的匹配性    溶劑型涂料不能用于外墻外保溫體系。因為外墻外保溫體系一般采用聚苯乙烯（EPS、XPS）或聚氨酯（PU）等為保溫層，根據(jù)相似相溶原則，溶劑，如苯和甲苯等，能溶解聚苯乙烯，如醋酸丁酯和二甲苯等能溶解聚氨酯。一些材料的溶度參數(shù)如表1所示。在外墻外保溫體系，溶劑型涂料溶蝕聚苯乙烯和聚氨酯保溫層的數(shù)量與防護層的厚度和空隙率、溶劑的溶解力、揮發(fā)速率和數(shù)量等因素有關。聚苯乙烯保溫層被溶蝕而使外墻外保溫體系表面參差不平時有所見。就是水性涂料中常用的200號溶劑

17、油，其中芳香烴也能溶解聚苯乙烯保溫層，因此，其含量也需根據(jù)實際使用情況予以控制。  表1  聚苯乙烯等材料的Hansen溶度參數(shù)/ (J/cm3)1/2 聚合物dph參考文獻聚苯乙烯19.70.92.019.81苯18.41.02.918.71甲苯18.01.42.018.21鄰二甲苯17.61.03.118.41醋酸正丁酯15.83.76.317.01Texanol15.86.19.8 2DBE-IB16.22.07.4 2DPnB14.82.58.7 3Dowanol PPh18.75.711.3 3乙二醇16.811.025.9

18、33.21     4涂料的拒水透氣性    JG149-2003膨脹聚苯板薄抹灰外墻外保溫系統(tǒng)規(guī)定，外保溫系統(tǒng)的5mm厚防護層，浸水24h，吸水量要500 g/m2；外保溫系統(tǒng)防護層和飾面涂層一起水蒸氣濕流密度要0.85g/(m2.h)。   JGJ 144-2004外墻外保溫工程技術規(guī)程對此規(guī)定有些不同。本文按JG149-2003討論。    對于外墻面，就吸水性來說，一般外層要求比內(nèi)層低，也就是說外飾涂層要低于防護層，即涂層吸水量要少于500 g/m2，這樣才能使比較少

19、的水進入墻體；就水蒸氣濕流密度來說，一般外層要求比內(nèi)層高，也就是說外飾涂層要高于防護層，即涂層水蒸氣濕流密度要遠遠大于0.85g/(m2.h)，這樣水蒸氣才能暢通無阻地排出。   歐洲標準EN 1062-1 ：2002色漆和清漆 抹灰層和混凝土基面上的外用涂料和涂料系統(tǒng)分類1.分類4，根據(jù)涂料的透水汽性、吸水性等將外用涂料和涂料系統(tǒng)分類分級，以便于用戶選用。   吸水性按EN 1062-3測定，按表2將涂料分類。      表2  按吸水性分類分類W0W1W2W3吸水性/高中低要求/ kg/m2

20、h0.5無要求0.50.1W20.50.1注: kg-公斤，m-米，h-小時    透水汽性按EN ISO 7783-2測定，按表3分類。    表3  按透水汽性分類分類V0V1V2V3透水汽性/高中低要求g/m2d無要求15015V215015m（阻力-相當于靜止空氣層厚度）0.140.14V21.41.4注: g-克，m-米，d-天，     盡管JG149-2003和EN1062-3：1998色漆和清漆抹灰層和混凝土基面上的外用涂料和涂料系統(tǒng)分類-3.吸水性的測定和分

21、類5對吸水量的測試方法略有差別，主要是基層不同，將它們粗略做一比較，24h吸水量500 g/m2相當于W=0.1 kg/m2h0.5，是歐洲標準EN 1062-1中最低一擋吸水量。也就是說，是最嚴格的要求。Kuenzel 理論僅要求W0.5 kg/m2h0.5，如圖2所示。圖2  Kuenzel外墻保護理論圖點擊此處查看全部新聞圖片        對于吸水量和不透水性來說，彈性涂料、有光涂料、水性金屬漆和荷花王涂料，一般均能滿足要求。而相當部分的涂料達不到該要求。有些涂料要與某些底涂配合使用，才能達到要求。JG14

22、9-2003標準中的水蒸氣濕流密度是按GB/T17146-1997建筑材料水蒸氣透過性能試驗方法中的水法測定，是通過水的相對濕度100%與實驗室相對濕度差產(chǎn)生水蒸氣流。而EN ISO 7783-2：1999 色漆和清漆抹灰層和混凝土基面上的外用涂料和涂料系統(tǒng)分類-2.透水汽性的測定和分類6的測試方法與GB/T17146-1997不同。它是由23磷酸二氫銨相對濕度93%與實驗室相對濕度50%差產(chǎn)生水蒸氣流。嚴格地說，不同測試方法所得結果不能比較。大致說，水蒸氣濕流密度0.85g/(m2.h)相當于V=20.4 g/m2d，即相當于1.2m靜止空氣層阻力，屬于歐洲標準EN 1062-1中的中等透水

23、汽性。    涂層水蒸氣濕流密度太低，輕者造成表面色差，重者導致發(fā)霉和熱工性能變差，甚至不同程度的破壞。對于透水蒸氣來說，彈性涂料難以達到要求。硅樹脂涂料等能符合水蒸氣濕流密度的要求。另外，水蒸氣濕流密度大小不僅與涂料有關，還與涂膜的厚度成反比。   對于外墻外保溫體系，吸水量（拒水性）和水蒸氣濕流密度（透氣性）是要同時滿足的，所以要綜合平衡。從拒水透氣的角度看，JG149-2003標準對外墻外保溫飾面用涂料的要求比普通外墻涂料高得多，有些符合產(chǎn)品標準要求的外墻涂料卻達不到此要求。有些可以通過與底涂搭配的涂層系統(tǒng)予以解決。  

24、; 5. 涂料的耐久性   JGJ 144-2004外墻外保溫工程技術規(guī)程規(guī)定，外墻外保溫工程的使用年限不應少于25年。外墻涂料使用年限不僅與外墻涂料的質量有關，而且與基層、施工、使用環(huán)境條件、所用顏色和維護保養(yǎng)等因素有關。一般約為8-15年，使用年限達30年的也有報道。因此應盡量選用耐久性好的外墻涂料，尤其是色漿，優(yōu)先選擇保色性好的無機色漿，另外要做好及時維護翻新。  6涂料的顏色   涂料的顏色主要牽涉到太陽能的吸收和反射問題。當太陽輻射能入射到不透明的涂層表面時，一部分能量被吸收，另一部分能量被反射，而透過的能量可忽略不計。吸收能量與入射

25、總能量的比值，稱為涂層的吸收系數(shù)（）；反射能量與入射總能量的比值，稱為涂層的反射系數(shù)（）。+1。吸收系數(shù)和反射系數(shù)隨涂層溫度和入射輻射能的波長而改變。顏色與太陽輻射能反射系數(shù)的關系如表4，這些顏料的粒徑都不大于50m。表4  顏色與太陽輻射能反射系數(shù)的關系7顏色顏料反射系數(shù)/ %白色R 93080紅色PR 11245橙色PO 555黃色PY 7460綠色PG 720藍色PB 15：320紫色PV 1935黑色PBL 73     對于外墻外保溫飾面來說，夏天希望更多地反射太陽能，而冬天希望更多地吸收太陽能。這只有變色龍涂層才能做到，一般涂層還做

26、不到。熱傳遞有三種：傳導、對流和輻射。太陽輻射熱是影響建筑熱過程的主要熱源。而輻射與溫度四次方成正比。夏天溫度高，輻射熱大，另外保溫層密度低，隔熱性差，涂層顏色影響大。冬天溫度低，輻射熱少，保溫層導熱系數(shù)低，涂層顏色影響小。因此，外墻外保溫飾面涂料顏色的選擇應以夏天隔熱為主。也就是說，不能選擇太深的顏色，如最低明度值應大于20%。外墻保溫的一般做法：以上為外墻保溫在設計、施工等過程中的不當，而造成施工工質量的問題，那么，如何才能使建筑保溫做到既滿足保溫要求，又滿足建筑施工質量要求呢？首先，由于內(nèi)保溫和混合保溫設計存在缺陷，且無法解決，故不應采用。由于外保溫使建筑結構處于保溫層的保護中，使建筑結

27、構所處溫度環(huán)境穩(wěn)定，有利于建筑結構的保護，增強耐久性。另外，外保溫將建筑在外面包裹，保溫的面積大，更有利于保溫節(jié)能。關于外保溫存在墻體開裂的問題，我們可以通過在外保溫材料及施工方法等方面的改進，使之達到規(guī)定的施工質量。具體方法如下：1、建筑的外保溫應該是整個建筑全部的外保溫。上面我們曾講過，由于不完全外保溫使得建筑的女兒墻、雨篷等構件出現(xiàn)裂縫，因此，為避免裂縫的產(chǎn)生，我們應該對建筑進行全面的保溫，包括女兒墻、雨篷等構件，具體作法可參照華北標88JZ13。外墻外保溫開裂的主要原因是因為保溫材料與外裝飾材料的線膨脹系數(shù)不同產(chǎn)生的，我們預防裂縫的原理是：通過減小建筑結構外保溫材料同外裝飾找平砂漿、外

28、飾面等材料的線膨脹系數(shù)比，是材料之間產(chǎn)生逐層漸變，柔性釋放應力，以起到預防裂縫的作用。2、保溫材料的選擇：1)         現(xiàn)施工的建筑中，保溫材料的使用以擠密苯板、聚苯板、聚苯顆粒保溫材料為主。擠密苯板具有密度大，導熱系數(shù)小等優(yōu)點，它的導熱系數(shù)為0.029W（m.K），而抗裂砂漿的導熱系數(shù)為0.93 W（m.K），兩種材料的導熱系數(shù)相差32倍，而聚苯板的導熱系數(shù)為0.042 W（m.K），同抗裂砂漿相差22倍，因此擠密苯板與聚苯板相比，抗裂能力弱于聚苯板。一聚苯顆粒為主要原料的保溫隔熱材料由膠粉料和膠粉聚苯顆粒做成，膠粉材料作為聚苯顆粒的粘結材料一般采用熟石灰粉粉煤灰硅粉水泥為主要成分的無機膠凝體系，該類材料的導熱系數(shù)一般為0.06 W（m.K），與抗裂砂漿相比相差16倍。該種材料與擠密苯板和聚苯板相比，導熱系數(shù)要小得多，因而能夠緩解熱量在抗裂層的積聚，使體系受溫度驟然變化產(chǎn)生