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(shí)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(yīng)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(hù)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(gè)話題。  一、抗斷強(qiáng)度及耐堿強(qiáng)度保留率    一般都知道抗斷強(qiáng)度及耐堿強(qiáng)度保留率是玻纖網(wǎng)格布的重要性能。    抗斷強(qiáng)度與玻璃支數(shù)或重量密不可分。目前我國(guó)市場(chǎng)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(qiáng)度普遍偏低，其常態(tài)抗斷強(qiáng)度都只有1000 N/5cm左右。而在外墻外保溫技術(shù)和法規(guī)比較成熟的歐洲或美國(guó)，對(duì)玻纖網(wǎng)格布的抗斷強(qiáng)度都高得多。德國(guó)建筑技術(shù)委員會(huì)（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(qiáng)度1750 N/5cm，耐堿保留率50%

5、。國(guó)內(nèi)的產(chǎn)品如達(dá)到該要求，平方米重量需在160g以上。    提高抗斷強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)無疑是必要的。尤其是水泥含量和水泥強(qiáng)度等級(jí)較高的聚合物水泥抹面膠漿。因?qū)Σ＠w網(wǎng)格布的破壞還并不僅僅是化學(xué)腐蝕，還有氫氧化鈣、硫鋁酸鈣的結(jié)晶壓力腐蝕作用。同時(shí)礦物質(zhì)類材料較高的吸水率對(duì)玻纖網(wǎng)格布也起著不利的影響。實(shí)驗(yàn)證明，在蒸餾水中浸泡后，玻纖網(wǎng)格布的強(qiáng)度會(huì)有30%左右的損失。    我國(guó)目前還缺少專用于外墻外保溫體系的玻纖網(wǎng)格布的標(biāo)準(zhǔn)，尤其是耐堿強(qiáng)度保留率和耐堿試驗(yàn)方法，各地檢測(cè)機(jī)構(gòu)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(biāo)的制定對(duì)市場(chǎng)上產(chǎn)品的性能走向、價(jià)位、市場(chǎng)的承受能力都有非常大的影響 ，有關(guān)研究單位有必要對(duì)國(guó)內(nèi)玻纖網(wǎng)格布的性能做一調(diào)查，參考國(guó)外標(biāo)準(zhǔn)，制定出適合我國(guó)國(guó)情的標(biāo)準(zhǔn)。    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(zhǎng)久地正常發(fā)揮 功用，對(duì)防護(hù)面層的長(zhǎng)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(guān)性     在承受拉力變形時(shí)，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(guān)性，與抹面膠漿相關(guān)性不好的網(wǎng)

7、格布，強(qiáng)度再高還是難免裂縫在早期產(chǎn)生。    在防護(hù)面層開始承受拉力時(shí)，網(wǎng)格布應(yīng)能盡快處于受力狀態(tài)以發(fā)揮其抗拉性能，并使應(yīng)力分散。雖然網(wǎng)格布無法阻止抹面膠漿在達(dá)到一定拉應(yīng)變的時(shí)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(shí)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(diǎn)分布應(yīng)力，使整個(gè)抹面膠漿均勻受力從而也使裂縫均布。    在歐美一般認(rèn)為，寬度在0.2mm以下的裂縫為無害裂縫。對(duì)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(yīng)變），而是盡量延遲變形時(shí)間，從而延遲

8、開裂，同時(shí)限制單條裂縫的寬度。為此，與抹面膠漿相關(guān)性好的網(wǎng)格布應(yīng)具備下列性能： 1較高的節(jié)點(diǎn)強(qiáng)度      如果網(wǎng)格布受拉時(shí)節(jié)點(diǎn)發(fā)生滑移，則在受力初期應(yīng)力就多由抹面膠漿承受而產(chǎn)生裂縫。     節(jié)點(diǎn)強(qiáng)度的試驗(yàn)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(diǎn)的中央），只留中間一根緯向織絲；在50mm（或相隔6個(gè)節(jié)點(diǎn)）后，剪斷中間的那根緯向織絲。把試條在拉力機(jī)上做拉力試驗(yàn)，試驗(yàn)機(jī)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(diǎn)強(qiáng)度3.2N/單根絲。 2較低的拉伸應(yīng)變     如果網(wǎng)格布受拉時(shí)節(jié)點(diǎn)不發(fā)生滑移，而拉抻應(yīng)變較大，同樣會(huì)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(yīng)變包括受拉早期的應(yīng)變及斷裂時(shí)的應(yīng)變?？捎蒙扉L(zhǎng)率分別在0.25%,0.5%,1.0%時(shí)的拉力；以及斷裂時(shí)的拉力（抗斷強(qiáng)度）、斷裂應(yīng)變表示。Sto外墻外保溫體系要求玻纖網(wǎng)格布的拉伸應(yīng)變滿足下列要求：    0.25%應(yīng)變時(shí)的拉

10、力150  N/5cm    0.50%應(yīng)變時(shí)的拉力300  N/5cm    1.00%應(yīng)變時(shí)的拉力600  N/5cm      斷裂時(shí)的拉力（抗斷強(qiáng)度）1750  N/5cm      斷裂應(yīng)變3.5% 3較小的織絲偏斜度    網(wǎng)格布在編織時(shí)難免有織絲跑偏的情況發(fā)生。如果偏離得太多，導(dǎo)致受力時(shí)偏心，同樣影響使用效果。 一般來說，在1m長(zhǎng)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(yīng)變曲線應(yīng)呈線性關(guān)系，如下圖。圖中呈非線性關(guān)系的網(wǎng)格布在同樣拉力T作用下的拉伸應(yīng)變大于呈直線關(guān)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(yīng)變曲線     從性能的匹配性來講，抹面膠漿的彈性（開裂應(yīng)變）應(yīng)越高越好，網(wǎng)格布則相反。據(jù)檢測(cè)，國(guó)內(nèi)一些廠家的網(wǎng)格布的斷裂應(yīng)變?cè)?%左右，而水泥基抹面膠漿的開裂應(yīng)變卻只有0.4%0.5%。    無水泥純聚合物類抹面膠漿的開裂應(yīng)變較高，如“Sto經(jīng)典”外墻外保溫體系的高彈性纖維增強(qiáng)抹灰膠可達(dá)2.38%，與3.5%以下的斷裂應(yīng)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(bǔ)充的是，為充分發(fā)揮玻纖網(wǎng)格布的抗拉性能，施工時(shí)應(yīng)注意網(wǎng)格布的位置應(yīng)在整個(gè)防護(hù)面層厚度靠外側(cè)的1/3處。Sto外墻

13、外保溫體系施工的經(jīng)驗(yàn)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(hù)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(shù)節(jié)能（2002年9月）1前言    能源和原材料是我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的瓶頸。我們都曾經(jīng)歷過，2003年的煤、電、油、運(yùn)全線緊張。隨著政策調(diào)整和落實(shí)，電力供應(yīng)的上升，能源和原材料嚴(yán)重緊張局面有所改善，但能源和原材料瓶頸格局不會(huì)發(fā)生根本性的改變，節(jié)能已成為我們的基本國(guó)策。我國(guó)的建筑能耗約占全國(guó)總能耗的30%，因此，建筑節(jié)能是國(guó)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(biāo)應(yīng)符合外墻建筑涂料的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。其實(shí)，為了達(dá)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(guān)注的。     2外墻外保溫體系組成和結(jié)構(gòu)    所謂外墻外保溫，簡(jiǎn)而言之，就是給建筑物穿上一件保溫外套。其組成和結(jié)構(gòu)如圖1所示。   （1）粘結(jié)層：一般由粘結(jié)膠漿構(gòu)成，視需要可附加錨釘。如基面不符合粘貼要求時(shí)，需采用機(jī)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(hù)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(diǎn)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(fù)。防護(hù)層是決定整個(gè)外保溫體系性能的關(guān)鍵。防護(hù)層做好了，外墻外保溫的抗裂性就有了基本保證。經(jīng)驗(yàn)表明，防護(hù)層沒做好，飾面涂層很難擔(dān)當(dāng)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(shí)，各種材料和組分之間的匹配性和整個(gè)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?yàn)橥鈮ν獗伢w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(hù)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(guān)。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(shí)有所見。就是水性涂料中常用的200號(hào)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(shí)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(xiàn)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(hù)層，浸水24h，吸水量要500 g/m2；外保溫系統(tǒng)防護(hù)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(shù)規(guī)程對(duì)此規(guī)定有些不同。本文按JG149-2003討論。    對(duì)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(hù)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(jìn)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(hù)層，即涂層水蒸氣濕流密度要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于0.85g/(m2.h)，這樣水蒸氣才能暢通無阻地排出。   歐洲標(biāo)準(zhǔn)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(jí)，以便于用戶選用。   吸水性按EN 1062-3測(cè)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(shí)    透水汽性按EN ISO 7783-2測(cè)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(dāng)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(cè)定和分

21、類5對(duì)吸水量的測(cè)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(dāng)于W=0.1 kg/m2h0.5，是歐洲標(biāo)準(zhǔn)EN 1062-1中最低一擋吸水量。也就是說，是最嚴(yán)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(hù)理論圖點(diǎn)擊此處查看全部新聞圖片        對(duì)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(dāng)部分的涂料達(dá)不到該要求。有些涂料要與某些底涂配合使用，才能達(dá)到要求。JG14

22、9-2003標(biāo)準(zhǔn)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(yàn)方法中的水法測(cè)定，是通過水的相對(duì)濕度100%與實(shí)驗(yàn)室相對(duì)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(cè)定和分類6的測(cè)試方法與GB/T17146-1997不同。它是由23磷酸二氫銨相對(duì)濕度93%與實(shí)驗(yàn)室相對(duì)濕度50%差產(chǎn)生水蒸氣流。嚴(yán)格地說，不同測(cè)試方法所得結(jié)果不能比較。大致說，水蒸氣濕流密度0.85g/(m2.h)相當(dāng)于V=20.4 g/m2d，即相當(dāng)于1.2m靜止空氣層阻力，屬于歐洲標(biāo)準(zhǔn)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(dǎo)致發(fā)霉和熱工性能變差，甚至不同程度的破壞。對(duì)于透水蒸氣來說，彈性涂料難以達(dá)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(guān)，還與涂膜的厚度成反比。   對(duì)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(shí)滿足的，所以要綜合平衡。從拒水透氣的角度看，JG149-2003標(biāo)準(zhǔn)對(duì)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(biāo)準(zhǔn)要求的外墻涂料卻達(dá)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(shù)規(guī)程規(guī)定，外墻外保溫工程的使用年限不應(yīng)少于25年。外墻涂料使用年限不僅與外墻涂料的質(zhì)量有關(guān)，而且與基層、施工、使用環(huán)境條件、所用顏色和維護(hù)保養(yǎng)等因素有關(guān)。一般約為8-15年，使用年限達(dá)30年的也有報(bào)道。因此應(yīng)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(jī)色漿，另外要做好及時(shí)維護(hù)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(dāng)太陽輻射能入射到不透明的涂層表面時(shí)，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(jì)。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(zhǎng)而改變。顏色與太陽輻射能反射系數(shù)的關(guān)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(guān)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(lán)色PB 15：320紫色PV 1935黑色PBL 73     對(duì)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(dǎo)、對(duì)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(dǎo)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(yīng)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(yīng)大于20%。外墻保溫的一般做法：以上為外墻保溫在設(shè)計(jì)、施工等過程中的不當(dāng)，而造成施工工質(zhì)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(zhì)量要求呢？首先，由于內(nèi)保溫和混合保溫設(shè)計(jì)存在缺陷，且無法解決，故不應(yīng)采用。由于外保溫使建筑結(jié)構(gòu)處于保溫層的保護(hù)中，使建筑結(jié)

27、構(gòu)所處溫度環(huán)境穩(wěn)定，有利于建筑結(jié)構(gòu)的保護(hù)，增強(qiáng)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(guān)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(jìn)，使之達(dá)到規(guī)定的施工質(zhì)量。具體方法如下：1、建筑的外保溫應(yīng)該是整個(gè)建筑全部的外保溫。上面我們?cè)v過，由于不完全外保溫使得建筑的女兒墻、雨篷等構(gòu)件出現(xiàn)裂縫，因此，為避免裂縫的產(chǎn)生，我們應(yīng)該對(duì)建筑進(jìn)行全面的保溫，包括女兒墻、雨篷等構(gòu)件，具體作法可參照華北標(biāo)88JZ13。外墻外保溫開裂的主要原因是因?yàn)楸夭牧吓c外裝飾材料的線膨脹系數(shù)不同產(chǎn)生的，我們預(yù)防裂縫的原理是：通過減小建筑結(jié)構(gòu)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(yīng)力，以起到預(yù)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(dǎo)熱系數(shù)小等優(yōu)點(diǎn)，它的導(dǎo)熱系數(shù)為0.029W（m.K），而抗裂砂漿的導(dǎo)熱系數(shù)為0.93 W（m.K），兩種材料的導(dǎo)熱系數(shù)相差32倍，而聚苯板的導(dǎo)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(jié)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(jī)膠凝體系，該類材料的導(dǎo)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(dǎo)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