擠塑聚苯板薄抹灰外保溫技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)解析

擠塑聚苯板薄抹灰外保溫技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)解析1國(guó)家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)優(yōu)勢(shì)擠塑板材料性能特征擠塑板由聚苯乙烯樹(shù)脂及其它添加劑經(jīng)加熱，螺桿混煉、擠出，滾筒壓制，鋸片裁切等連續(xù)過(guò)程制造而成的，具有均勻表層及閉孔式蜂窩結(jié)構(gòu)的泡沫塑料板材。這種閉孔式結(jié)構(gòu)的保溫材料，使其抗壓、抗拉、密度、吸水率、導(dǎo)熱系數(shù)及蒸汽滲透率等性能相比于其他類型的保溫材料，具有突出優(yōu)勢(shì)。國(guó)內(nèi)現(xiàn)行關(guān)于擠塑板材料性能的標(biāo)準(zhǔn)主要有三個(gè)，《擠塑聚苯板（XPS）薄抹灰外墻外保溫系統(tǒng)材料》GB/T30595—2014、《絕熱用擠塑聚苯乙烯泡沫塑料（XPS）》GB/T10801.2—2018、《擠塑聚苯板薄抹灰外墻外保溫系統(tǒng)用砂漿》JC/T2084—2011。通常情況下，行業(yè)內(nèi)以GB/T30595—2014規(guī)定的指標(biāo)為主要執(zhí)行依據(jù)，其他標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的指標(biāo)不一致，以此為準(zhǔn)。其中關(guān)于擠塑板性能指標(biāo)規(guī)定：5.2擠塑板33擠塑板性能要求項(xiàng)目擠塑板導(dǎo)熱系數(shù)，W/(m·K)≤0.030m22～35垂直于板面方向的抗拉強(qiáng)度，MPa≥0.20尺寸穩(wěn)定性，%≤1.2彎曲變形，mm≥20水蒸氣滲透系數(shù)，ng/(Pa·m·s)—吸水率，V/V，%≤1.5燃燒性能等級(jí)不低于級(jí)綜合比較各標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)規(guī)定，可以總結(jié)出以下幾方面擠塑板材料性能優(yōu)勢(shì)：保溫隔熱性能擠塑板表面致密光滑，內(nèi)部具有連續(xù)緊密排列的完全閉孔式的蜂窩狀物理結(jié)構(gòu)，表觀密度22～5kg/用有機(jī)保溫材料中，擠塑板導(dǎo)熱系數(shù)≤0.030W/(m·K)，保溫性能優(yōu)于模塑聚苯板（導(dǎo)熱系0.024W/(m·K)）導(dǎo)熱系數(shù)略高一些。因此擠塑板是目前建筑保溫領(lǐng)域應(yīng)用十分廣泛，市場(chǎng)占有率極高的主要保溫材料之一?？估瓘?qiáng)度、抗壓強(qiáng)度擠塑板、模塑聚苯板本質(zhì)上都屬于聚苯乙烯泡沫塑料，都是通過(guò)內(nèi)部連續(xù)的閉孔結(jié)構(gòu)實(shí)不同，使其形成了輕質(zhì)、均勻、致密的特殊結(jié)構(gòu)，抗拉、抗壓強(qiáng)度極高，抗沖擊性極強(qiáng)，垂直于板面的抗拉強(qiáng)度可以達(dá)到0.2MPa，而建筑保溫常用的模塑聚苯板、石墨模塑聚苯板的0.1MPa0.1MPa2吸水率、透氣性此擠壓粘連在一起，形成一定機(jī)械強(qiáng)度的泡沫塑料板材。板材密度不同，小球體之間擠壓、塑料保溫材料，吸水率、透氣性存在顯著差別。擠塑板的吸水率（V/V）≤1.5%，水蒸氣滲（V/V）≤3%，水也不存在“物理縫隙”。聚氨酯樹(shù)脂分子與聚苯乙烯樹(shù)脂的分子結(jié)構(gòu)是不同的，前者具有更高的親水性，吸水率指標(biāo)與模塑聚苯板、石墨模塑聚苯板吸水率（V/V）≤3%相同，水蒸氣滲透系數(shù)比模塑聚苯板、石墨聚苯板還要高，達(dá)到≤6.5ng/(Pa·m·s)。由此可見(jiàn)，擠塑板具有極低的吸水率和更好的憎水性和防潮性，加之具有很好的機(jī)械強(qiáng)度，使其成為在特別強(qiáng)調(diào)防水、防潮等情況下首選保溫材料。擠塑板薄抹灰外墻外保溫系統(tǒng)構(gòu)造特征擠塑板薄抹灰外墻外保溫系統(tǒng)構(gòu)造提出如下技術(shù)要求：《擠塑聚苯板(XPS)薄抹灰外墻外保溫系統(tǒng)材料》GB/T30595—20144.11墻體的耐火極限應(yīng)符合現(xiàn)行防火設(shè)計(jì)規(guī)范的有關(guān)規(guī)定。1擠塑板外保溫系統(tǒng)基本構(gòu)造基層墻體系統(tǒng)基本構(gòu)造構(gòu)造示意圖粘結(jié)層①保溫層②防護(hù)層抹面層③飾面層④墻體膠粘劑塑板栓纖網(wǎng)布涂裝材料《外墻外保溫工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》JGJ144—201950%，并應(yīng)使用錨栓輔助固定。（與擠塑板無(wú)關(guān)內(nèi)容略）受負(fù)風(fēng)壓作用較大的部位宜增加錨栓輔助固定。1200mm600mm。保溫板應(yīng)按順砌方式粘貼，豎縫應(yīng)逐行錯(cuò)縫。保溫板應(yīng)粘結(jié)牢固，不得有松動(dòng)。擠塑板內(nèi)外表面應(yīng)做界面處理。墻角處保溫板應(yīng)交錯(cuò)互鎖。門窗洞口四角處保溫板不得拼接，應(yīng)采用整塊保溫板切割成形。擠塑板薄抹灰外墻外保溫系統(tǒng)構(gòu)造設(shè)計(jì)技術(shù)特征：規(guī)定擠塑板厚度，控制板縫偏差，阻斷熱橋等措施保證擠塑板外墻外保溫系統(tǒng)保溫有效性。通過(guò)擠塑板內(nèi)外表面涂刷專用界面劑，提高擠塑板與膠粘劑、抹面膠漿粘結(jié)強(qiáng)度，增加粘結(jié)面積，擠塑板錯(cuò)縫排布、陰陽(yáng)角處交錯(cuò)互鎖、門窗洞口刀把設(shè)置，機(jī)械錨固件輔助2潛在風(fēng)險(xiǎn)分析材料方面潛在風(fēng)險(xiǎn)粘結(jié)親和性差擠塑板制造工藝決定了其表面致密光滑、吸水率極低、親和滲透性差，膠粘劑、抹面膠漿無(wú)法實(shí)現(xiàn)同擠塑板的牢固粘結(jié)，最終導(dǎo)致抹面防護(hù)層剝離或擠塑板脫落等問(wèn)題。通過(guò)涂刷專用界面劑可以解決擠塑板粘結(jié)牢固性問(wèn)題，其中擠塑板界面劑是關(guān)鍵，如果界面劑自身質(zhì)量不合格，或存在界面劑漏刷同樣不能解決擠塑板有效粘結(jié)問(wèn)題。標(biāo)準(zhǔn)明確規(guī)定，擠塑板與基層連接以粘結(jié)為主、錨固為輔。膠粘劑、界面劑、擠塑板、防止擠塑板滑墜，托架對(duì)系統(tǒng)粘結(jié)安全不起作用。尺寸穩(wěn)定性差《擠塑聚苯板(XPS)薄抹灰外墻外保溫系統(tǒng)材料》GB/T30595—2014規(guī)定擠塑板尺寸穩(wěn)定性≤1.2%?！赌Ｋ芫郾桨灞∧ɑ彝鈮ν獗叵到y(tǒng)材料》GB/T29906—2013規(guī)定模塑聚苯板尺寸穩(wěn)定性≤0.3%。（原生料、大白、二白、雜料），設(shè)備、工藝，養(yǎng)護(hù)時(shí)間，養(yǎng)護(hù)方式等因素有關(guān)。與硬泡聚氨酯板及酚醛板相比，制造工藝方面，都屬于外部穩(wěn)定壓力條件下成型的連續(xù)緊密排列、蜂窩狀閉孔結(jié)構(gòu)的板材，所以尺寸穩(wěn)定性均較差。溫度變化對(duì)擠塑板尺寸穩(wěn)定性影響北京工業(yè)大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院王昭君等人對(duì)模塑聚苯板材料和擠塑聚苯板材料受7-1和7-2所示。7-1模塑聚苯板泡沫塑料熱解變形過(guò)程圖7-1顯示了模塑聚苯板在30℃～200℃的熱解變形過(guò)程。模塑聚苯板在100℃時(shí)開(kāi)始100℃～200℃范圍內(nèi)收縮變形趨勢(shì)明顯。圖7-2顯示了擠塑聚苯板30℃～170℃的變形過(guò)程。擠塑聚苯板在45℃～106℃范圍內(nèi)106℃～170℃范圍內(nèi)轉(zhuǎn)為收縮變形趨勢(shì)。7-2擠塑聚苯板泡沫塑料熱解變形過(guò)程模塑聚苯板板薄抹灰系統(tǒng)做法，而應(yīng)該考慮到擠塑板自身特點(diǎn)，選擇不同的構(gòu)造設(shè)計(jì)。板材溫差變形大引發(fā)剪切應(yīng)力破壞擠塑板線性膨脹系數(shù)≥0.07mm/(m·K)，即溫度變化一度時(shí)每延長(zhǎng)米的脹縮值大于等于表面溫度可高達(dá)到7020℃～30℃，內(nèi)外表面溫差50℃，尺寸變形相差0.07×50=3.5（mm），導(dǎo)致擠塑板出現(xiàn)翹曲的現(xiàn)象。冬季時(shí)擠塑板外表面溫度-10℃左右（北京地區(qū)為例）0.07×80=5.6（mm）。在擠塑板薄抹灰保溫系統(tǒng)中，抹面膠漿與擠塑板直接接觸，兩者導(dǎo)熱系數(shù)相差較大，熱變形速度也存在明顯差異。環(huán)境溫度變化時(shí)，相鄰材料變形速度不同，使抹面膠漿與擠塑板之間產(chǎn)生剪切應(yīng)力，影響它們之間的粘結(jié)強(qiáng)度，當(dāng)抹面膠漿變形能力及粘結(jié)強(qiáng)度不能抵御溫度應(yīng)力破壞時(shí)，將導(dǎo)致面層開(kāi)裂和空鼓（7-3）。抹面砂漿層出現(xiàn)裂紋空鼓吸水率低、透氣性差擠塑板內(nèi)部為獨(dú)立的蜂窩狀密閉式氣泡結(jié)構(gòu)，板的正反兩面都沒(méi)有縫隙，沒(méi)有透氣性。聚苯板是由聚苯乙烯小球，經(jīng)預(yù)發(fā)泡、陳化、干燥、模壓、切割而成板材。聚苯乙烯膨脹小球具有閉孔式組織結(jié)構(gòu)，內(nèi)部充滿氣體，小球壁之間彼此融合，其間可以形成水分侵入的空間和路徑，使得模塑聚苯板具備了較好的透氣性能。而擠塑板成形工藝造成了它具有十分連續(xù)完整的閉孔式組織結(jié)構(gòu)，各泡孔之間基本沒(méi)有空隙存在，具有均勻的橫截面和連續(xù)平滑的表面。擠塑板與模塑聚苯板之間結(jié)構(gòu)不同，決定了它們?cè)谖锢硇阅苌洗嬖谳^大差異，尤其在透氣性和粘結(jié)性能方面的差異明顯（圖7-4、圖7-5）。擠塑板吸水率低，透氣性差，與砂漿粘結(jié)親和性差，極容易引發(fā)空鼓、開(kāi)裂、剝離、脫落等質(zhì)量問(wèn)題。 7-4擠塑板透氣原理示意圖 模塑聚苯板透氣原理示意圖構(gòu)造方面潛在風(fēng)險(xiǎn)而成的。對(duì)于擠塑聚苯板板材變形大、熱應(yīng)力高；吸水率低、粘結(jié)親和力差等特性而言，點(diǎn)框粘薄抹灰做法使擠塑聚苯板外保溫工程極易出現(xiàn)開(kāi)裂、起鼓、脫落等安全質(zhì)量問(wèn)題。擠塑聚苯板外保溫工程質(zhì)量問(wèn)題案例擠塑板外保溫工程在外界環(huán)境變化引起的熱應(yīng)力的反復(fù)作用下，面層的開(kāi)裂、脫落十分7-67-7。擠塑板外保溫飾面層開(kāi)裂 擠塑板外保溫飾面層開(kāi)裂及脫落擠塑板外保溫系統(tǒng)粘結(jié)層若形成了連通空腔，在負(fù)風(fēng)壓作用下更容易被破壞，會(huì)出現(xiàn)擠7-8。擠塑板的表面很光滑，吸水率低，難與面層材料形成牢固粘結(jié)，因而容易造成飾面層脫7-9。 7-8連通空腔使擠塑板大面積脫落 7-9擠塑板吸水率低導(dǎo)致飾面層脫落擠塑板薄抹灰系統(tǒng)構(gòu)造方面潛在風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)分析擠塑板應(yīng)變劇烈及溫差變形引起的薄抹灰系統(tǒng)開(kāi)裂、剝離、脫落組成保溫系統(tǒng)材料的溫度應(yīng)變存在差異，溫度變化時(shí)外保溫材料之間會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力，容易引起裂縫，影響系統(tǒng)的耐久性。從表7-1中模塑聚苯板應(yīng)變的10組數(shù)據(jù)可以看出，在20℃時(shí)模塑聚苯板表面應(yīng)變波動(dòng)不大，平均值在24微應(yīng)變左右；隨著溫度的升高，其應(yīng)變波動(dòng)變大，到達(dá)70℃后，應(yīng)變峰26702340模塑聚苯板應(yīng)變 溫度平均值20℃-78-53-111023406062771092470℃23242510255519992411267019322503238821092340從表7-2中的擠塑板應(yīng)變的1020℃時(shí)峰值為159微應(yīng)變，70℃時(shí)就達(dá)到4571微應(yīng)變，應(yīng)變平均值達(dá)到4036微應(yīng)變，接近模塑聚苯板平均應(yīng)變的2倍。當(dāng)自然界的溫度產(chǎn)生劇烈變化時(shí)，擠塑板的體積會(huì)發(fā)生較大的變化，在用做墻體保溫材料時(shí)，必須考慮到這種變化，選用適宜的保溫構(gòu)造和配套材料。擠塑板應(yīng)變 溫度平均值20℃-120-76-5531242459512615923.170℃34804027457143293875426235534085396142214036由以上結(jié)果可以看出，擠塑板、模塑聚苯板在溫度出現(xiàn)變化時(shí)的體積變化明顯，抹面層砂漿若與保溫板直接接觸，在溫度發(fā)生變化時(shí)，由于抹面層砂漿與保溫板之間的溫度應(yīng)變差別十分顯著，因此應(yīng)采取相應(yīng)的有效措施，才能保證墻面不會(huì)出現(xiàn)裂縫而影響系統(tǒng)的正常使用。由于在受到溫度影響時(shí)，擠塑板比模塑聚苯板的溫度應(yīng)變變化大，體積變形也比模塑聚苯板大，相對(duì)于模塑聚苯板更加不穩(wěn)定，受到環(huán)境影響的變化更加復(fù)雜，因此對(duì)抹面層砂漿的技術(shù)要求更高，抹面層砂漿若達(dá)不到相應(yīng)的技術(shù)要求，則必然會(huì)因擠塑板巨大的溫度應(yīng)變影響而開(kāi)裂。之間存在較大的約束。在擠塑板薄抹灰外保溫系統(tǒng)中，擠塑板內(nèi)側(cè)溫度變化很小，基本上穩(wěn)定在20℃～30℃，各界面上溫差應(yīng)力不大；擠塑板外側(cè)溫差很大（夏季時(shí)，外墻表面溫度可達(dá)到70℃左右，由于抗裂層和飾面層沒(méi)有隔熱作用，擠塑板外側(cè)溫度也基本上可以達(dá)到70℃左右，而冬季時(shí)擠塑板外側(cè)溫度可降至-20℃以下，年溫差高達(dá)90℃，晝夜溫差也達(dá)到50℃），擠塑板抹面砂漿界面，線膨脹系數(shù)差異大，但擠塑板彈性模量高（超過(guò)20MPa），板縫處應(yīng)力狀態(tài)極不穩(wěn)定，引起開(kāi)裂，圖7-10為保溫板不同季節(jié)受溫差影響變形示意圖。7-10保溫板不同季節(jié)受溫差影響變形示意圖擠塑板等常見(jiàn)有機(jī)保溫材料上墻后溫差變形計(jì)算比較按照高層建筑75%節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)，混凝土墻體厚度180mm，分別計(jì)算得出4種常見(jiàn)有機(jī)保溫板的厚度（7-4）3mm。保溫層厚度 材料模塑板擠塑板聚氨酯復(fù)合板酚醛板mm80705580分別計(jì)算保溫板外表面的伸長(zhǎng)及應(yīng)力，保溫板尺寸為1200mm×600mm，按照低溫20℃，70℃計(jì)算。保溫板外表面的伸長(zhǎng)ΔL應(yīng)按下式計(jì)算：L 7-1）L——保溫板的長(zhǎng)度，m。保溫板在限制伸長(zhǎng)的情況下保溫板表面的溫度應(yīng)力可按下式計(jì)算：（7-2）式中：E——保溫板的彈性模量，MPa；ε——保溫板的應(yīng)變，無(wú)量綱。墻體上的保溫板變形與應(yīng)力估算見(jiàn)表7-5及圖7-11。墻體上的保溫板變形與應(yīng)力估算比較 7-5項(xiàng)目模塑板擠塑板聚氨酯復(fù)合板酚醛板伸長(zhǎng)mm3.64.25.44.8倍數(shù)11.21.51.3應(yīng)力kPa236011765.6倍數(shù)12.24.32.47-11墻體上的保溫板變形與應(yīng)力估算比較柱狀圖從計(jì)算結(jié)果上分析：聚氨酯復(fù)合板表面變形最大，是聚苯板1.5倍，擠塑板和酚醛板表面變形居中；墻體上保溫板表面的溫度應(yīng)力聚氨酯復(fù)合板最大是模塑聚苯板的4.3倍，擠塑聚苯板是模塑聚苯板的2.2倍，酚醛板的溫度應(yīng)力是模塑聚苯板的2.4倍。擠塑板等常見(jiàn)有機(jī)保溫材料與抹面膠漿之間溫差變形應(yīng)力計(jì)算比較膨脹，受彼此之間的相互約束會(huì)產(chǎn)生溫度應(yīng)力。針對(duì)保溫板的線膨脹系數(shù)不同，在相同保溫構(gòu)造做法比較保溫板與砂漿之間的應(yīng)力，建立簡(jiǎn)單數(shù)學(xué)模型進(jìn)行估算比較。假設(shè)自由伸長(zhǎng)為假設(shè)L2Ta2

（7-3）（7-4）但兩者相互接觸，最后長(zhǎng)度為L(zhǎng)，并且L1LL2，根據(jù)力學(xué)平衡，兩溫度應(yīng)力相等，見(jiàn)下式：1(1L)111)2(L2)E2/12)

（7-5）（7-6）2 7-7）得到：

(L2)E2/11)(1L)1/12)LL1112)2E211)112)E211)F(LL)E/(1)Ta E1E2 )

（7-8）（7-9）1 1 1

)E(1)

（7-10）1T——溫度變化，℃；MP；a——線膨脹系數(shù)差值，mm/(m·K)；12——材料的泊松比，無(wú)量綱。①模塑板與抹面膠漿

2 2 16×1110脹系數(shù)差值為5105/℃，取溫度變化為T50E=6GPa，水泥砂漿的泊松比取為0.28，則此時(shí)水泥砂漿的平均溫度應(yīng)力為F25.3kPa。②擠塑板與抹面膠漿7×1110脹系數(shù)差值為6105/℃，取溫度變化為ΔT=50℃，水泥砂漿的彈性模量為E=6GPa，水泥0.28F831kPa。③聚氨酯復(fù)合板與抹面膠漿910110的線膨脹系數(shù)差值為，取溫度變化為0.28F178.4kPa。④酚醛板與抹面膠漿8×1110/℃，取溫度變化為T50℃E=6GPa，水泥0.28F753kPa。幾種保溫板材的平均溫度應(yīng)力對(duì)比見(jiàn)圖7-12。7-12保溫板與抹面膠漿之間的應(yīng)力裂縫、脫落等現(xiàn)象。風(fēng)壓對(duì)擠塑板薄抹灰系統(tǒng)連通空腔構(gòu)造的破壞性擠塑板薄抹灰外墻外保溫系統(tǒng)的粘結(jié)方法主要是點(diǎn)框粘法，容易形成連通空腔。在現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際操作時(shí)，板材尺寸過(guò)大，操作困難，易發(fā)生偷工減料，點(diǎn)框粘往往會(huì)變成純點(diǎn)粘，即有點(diǎn)無(wú)框，加劇連通空腔形成。在此情況下，擠塑板的四個(gè)周邊沒(méi)有與基層粘結(jié)，使擠塑板的變形沒(méi)有約束支點(diǎn)，從受力角度看相當(dāng)于簡(jiǎn)支梁變成了懸臂梁，在正負(fù)風(fēng)壓力的作用下，使擠塑板變形幅度比點(diǎn)框粘法的要大得多，呈幾何倍數(shù)地增加了開(kāi)裂的可能性和裂縫程度；同時(shí)，純點(diǎn)粘法將點(diǎn)框粘法的小空腔變成了貫通的大空腔，一塊板的松動(dòng)或開(kāi)裂透風(fēng)，連通空腔產(chǎn)生的負(fù)風(fēng)壓便會(huì)以整體施力的形式，施加于粘結(jié)力較為薄弱的粘結(jié)點(diǎn)，破壞其粘接力，會(huì)把各個(gè)膠粘劑點(diǎn)逐個(gè)擊破，加上外保溫防護(hù)面層無(wú)法束縛大空腔的外保溫系統(tǒng)在垂直于墻面方向的自由度，導(dǎo)致從大面積來(lái)看粘結(jié)面積不夠。在負(fù)壓易發(fā)生區(qū)位置，如果采用有連通空腔的保溫層做法，負(fù)壓產(chǎn)生的拉力會(huì)集中在負(fù)壓最大的位置，導(dǎo)致負(fù)壓易發(fā)生部位的破壞，造成開(kāi)裂或脫落。結(jié)露問(wèn)題對(duì)擠塑板薄抹灰系統(tǒng)破壞性影響外墻結(jié)露是指當(dāng)外墻某處的溫度低于該處空氣的露點(diǎn)溫度時(shí)，該處水蒸氣液化的現(xiàn)象。產(chǎn)生結(jié)露，形成結(jié)露水。由于抹面膠漿層厚度很薄，能吸收的液態(tài)水量很少，抹面膠漿將處在液態(tài)水的長(zhǎng)期反復(fù)浸潤(rùn)作用下而降低強(qiáng)度和粘結(jié)力；另外，干燥時(shí)還會(huì)產(chǎn)生干濕變形，極7-137-13結(jié)露水對(duì)擠塑板薄抹灰系統(tǒng)的破壞3技術(shù)調(diào)整對(duì)防控風(fēng)險(xiǎn)的作用構(gòu)造技術(shù)調(diào)整方案靠的目的，系統(tǒng)構(gòu)造設(shè)計(jì)應(yīng)考慮以下措施，與基層通過(guò)粘結(jié)漿料滿粘改善粘結(jié)性能；開(kāi)孔、邊縫解決透氣性問(wèn)題；專用界面劑解決粘結(jié)牢固問(wèn)題；外抹A級(jí)找平漿料解決尺寸不穩(wěn)定導(dǎo)塑板三明治外保溫系統(tǒng)方案。擠塑板三明治外墻保溫系統(tǒng)構(gòu)造采用膠粉聚苯顆粒貼砌擠塑板，可以有效解決擠塑板的熱應(yīng)力變形，擠塑板與墻體之間的無(wú)空腔滿粘可解決負(fù)風(fēng)壓的破壞。其具體構(gòu)造做法如圖7-14。擠塑板沿長(zhǎng)度方向的中軸線上宜開(kāi)設(shè)兩個(gè)垂直于板面的通孔，孔徑(40～60)mm，孔心距200mm圖7-15，這樣有利于滿粘施工，可改善系統(tǒng)的透氣性，并可消減擠塑板的內(nèi)應(yīng)力，減少空鼓。1—基層墻體；2—界面砂漿；3—膠粉聚苯顆粒貼砌漿料；4—雙孔XPS板（雙面刷界面劑）；5—膠粉聚苯顆粒貼砌漿料；6—抗裂砂漿復(fù)合玻纖網(wǎng)；7—涂裝材料膠粉聚苯顆粒貼砌擠塑板外保溫系統(tǒng)基本構(gòu)造 7-15雙孔擠塑板擠塑板三明治外墻保溫系統(tǒng)構(gòu)造板材尺寸要求板材尺寸不宜過(guò)大，最好為450mm×600mm，由于擠塑板比較硬，板材尺寸過(guò)大容易產(chǎn)生虛貼。擠塑板三明治外墻保溫系統(tǒng)構(gòu)造找平漿料要求在擠塑板外側(cè)用膠粉聚苯顆粒貼砌漿料進(jìn)行找平過(guò)渡，厚度不宜小于20mm，主要作用有：可滿足擠塑板外保溫系統(tǒng)耐候性需求。通過(guò)耐候性試驗(yàn)驗(yàn)證發(fā)現(xiàn)，隨著保溫板外側(cè)膠粉聚苯顆粒貼砌漿料找平層厚度的增加，系統(tǒng)耐候能力有明顯的提升。擠塑板和抗裂防護(hù)層的聚合物砂漿無(wú)論是線膨脹系數(shù)，還是彈性模量都存在非常大構(gòu)造層的變形同步化，減小了由于變形速度差產(chǎn)生的剪應(yīng)力，確保整個(gè)系統(tǒng)不會(huì)出現(xiàn)開(kāi)裂、空鼓和脫落，保證了系統(tǒng)的安全性和耐久性。膠粉聚苯顆粒貼砌漿料找平層相當(dāng)于水分散構(gòu)造層，它具有優(yōu)異的吸濕、調(diào)濕、傳濕性能，可以吸收因擠塑板透氣性差或結(jié)露產(chǎn)生的冷凝水，避免了液態(tài)水聚集后產(chǎn)生的三相變化破壞，提高了系統(tǒng)粘結(jié)性能和呼吸功效，保證了外保溫工程的長(zhǎng)期安全性和穩(wěn)定性。構(gòu)造技術(shù)調(diào)整方案對(duì)擠塑板變形影響的模擬計(jì)算根據(jù)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《膠粉聚苯顆粒外墻外保溫系統(tǒng)材料》JG/T158—2013的相關(guān)規(guī)定，將置20mm厚的柔性膠粉聚苯顆粒漿料找平過(guò)渡層，為驗(yàn)證這種三明治構(gòu)造設(shè)計(jì)的有效性和優(yōu)越性，本節(jié)首先進(jìn)行數(shù)學(xué)模擬計(jì)算，下一節(jié)進(jìn)行大型耐候性試驗(yàn)驗(yàn)證。傳熱原理計(jì)算依據(jù)：建筑熱工穩(wěn)定傳熱和周期性非穩(wěn)定傳熱原理。1）穩(wěn)定傳熱原理在穩(wěn)定傳熱中，傳熱量的多少與作用溫差、材料的導(dǎo)熱系數(shù)和結(jié)構(gòu)的傳熱阻密切相關(guān)。墻體熱流密度Q見(jiàn)下式：其中：K=1=

=?+∑+??。

（7-11）R0Ri+∑Rj+Re任一層外界面的熱流密度m=?

（7-12）0m+10根據(jù)任一層外界面上的熱流密度相等的原理。+1t=t-

0

（7-13）m i 0 i e式中：0mK/W；mK/；——第jm·K/；j=0∑m?1Rj——從室內(nèi)算起，由第一層至第m1層的熱阻之和。2）周期性非穩(wěn)定傳熱原理j=0外界熱作用隨時(shí)間周期性的變化見(jiàn)下式。ttAcos360 t Z

（7-14）t——在一個(gè)周期內(nèi)的平均溫度，℃；t——以某一指定時(shí)刻(例如晝夜時(shí)間內(nèi)的零點(diǎn))起算的計(jì)算時(shí)間，h；有關(guān)。在建筑熱工中，把室外溫度振幅e與由外側(cè)溫度諧波熱作用引起的平壁內(nèi)表面溫度振幅f0f （-15）溫度波的衰減與材料層的熱惰性指標(biāo)是呈指數(shù)函數(shù)關(guān)系，見(jiàn)下式。V=x=??2 （-16）式計(jì)算：（7-17）式中：W(mK)；1 2 nYYYW/(·K1,e

2,e

n,eieW/(·KW/(·Ke——自然對(duì)數(shù)的底，e=2.718。ie習(xí)慣用延遲時(shí)間o來(lái)評(píng)價(jià)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱穩(wěn)定性，根據(jù)時(shí)間與相位角的變換關(guān)系即可得延遲時(shí)間：（7-18）efYW/(·KefifYW/(·Kif保溫漿料找平擠塑板溫度變化計(jì)算按照北方夏季室內(nèi)溫度為=2=7面的平均溫度28℃計(jì)算。7-6。膠粉聚苯顆粒找平擠塑板外表面做法 構(gòu)造做法厚度δ(mm)導(dǎo)熱系數(shù)λ[W/(m·K)]熱阻R(m2·K/W)蓄熱系數(shù)SW/(m2·K)標(biāo)D外表面換熱系數(shù)Y[W/(m2·K)]鋼筋混凝土2001.7400.1151201.98120擠塑板600.0301.7390.340.680.57保溫漿料200.0600.2670.950.320.82抗裂砂漿30.930.00311.370.040.98合計(jì)283—2.124—3.01—經(jīng)計(jì)算抹厚度20mm的膠粉聚苯顆粒保溫漿料后擠塑聚苯板外表面的溫度為：34.726.8℃。則擠塑板表面的最高溫度為61.5℃，與不抹膠粉聚苯顆粒保溫漿料的擠塑板外表面溫708.5℃。圍護(hù)結(jié)構(gòu)室外綜合溫度波延遲時(shí)間為28h，室外綜合溫度波至擠塑板外表面的延遲時(shí)間估算為：1.15h。=4.mm。擠塑板外表面引起的應(yīng)力為=3228Pa，抹漿料比不抹漿料表面應(yīng)力降低（32288-27300）/32288=15.45%。因此，在擠塑板上抹聚苯顆粒保溫漿料過(guò)度層，當(dāng)墻體外表面為70℃時(shí)，擠塑板外表面在1.15h以后達(dá)到最高溫度61.5℃，可見(jiàn)當(dāng)抹厚度20mm的聚苯顆粒保溫漿料后，表面溫度大幅下降，溫度應(yīng)力大幅下降，并將高溫發(fā)生時(shí)間向后延遲1.15h，較好的緩解了由于溫度變化保溫板應(yīng)力的急劇變化，為外墻外保溫提供了較好的耐候性能。結(jié)論通過(guò)對(duì)幾種保溫板材的性能比較分析，發(fā)現(xiàn)保溫板性能指標(biāo)差別較大，特別是保溫料，將會(huì)產(chǎn)生重大的技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)。保溫板材在受溫度和濕度的影響時(shí)，變形具有顯著差別，不同保溫板在干熱條件下變形差別較大，同一種保溫板也會(huì)體現(xiàn)出不同性能。保溫板在濕熱條件下，變形差別較大，發(fā)生較大的變化，應(yīng)選擇適用的保溫構(gòu)造和配套材料。不同保溫板材與抹面膠漿之間產(chǎn)生的應(yīng)力差別較大。在夏季和冬季，由于保溫層的隔熱和保溫作用，使得保溫層以外的部分溫度過(guò)高或過(guò)低，這時(shí)不宜用線膨脹系數(shù)相差過(guò)大的材料做為相鄰材料。膠粉聚苯顆粒保溫漿料作為找平過(guò)渡層時(shí)可有效降低保溫板表面的溫度，并將高溫發(fā)生時(shí)間向后延遲1.15h，從而降低保溫板的變形，較好的緩解了由于溫度改變帶來(lái)的應(yīng)力的變化，降低保溫面層開(kāi)裂的風(fēng)險(xiǎn)，為外墻外保溫提供了較好的耐候性能。大型耐候性試驗(yàn)對(duì)不同保溫構(gòu)造的驗(yàn)證試驗(yàn)方案1）試驗(yàn)?zāi)康脑囼?yàn)同種保溫材料（擠塑板）不同構(gòu)造措施的外保溫系統(tǒng)耐候性能的優(yōu)劣對(duì)比。2）系統(tǒng)構(gòu)造及材料選擇7-7擠塑板外保溫系統(tǒng)構(gòu)造及材料選擇 系統(tǒng)構(gòu)造基層界面層粘結(jié)層保溫層找平層抗裂層飾面層點(diǎn)框粘擠塑板薄抹稱點(diǎn)框粘系統(tǒng)）混凝土墻無(wú)漿50mm無(wú)漿+耐堿網(wǎng)布柔性耐水“LB顆粒貼砌擠塑板涂料飾面系統(tǒng)（“LB）混凝土墻砂漿15mm苯顆粒貼砌漿料50mm無(wú)漿+耐堿網(wǎng)布+高彈底涂柔性耐水“LBL顆粒貼砌擠塑板涂料飾面系統(tǒng)（1）混凝土墻砂漿15mm苯顆粒貼砌漿料50mm10mm苯顆粒貼砌保溫漿料漿+耐堿網(wǎng)布+高彈底涂柔性耐水“LBL顆粒貼砌擠塑板涂料飾面系統(tǒng)（2）混凝土墻砂漿15mm苯顆粒貼砌漿料50mm20mm苯顆粒貼砌保溫漿料漿+耐堿網(wǎng)布+高彈底涂柔性耐水600mm×450mm，并且開(kāi)雙孔，雙面刷擠塑板防火界面劑，板與板之間留10mm板縫，用膠粉聚苯顆粒貼砌漿料填充壓實(shí)；點(diǎn)框粘擠塑板系統(tǒng)中，擠塑板規(guī)格試驗(yàn)記錄與分析開(kāi)裂空鼓記錄本輪耐候試驗(yàn)墻體在養(yǎng)護(hù)階段并無(wú)出現(xiàn)開(kāi)裂現(xiàn)象，試驗(yàn)過(guò)程中陸續(xù)出現(xiàn)開(kāi)裂，但是開(kāi)裂7-8擠塑板外保溫系統(tǒng)耐候試驗(yàn)開(kāi)裂空鼓情況記錄 類別試驗(yàn)前試驗(yàn)中試驗(yàn)后點(diǎn)框粘系統(tǒng)4（窗口左下角），之后擴(kuò)展變粗變多（集中在板縫處，局部形成貫通裂縫）裂縫總數(shù)：7展“LB局部板縫出現(xiàn)裂縫裂縫總數(shù)：2展1無(wú)擴(kuò)展0；無(wú)空鼓現(xiàn)象無(wú)擴(kuò)展2展0；無(wú)空鼓現(xiàn)象無(wú)擴(kuò)展溫度曲線記錄與分析圖7-16是耐候試驗(yàn)儀器自帶軟件記錄的一個(gè)高溫-淋水循環(huán)試驗(yàn)周期四個(gè)擠塑板系統(tǒng)墻體外表面溫度曲線。高溫-淋水循環(huán)穩(wěn)定一個(gè)周期內(nèi)儀器記錄的溫度圖圖7-17為數(shù)值模擬四個(gè)不同的擠塑板系統(tǒng)同周期高溫-淋水循環(huán)一個(gè)周期的箱體內(nèi)空氣溫度和外飾面的外表面溫度曲線。從圖5-17中可以看出數(shù)值模擬的圖像與試驗(yàn)記錄結(jié)果的變化趨勢(shì)基本一致。擠塑板系統(tǒng)高溫-淋水循環(huán)一個(gè)周期內(nèi)各墻體外表面溫度圖從圖7-17中可以看出“LBL型”系統(tǒng)的外飾面溫度比其它三個(gè)系統(tǒng)的外飾面溫度上升（下降）的要慢。這是因?yàn)槟z粉聚苯顆粒找平層的導(dǎo)熱系數(shù)要小于擠塑板，介于擠塑板和面層砂漿之間（不同保溫材料的導(dǎo)熱系數(shù)見(jiàn)表7-9所示），很好的起到了溫差變化過(guò)渡層的作用，有利于緩解抗裂層及外飾面的溫度變化過(guò)快，可以降低溫度裂縫（外保溫的溫度裂縫主要出現(xiàn)在抗裂層和飾面層）出現(xiàn)的可能性。不同保溫材料的導(dǎo)熱系數(shù) 7-9保溫材料W/(m·K)]相對(duì)于抗裂砂漿的倍數(shù)抗裂砂漿0.931膠粉聚苯顆粒漿料0.07512.4擠塑板0.03031.0試驗(yàn)結(jié)果點(diǎn)框粘擠塑板系統(tǒng)耐候試驗(yàn)后墻體見(jiàn)圖7-18所示。該系統(tǒng)試驗(yàn)后板縫處出現(xiàn)了貫穿墻體的裂縫。7-18點(diǎn)框粘擠塑板系統(tǒng)耐候試驗(yàn)后“LB耐候試驗(yàn)后墻體見(jiàn)圖7-19所示。該系統(tǒng)試驗(yàn)后在窗口處出現(xiàn)了微裂紋，之后局部板縫出現(xiàn)裂縫?！癓B“LBL1耐候試驗(yàn)后墻體見(jiàn)圖7-20所示。該系統(tǒng)試驗(yàn)后只在窗口處出現(xiàn)了微裂紋，其它沒(méi)有任何開(kāi)裂空鼓現(xiàn)象?！癓BL1“LBL2耐候試驗(yàn)后墻體見(jiàn)圖7-21所示。該系統(tǒng)試驗(yàn)后只在窗口處出現(xiàn)了微裂紋，出現(xiàn)時(shí)間晚于“LBL1，其它沒(méi)有任何開(kāi)裂空鼓現(xiàn)象?！癓BL2不同的構(gòu)造措施其耐候試驗(yàn)結(jié)果截然不同。點(diǎn)框粘系統(tǒng)在板縫處出現(xiàn)了貫穿墻面的長(zhǎng)裂縫；“LB型”系統(tǒng)耐候性能要大大優(yōu)于點(diǎn)框粘系統(tǒng)，但是還是出現(xiàn)了2處裂縫，只是沒(méi)有形成貫穿裂縫；“LBL型”系統(tǒng)2的耐候性能非常優(yōu)異，除了在窗口處出現(xiàn)了細(xì)微的裂紋，沒(méi)有任何裂縫產(chǎn)生。試驗(yàn)結(jié)果分析通過(guò)耐候試驗(yàn)驗(yàn)證發(fā)現(xiàn)，隨著保溫板外側(cè)膠粉聚苯顆粒抹灰厚度的增加，系統(tǒng)耐候當(dāng)系統(tǒng)受溫濕應(yīng)力的時(shí)候，相鄰材料由于變形速度差過(guò)大，產(chǎn)生應(yīng)力集中，當(dāng)應(yīng)力超過(guò)抹面砂漿的強(qiáng)度時(shí)，系統(tǒng)就出現(xiàn)開(kāi)裂。因此，擠塑板外側(cè)進(jìn)行保溫漿料抹灰20mm，形成復(fù)合保溫層，然后進(jìn)行薄抹灰施工，可避免擠塑板和抹面砂漿直接接觸，在兩個(gè)構(gòu)造層之間設(shè)置過(guò)渡層，降低相鄰材料變形速度差，使各構(gòu)造層的變形同步化，減小由于變形速度差產(chǎn)生的剪應(yīng)力。擠塑板應(yīng)該進(jìn)行板縫處理。通過(guò)對(duì)比點(diǎn)框粘薄抹灰系統(tǒng)和“LB型”系統(tǒng)，在保溫板之間留有板縫，可減少面層開(kāi)裂和貫通裂縫的產(chǎn)生。結(jié)論擠塑板擁有比模塑聚苯板板更好的保溫性能，但是其特性與模塑聚苯板板差別較大，在構(gòu)造設(shè)計(jì)中應(yīng)該盡量避免其缺陷，彌補(bǔ)其不足。在擠塑板外側(cè)進(jìn)行保溫漿料抹灰20mm，避免擠塑板和抹面砂漿直接接觸，在兩個(gè)構(gòu)造層之間設(shè)置過(guò)渡層，降低相鄰材料變形速度差，使各構(gòu)造層的變形同步化，減小由于變形速度差產(chǎn)生的剪應(yīng)力。在擠塑板之間設(shè)置10mm板縫，并采用膠粉聚苯顆粒填充，可以通過(guò)板縫釋放應(yīng)力，可降低面層開(kāi)裂的可能性。4近零能耗技術(shù)應(yīng)用擠塑板薄抹灰系統(tǒng)在近零能耗建筑中潛在的構(gòu)造風(fēng)險(xiǎn)分析對(duì)于近零能耗建筑，外保溫層厚度須增加很多，五種自然力，風(fēng)、水、火、地震、熱應(yīng)力破壞性對(duì)外保溫系統(tǒng)的潛在風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)，以火的潛在破壞性最為突出。同屬于B級(jí)材料，常見(jiàn)的幾種有機(jī)保溫材料熱值差異明顯。目前，常見(jiàn)的幾種B級(jí)有機(jī)保溫材料沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一規(guī)定其熱值指標(biāo)，楊光輝等人根據(jù)《建筑材料及制品的燃燒性能燃燒熱值的測(cè)定》GB/T14402—2007規(guī)定的方法，使用氧彈量熱儀對(duì)幾類典型外墻保溫材料燃燒熱值探析[2]7-22～7-24。7-22常見(jiàn)有機(jī)保溫材料燃燒熱值比較圖常見(jiàn)無(wú)機(jī)保溫材料及保溫系統(tǒng)材料燃燒熱值比較圖7-24各種材料燃燒熱值比較圖7-227-237-24MJ/kg7-227-234MJ/kg左右，其余材料均低于3MJ/kg。聚苯乙烯、聚氨酯、酚醛類有機(jī)材料的燃燒熱值均達(dá)到了20MJ/kg25MJ/kg模塑聚苯板聚苯乙烯類保溫材料熱值是最高的，高達(dá)40MJ/kg左右。近零能耗建筑一般采用110mm，雙層厚度達(dá)到220mm才能滿足墻體節(jié)能要求，見(jiàn)圖7-25。雙層擠塑聚苯板疊加，一也是最大的，因此在實(shí)際工程使用過(guò)程中應(yīng)引起高度重視。7-25近零能耗擠塑板薄抹灰外保溫系統(tǒng)構(gòu)造膠粉聚苯顆粒貼砌漿料復(fù)合擠塑聚苯板“五明治”貼砌構(gòu)造技術(shù)方案所謂“五明治”貼砌構(gòu)造，即采用三層膠粉聚苯顆粒貼砌漿料中間復(fù)合兩層擠塑板的構(gòu)造做法。擠塑聚苯板規(guī)格宜為600mm×450mm，兩層板厚度宜相同，上下層擠塑聚苯板之間不能有貫通縫，應(yīng)按＞150mm的要求，錯(cuò)層、錯(cuò)縫排布。第一層和第二層均采用貼砌漿料滿粘，貼砌漿料厚度宜為15mm～20mm。同一層中擠塑聚苯板板縫內(nèi)貼砌漿料填充寬度宜為15mm～20mm。外層擠塑聚苯板表面貼砌漿料找平過(guò)渡層厚度宜為20mm～30mm。錨栓數(shù)量6個(gè)/-26圖7-2。1—基層墻體；2—界面砂漿；3—膠粉聚苯顆粒貼砌漿料；4—XPS板(雙面刷界面劑)；5—膠粉聚苯顆粒貼砌漿料；6—XPS板(雙面刷界面劑)；7—膠粉聚苯顆粒貼砌漿料；8—抗裂砂漿復(fù)合玻纖網(wǎng)；9—涂裝材料；10—錨栓7-26貼砌擠塑聚苯板系統(tǒng)近零能耗構(gòu)造7-27擠塑板薄抹灰雙層錯(cuò)縫排布示意圖擠塑聚苯板規(guī)格為600mm×600mm或600mm×450mm，每塊擠塑聚苯板的內(nèi)外兩面及四個(gè)側(cè)面均由膠粉聚苯顆粒貼砌漿料完全包覆，形成若干連續(xù)閉合的防火分倉(cāng)構(gòu)造。外層擠塑聚苯板面層設(shè)置不少于20mm厚的輕質(zhì)柔性找平過(guò)渡層，找平過(guò)渡層材料宜選用柔性的膠粉聚苯顆粒貼砌漿料，而不應(yīng)選用硬質(zhì)類無(wú)機(jī)保溫砂漿。設(shè)計(jì)要求設(shè)置防火隔離帶時(shí)，應(yīng)按《建筑外墻外保溫防火隔離帶技術(shù)規(guī)程》JGJ289—2012規(guī)定的方法進(jìn)行進(jìn)行操作，且A級(jí)防火隔離帶材料應(yīng)與每層擠塑板厚度相同，分層、錯(cuò)層、錯(cuò)縫設(shè)置。膠粉聚苯顆粒貼砌漿料復(fù)合擠塑聚苯板“五明治”構(gòu)造防火要求根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《近零能耗建筑技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》GB/T51350—2019的規(guī)定，居住建筑和公共建筑的非透光外墻平均傳熱系數(shù)應(yīng)滿足表5-10的要