新型外墙发泡水泥保温板在住宅工程中的应用

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  【摘 要】 发泡水泥保温板能提高建筑物隔热保温性能,降低建筑物使用能耗,优化室内热环境,材料本身的不燃性亦能很好的满足防火要求,在住宅类工程项目中已得到广泛的应用。但是,由于发泡水泥保温板自身是一种脆性材料,又同抹灰层及外墙混凝土属同质无机材料,下面就从材料的使用及设计施工上深入介绍一下发泡水泥板保温系统的特点及发泡水泥保温板的施工要点进行分析,以便为其具体施工过程提供参考。
  【关键词】 发泡板;外墙保温;施工技术;砂浆
  1 工程概况
  尚浦名邸项目由美国著名房地产开发商Tishman开发,位于上海市杨浦区新江湾镇核心区,占据了新江湾这片市中心唯一的湿地区域的门户位置,项目由26栋小高层或高层建筑组成,设计规划为该区域精装修高端国际社区。项目申请了国际LEED银奖认证和国家绿色标准认证,而外墙保温系统采用的就是发泡水泥板保温体系,饰面则采用国际知名优质仿石涂料面层,下面就从材料的使用及设计施工上深入介绍一下,发泡水泥板保温系统的特点。
  2 发泡水泥板保温系统的特点
  要深入了解发泡水泥外墙外保温系统的特点,就需要从系统性能及材料指标两方面着手,首先我们来了解一下该系统的系统性能指标要求,如下表1所示:
  表1
  本系统各项性能指标完全符合根据行业标准JGJ144-2004系统性能要求,且在抹面层不透水性能指标上高于行业标准(本系统要求2H,行业标准为1H。),并增加了饰面层与防护层胶浆拉伸强度的现场抽测指标,更好地指导施工满足系统要求。
  3 发泡水泥保温系统组成的材料性能分析
  发泡水泥板表面应平整、无裂缝、无缺棱掉角。板材主要规格为300mmX300mm、400mmX400mm,常规厚度有20mm、30mm、40mm、50mm、60mm等,其中20mm厚的保温材料主要应用在门窗洞口外侧墙面,而60mm主要应用于楼地面工程,根据工程实际情况亦可安排特殊尺寸的产品加工。发泡水泥板的性能指标见下表2:
  表2 发泡水泥板的性能指标表
  从性能表2中,明显可以看到,发泡水泥板的燃烧性能为不燃性的A级,而JGJ144标准对EPS材料的燃烧性能要求为B级阻燃型,发泡材料充分利用水泥制品的特性在保证材质轻松同时能更好得满足防火要求。在关键的导热系数性能指标中,I型材料能达到0.060W/(m,k)要求,根据上海市对居住建筑节能设计的标准DGJ08-205-2011规定:3F以下按普通墙体要求围护结构传热系数不大于1.0W/(m2,k)(4.0.13强制性条文),经过热工计算,按照钢筋混凝土外墙250mm厚的设计标准,外墙综合传热系数为0.97W/(m2,k),由此可见发泡板能很好满足综合性能要求。
  作为发泡水泥板的“骨架”和“皮肤”,粘结层和防护层将保温板结合成一个完整的系统。发泡水泥板需要使用专用粘结剂与基层材料连接,粘结剂是由水泥、高分子聚合物和砂等材料按比例拌合均匀制成的粘结材料。而根据外饰面的类型,为保证保温板粘结效果,还会采取锚栓固定的辅助措施。
  锚栓是将发泡水泥板固定于基层墙体的专用连接件,由尾部带圆盘的塑料膨胀管和具有防腐性能的金属螺钉组成,包括带回拧功能的膨胀螺栓,通常它由带圆盘的塑料套管和不锈钢材料或经防腐处理的∮5MM金属螺钉制成。圆盘的塑料套管应采用聚酰、聚乙烯或聚丙烯材料制成,且不得使用回收的再生料,锚栓塑料圆盘的直径不应小于50MM,塑料套管直径规格不应小于8MM。材质性能上,要求单个锚栓抗拉承载力标准值不小于0.6MPa。
  防护层则是由抹面胶浆与玻纤网布增强复合,保护保温层并起到防裂、抗冲击作用的构造层。抹面胶浆是由普通硅酸盐水泥高分子聚合物和填充料等材料按比例拌合均匀制成的具有柔韧性的一种抹面胶浆材料,胶浆要求与保温板具有良好的粘结性能,拉伸强度对于不同的性能指标(原强度、耐水、耐冻融)最低不得小于0.1MPa,且破坏界面需发生在发泡水泥保温板上。
  玻纤网布按材质不同分为耐碱玻璃纤维网布(简称耐碱网布)和耐碱涂覆中碱玻璃纤维网布(简称耐碱涂覆网布)两种,其中耐碱网布因含有一定数量的氧化锆成分,其纤维耐碱性强,常用于水泥增强。抹面胶浆和玻纤网布复合架构用于保温板外层,作为外墙饰面层基层或找平层。
  4 发泡水泥板保温系统设计
  发泡水泥板保温系统应根据项目特点进行专项设计及施工,设计主要是根据节能设计要求、材料特点、使用要求、建筑立面结构形式等不同,针对保温板选择、粘贴施工、节点处理等方面进行综合深化设计。设计一般规定如下:
  发泡水泥板外墻保温系统适用于抗震设防烈度7度及7度以下地区和8度构造设防的建筑物。
  4.1外墙外保温系统,应符合下列规定
  (1)发泡水泥板的厚度不应大于50mm;
  (2)饰面层采用涂料时,应用高度不应高于60mm;
  (3) 饰面层采用面砖时,粘贴面砖的高度不应超过40mm,且应符合相关标准的规定。尚浦名邸项目外墙外保温系统基本构造见(图1)所示。
  图1
  4.2系统各部分专项构造设计
  4.2.1外墙外保温系统粘结层、防护层的构造设计应符合下列规定
  (1)发泡水泥板与基墙应采取满粘,布胶厚度不应小于3mm。
  (2)涂料饰面时,建筑物底层墙面或室外离地高度2.4m以下以及对抗冲击有特殊要求的墙面,防护层中应设置两层耐碱涂覆网布。内侧网布宜对接,外侧网布应搭接,搭接长度不应小于100mm。二层以上墙面防护层应设置一层耐碱涂覆网布,网布应搭接,搭接长度不就小于100mm。防护层厚度应为4mm~6mm;
  (3)在外墙外保温系统的终端部位,如门窗洞口、女儿墙、勒脚、托架和变形缝处,玻纤网布应对发泡水泥板实施翻包,翻包宽度不应小于100mm。   4.2.2托架的设置应符合下列规定
  4.2.1涂料面饰时,高度24m以上的墙面,每二层且不大于6m,应设置一道托架;面砖饰面时,每一层且不大于4.5m应设置一道托架;
  4.2.2托架宜采用热镀锌角钢,规格为L40*30*3,M8膨胀螺钉固定,螺钉间距为600mm。托架应设置在结构的圈梁等混凝土构件上,托架间的接缝宜为3mm~5mm。
  4.2.3外墙外保温系统应均匀设置锚栓,并应符合下列规定
  (1)涂料饰面时,高度24m以下墙面可不设锚栓,高度24m以上的墙面,每平方米不宜少于4个锚栓。锚栓宜设置在耐碱涂覆网布内侧发泡水泥板的拼缝处;
  (2)在外墙的阳角部位(含门窗洞口)及檐口部位,应在原设置的每两个锚栓之间加密增设1个锚栓,锚固点距基墙阳角水平距离宜为120mm~150mm;
  (3)锚栓伸入混凝土基墙的有效锚固深度不应小于25mm;当伸入加气块混凝土墙基时,有效锚固深度不应小于50mm,对于内部有空腔的基层墙体,应采用带回拧功能的膨胀锚栓。
  4.2.4外墙外保温系统阳角、阴角部位和门窗外侧洞口周边和转角部位的增强做法应符合下列规定
  (1)角部的玻纤网布应采取交错、包转搭接,搭执着宽度每边不应小于200mm;
  (2)建筑物底层或室外离地高度2.4m以下外墙阳角周边宜采用带网布的护角条做法;
  (3)对门窗洞口阳角,其包转搭接宽度可视门窗框的安装位置而定,不应小于150mm;
  (4)门窗外侧洞口四角按(图2)施工加强,在45。方向应加贴300MM*400MM的长方形玻纤网布。
  图2
  (5)外墙保温系统门窗洞口部位的构造设计应符合下列规定
  1)门窗外侧洞口四周墙面应采用发泡水泥板粘贴厚度不应小于20MM,节能设计要求为20MM。
  2)发泡水泥板在角部应整块裁出100MM*100MM,板与板接缝距洞口四角距离不得小于100MM。
  3)发泡水泥析与门窗框间应留6MM~10MM的缝,缝内应填泡沫条,并采用耐候密封胶防水密封处理如(图3)所示。
  图3
  4.2.5女儿墙应设置混凝土压顶或金属盖板,且应对女儿墙实施又侧保温,女儿墙内侧保温的高度距离屋面完成面不低于300MM。保温层防护层与压顶相连接处应采用密封胶做好防水密封处理。
  4.2.6当基层墙面设有变形缝时,外墙外保温系统应在变形缝处断开,并进行玻纤网布翻包,缝内填充柔性保温材料,缝口设变形金属盖板。变形缝应做好防水、密封构造措施,构造做法应按(图4)的要求实施。
  图4
  4.2.7发泡水泥板外墙外保温系统应结合立面设计,合理设置分格缝。水平分格缝间距不应大于6M,宜结合托架线。设置分格缝时,应防止雨水渗入保温层及基层。
  5 发泡水泥保温板施工技术
  5.1弹基准线
  外墙外保温系统挂基准线,应在外墙各阳角、阴角及其他必要处挂垂基准线,并在每个楼层的适应位置弹出水平线,以控制发泡水泥板的垂直度和水平度。
  5.2胶粘剂配置
  (1)胶粘剂为单组份干粉材料,水灰比应按干混料比水为1比0.20~0.22的质量比要求配制。
  (2)胶粘剂应按规定在现场制备,按配比在砂浆搅拌机中搅拌3MIN~5MIN至均匀,静置5MIN~10MIN后再搅拌一次即可使用。搅拌好的胶料应避免太阳直射,并应在4H内用完,夏季施工时间宜控制在2H内。
  5.3铺贴保温板
  保温板规格尺寸:保温板的标准尺寸为300mm×300mm,允许误差对角线小于2.5mm,采用小型锯进行切割,其允许偏差的尺寸大小为±2mm。网格布翻边:在变形缝两侧、门窗及其他洞口处须多留置网格布约200mm,其中翻边宽度为80mm,通常做法是:网格布的留设长度为180mm+保温板的厚度。用专用粘结剂在翻边部位涂刷80mm,宽2mm,并将80mm长的网格布压入,多余部门网格布备用。
  保温粘法方式:在复合发泡水泥板的背面涂抹配置好的专用粘结剂,粘结剂厚度约为3mm(压实后厚度),通常采用满粘法,以保证粘结牢固。铺贴保温板:为了防止专用粘结剂在保温板表面干燥结皮,必須迅速将发泡水泥保温板粘贴在清洁的外墙表面上,以提高粘结剂的粘结性能,确保影响发泡水泥保温板的施工质量。发泡水泥板的铺贴应分段铺贴,其铺贴顺序为:自下而上,错缝通常为1/2板长,特殊部位最小错缝不应小于100mm。
  压平操作:发泡水泥保温板粘贴完毕后,为确保大面平整,应及时用靠尺进行压实压平操作,板与板间要贴紧,不能有缝隙,对于施工不当留有的缝隙,用粘结剂压入缝隙中并抹平,确保无缝隙,并且应及时清除被挤出表面的粘结剂。
  5.4锚固件的安装
  在正确的位置使用冲击钻进行钻孔,孔径10mm,钻孔时间应在发泡水泥保温板已粘贴8小时以上,24小时内完成。钻入墙体的深度约为70mm,固定件锚入墙体的深度约为60mm,以确保锚固件的牢固。每块保温板至少设置一个锚固件,局部加强处理的部位应多打入一个。锚固件自攻螺丝应挤紧,为确保墙面平整,应将拧入部分用抗裂砂浆补平。最后应注意确保回拧膨胀钉尾部,使其与墙体锚固牢固。
  5.5打磨确保板缝平齐
  用砂纸以轻柔的圆周运动对保温板接缝不平处进行打磨,及时用刷子将打磨遗留下来的灰尘清理干净。
  5.6抹底层砂浆
  将拌制好的聚合物砂浆均匀地涂抹在发泡水泥保温板面上,厚度以3mm为宜。
  5.7网格布的压入
  应按现场实际进行裁剪网格布,不仅在门窗洞口四周进行网格布翻边包裹外,还应该用网格布在四角处加强,宽度250mm,门窗口周边的加强网格布搭接在大墙面粘贴的网格布的下面,并用底层砂浆将其埋贴。
  涂抹聚合物砂浆在洞口及网格布翻边包贴部位的保温板正面和侧面,沿板厚翻转预先留出的网格布,并压入聚合物砂浆中。网格布铺设是将弯曲的那面朝里,并沿长度、水平方向拉直拉平。网格布搭接长度100mm,不得使网格布翘边、褶皱、空鼓,砂浆应饱满,禁止干搭接。在墙身阴、阳角处必须从两边墙身埋贴的网格布双向绕角且相互搭接,各面搭接宽度≥200mm。
  5.8抹面层砂浆
  在底层聚合物砂浆抹完并将网格布压入后,待砂浆凝固至表面不粘手时,可以开始抹面层聚合物砂浆,厚度通常为以网格布不外露为准,抹面须注意保证其平整度。
  6 结语
  随着发泡水泥保温材料的进一步发展和应用,其施工规范及标准必将日益完善,届时必将为发泡水泥保温板的施工技术及过程提供更为标准和规范的指导,而发泡水泥保温板也将在建筑工程项目中发挥更大的作用。
  参考文献:
  [1]陆总兵,陆健.发泡水泥保温板的性能与外墙保温施工要点[J].中国高新技术企业,2012(3):72-73.
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