使用新型建筑材料建筑外墙体开裂问题的探讨与解决构想

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［摘 要］ 新型建筑材料的物理性能与传统的砖体有较大的差别，在实际应用过程中引起的外墙开裂的情况较为普遍。文章针对这些问题，从施工、材料和表面处理三个方面进行阐述，提出解决的思路和方法。

［关键词］ 外墙；裂缝；弹性涂料；硅树脂

［作者简介］ 李学东，广西建材科研设计院，广西材科工程检测咨询有限公司，广西 南宁，530022

［中图分类号］ TU5［文献标识码］ A［文章编号］ 1007-7723（2011）08-0101-0004

一、前 言

自20世纪90年代末，我国提出了建筑节能的长远指导方针，倡导新型建筑材料的研究和生产，在生产中采用强制淘汰落后与鼓励节能降耗的政策，在应用中强制推广，并形成了一系列墙体改革的法律法规，促进了节能的新型墙体产品的跨越式发展。截至到“十一五”末，我国新型建材的年产量达到5千亿标准砖。

新型墙体材料的使用，使建筑物有了节能效益，单位建筑面积能耗大幅下降。随着新型建筑材料的大量应用，施工方面的问题逐渐显现。最近几年，关于房屋质量的投诉有所上升，其中有很多涉及墙体的质量问题。外墙体的开裂是较为严重而且普遍存在的现象，裂缝的形状有网状裂缝、纵向、横向或斜向单条裂缝、局部鼓涨变形裂缝等，尽管不影响到楼房的主体安全，但造成的墙体渗水与抹灰面层的脱落，给住户带来严重的影响。

二、成因分析

新型墙体材料主要有普通混凝土空心砌块、轻集料混凝土空心砌块、蒸压加气混凝土砌块、蒸压多孔灰砂砖、烧结空心砖、轻质墙板等。外墙抹灰面的开裂，与墙体材料和抹面材料有关。传统的墙体多为烧结砖，烧结的粘土类砖由于毛细孔分布广，基体强度高，与抹面的混凝土的粘合性就好，在以往多年的施工应用中问题不多。目前应用最多的新型墙体材料是混凝土多孔砖、蒸压加气混凝土砌块等非烧结类材料，这类轻质多孔的墙体材料，孔隙率大、吸水性强、收缩率比普通粘土砖大，与抹灰砂浆有不同的收缩性，干燥后的砌块砌体不宜用水浇透，抹灰后水分很快被吸干，影响抹灰层水泥砂浆的水化和硬化，使得水泥砂浆粘结不牢，当抹面层受到的应力与基体的应力不同时，容易使界面处砂浆强度下降，致使抹灰面层结构疏松开裂。外墙受力开裂情况如图1、图2。

造成受力不均的其他原因：（1）里外温差变化引起热胀冷缩；（2）墙体材料自身的开裂；（3）墙体的环境干湿变化频繁，程度大；（4）异常的震动。

三、解决方法和思路

依据《GB 50203-2002砌体工程施工质量验收规范》、《GB50210-2001建筑装饰装修工程质量验收规范》、《DGJ32/J 16-2005住宅工程质量通病控制标准》与《DBJ 15-65-2009广东省建筑节能工程施工质量验收规范》的要求，外墙施工严禁有空鼓和裂缝，并做防水处理。

（一）施工

墙体和抹面材料的选择和施工方法对质量有很大的影响。一般的要求是：

1. 砖、砌块、砌筑沙浆、墙面的抹灰材料的强度必须满足设计的要求。

2. 砌块出厂龄期大于28天，块材堆放要防止雨淋。填充墙砌体砌筑前块材应提前两天浇水湿润。

3. 蒸压加气混凝土砌块、轻集料小型混凝土空心砌块不能跟其他种类的墙体材料混合使用。

4. 填充墙砌至梁板底时，应留一小间隙，待填充墙体砌完并间隔7天后将其补砌挤紧。

5. 每天砌筑高度宜控制在1.8m以下，并应采取严格的防风、防雨措施。

6. 当框架顶层填充墙采用灰砂砖、粉煤灰砖、混凝土空心砌块、蒸压加气混凝土砌块等墙体材料时，墙面抹灰应采取满铺镀锌钢丝网等措施。

近年来，在施工过程中尽管严格按照操作规程，但在一些新型的墙体材料应用中，还是出现了外墙面的开裂状况，令施工单位很是困惑。其实，在南方经常出现极端气候的情况，比如雨水与急冷急热交替出现，使建筑外墙的处在苛刻的环境下，承受力下降。

对此，许多科研机构做了相关的研究，研究的方向是增加抹面砂浆的粘合性能。研究表明，在抹面砂浆中加入亲水性聚合物，如聚乙烯醇缩丁醛、聚乙烯醇缩甲醛、聚丙烯酸酯乳液，掺量在0.1%~5%，与掺量在0.01%~0.5%的助剂木质磺酸钙素、羧甲基纤维素配合使用，形成聚合物改性水泥砂浆，在相同的施工条件下,砌体与砂浆的粘结强度有大幅提高。

（二）结构

针对与水泥砂浆亲和性较差的加气混凝土，当应用于环境条件恶劣的部位，应采用超过标准的施工方法。目前按外墙外保温系统的抹面方法，用镀锌电焊网做增强层分散应力。当外墙主体结构完成后，在其表面抹聚合物水泥砂浆，其中压入镀锌电焊网加强以形成抗裂砂浆保护层，最外层为水泥砂浆、腻子和涂料的装饰面层。结构如图3。

（三）表面处理

对局部非连续性细微裂纹，可以采用弹性聚合物饰面层施工。

1. 腻子层。腻子加入有机高分子聚合物为粘结剂，加入填料、助剂等配制而成的。根据使用的方式，可分为单组分和双组分两种类型．单组分腻子是干粉形式，而双组分腻子则由粉料和液料组成，在使用前混合。聚合物组分含量在2%~10%，选用弹性交联型。此类复合性的弹性腻子层，符合《JG/T157-2009建筑外墙用腻子》对外墙腻子的粘结强度、初期抗开裂性、动态抗开裂性、耐水性（吸水量）等主要性能指标。

由于腻子的使用量较大，采用弹性聚合物改良的腻子层在实际运用中的经济性较差，除了特殊用途很少应用。

2. 表面涂层

目前使用较多的是聚丙烯酸酯类、聚苯乙烯丙烯酸酯类、聚氨酯类、有机硅聚合物类，组分为有弹性且抗污染特性的自交联的高分子材料乳液为基料，配以颜料、填料及多种配套助剂。此类涂料的特点是：成膜密闭性好、与基层的粘合度高，具有耐气候、防水、耐久性佳、装饰效果好的特点。

从材料的特性来说，硅树脂是有机硅的聚合体，是一种类似橡胶的弹性交联结构，相比其他聚合物有延展性好、粉化度低、耐水、耐高温、抗老化的显著特点。因为耐久性奇佳，又有很好的弹性，作为建筑的外墙涂料，是最适合的选择。

对于弹性涂料的涂层施工而言，要求涂料既具有一定的触变性，又要具有较好的流平性，硅树脂与聚丙烯酸酯类、聚氨酯类的复合涂料就能达到。复合硅树脂聚合物的新型涂料，是甲基硅烷与丙烯酸酯的共聚物。研究表明，经过丙烯酸酯改性的硅树脂，具有荷花叶子微结构，这种结构使污染物不能粘在其表面上，水形成水珠状滚落而不能润湿表面，但其微孔结构具有与其他涂料相同的透气性，完全符合Kuenzel外墙保护理论。根据参考文献[6]引用的丙烯酸酯乳胶涂料与硅树脂-丙烯酸酯乳胶涂料的性能指标对比如表1。

有机硅聚合物价格昂贵，复合硅树脂的应用，降低了成本，而且对色彩的表现很有帮助，使外墙的美观性大大增强。

三、结 语

1. 高性能双组分弹性外墙腻子可采用高分子聚合物为胶结材料，与水泥、石英砂等组成复合体质填料，使得腻子粉末混合均匀，性能得到充分体现，既有柔性，又有刚性，起到腻子本身不开裂和抗开裂的良好效果。高性能双组分弹性外墙腻子的使用很好地解决了建筑物墙体饰面涂层的开裂问题，为延长建筑物墙体饰面寿命起到了良好作用，从而保证涂料取得长期装饰效果。

2. 产品性能突出之处：一是柔韧性好、透气性佳、耐酸碱性优异；二是干燥快、易打磨、刮涂方便；三是腻子粘结强度好，适用于多种底漆；四是耐候性、耐水性、耐寒性能优异；五是适用于弹性腻子非弹性漆体系涂装。

3. 由于采用双组分，粉体组分包装运输可以采用纸袋，不但能较好地解决当前液体腻子产品存在的包装及运输问题，而且使得包装及运输费用大大降低。使用时只需按照配方将固体腻子粉调制成膏状即可，还可以根据施工量大小现配现用，施工方便。

［参考文献］

［1］陈振基.要重视新型墙体材料的配套施工方法［J］.建筑砌块与砌块建筑,2009,(2).

［2］王赫,徐国斌.加气混凝土砌块墙面抹灰空鼓与裂缝的分析及预防 ［J］.建筑技术,2006，37(4).

［3］Geotechnical Nomenclature and Classification System for Crack Patterns in Buildings ,by HARRY S. AUDELL,Published 1959 by Environ. Eng. Geosci., 2(2), 225-248. Kline, J. H. (1983).

［4］李怀文.建筑外墙涂料的材料选用和施工［J］.山西建筑,2007，33(33).

［5］孙顺杰,洪永顺,张琳. 硅树脂外墙涂料的配方设计与性能研究［J］.涂料工业,2008，38(10).

［6］黄可知,熊焰,龚芸,庞金兴. 有机硅一丙烯酸酯超耐候性外墙涂料的研制［J］.华中科技大学学报(自然科学版),2003，31(7).

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