《外墙外保温工程质量风险因素分析与控制研究》前期研究与研究计划.doc

前期研究总结与试验计划 一、课题总体概况 本课题自2016年1月立项以来，课题组成员根据科研项目合同中规定的研究工作计划开展前期理论研究和调研工作。并结合理论和调研所形成的成果，制定了总体的研究构架，详见图1-1。本课题研究主要分为三个部分，分别为理论研究、实际调研和试验研究，理论研究和实际调研为试验研究提供理论依据和工程实际参考。依据理论和工程实际研究所总结的影响因素进行试验研究，试验研究分为三个部分：材料自身性能对外保温工程质量影响因素研究、材料间协调性对外保温工程质量影响因素研究、风载荷因素的影响研究。通过试验研究所形成的结论，总结影响外保温工程质量的关键因素并针对性的研究防控手段。 图1-1 课题整体研究构架 二 理论与调研分析 外墙外保温系统作为建筑外墙节能的重要形式，因其具备诸多优势而被大面积推广使用，根据其所使用的保温材料以及构造的不同，形成了多种形式的外墙外保温系统，但不同的外保温系统的工程质量问题比较统一，主要集中在裂缝、空鼓、脱落以及保温材料的防火问题上，故本课题将以上问题作为主要研究对象，探讨其主要成因及相应的防控手段。 对于薄抹灰外墙外保温系统，目前国家和天津市均有相关的标准体系进行约束，总体上保障了外保温工程质量，但也有一些外保温工程质量问题还没有得到有效的解决，经分析主要原因是一些影响外保温工程质量的关键因素并没有得到足够重视，以及部分因素未被标准体系或管控体系所涵盖。故通过对这些因素对工程质量的影响研究，采取相应措施来规避质量风险，使得外保温工程质量水平进一步提高。 当前大多数研究均将造成外墙外保温工程质量问题的主要原因归结为施工和材料质量问题，而材料自身以及材料间协调性对外墙外保温工程质量的影响研究较少，且多为理论性研究，缺乏有力的实验研究加以证明，故所形成的防控手段也多为施工质量控制和保证组成材料的某些性能，致使一些重要性能未受到足够重视。 所以，为进一步提高薄抹灰外墙外保温工程质量，对于外墙外保温所出现的问题，应结合标准体系要求、理论研究和外保温系统实际工程问题进行研究，主要依据被忽视却对外保温工程质量影响较大的因素，着重系统的研究材料及材料间协调性对工程质量的影响，在此基础上研究针对性的防控手段，提高规避外保温工程质量风险的能力。 2.1材料自身性能对外保温工程质量影响因素研究 薄抹灰外墙外保温系统由胶粘剂、保温材料、抹面胶浆、耐碱网格布、锚栓、腻子、涂料等组成，根据理论研究和实际工程调研情况，确定本部分的主要研究对象为涂料、抹面胶浆、保温材料。 2.1.1 涂料 2.1.1.1 理论分析 饰面层处于外保温工程最外侧，是外墙外保温系统重要的保护结构，同时也是外部环境影响最直接的部位，故对其性能对工程质量问题的影响应着重研究，而目前饰面层，特别是其中的涂料层在外墙外保温系统中的作用常常被忽视，相关系统标准中对其要求往往比较笼统，甚至部分系统标准中没有提及对涂料的要求。同时目前天津市对外墙外保温系统的管控系统中并未涵盖饰面层。故对于饰面层性能对外保温质量的重要性与影响，需要进行进一步的研究。 涂料层处于外墙外保温系统的最外层，是饰面层最重要的组成部分，主要起装饰和防护的作用，为防止机械破坏，涂料层需要具备足够的强度，从外保温系统“应力柔性渐变，逐层释放”的原理角度出发，涂料层是释放和防控内应力破坏的最后保障，需要涂料层具备优良的柔韧性，即断裂伸长性。外保温复合墙体强度低、密度小、变形量大，是一种典型的软质基层，为保证涂料层的抗机械破坏能力，涂膜往往硬度较高，而较硬的漆膜涂覆在较软的基层上，墙体内外变形量不匹配，极易造成应力在涂料面层集中，不能有效地分散，进而无法抵抗内部变形所产生应力，从而造成装饰层开裂、脱落现象。同时，涂膜的透气性差，使得水蒸气聚集于装饰层与抹面层之间，可能是造成涂料空鼓的原因之一。 涂膜的强度除与涂料的组成有关，还与涂膜的厚度与形态有关，涂膜的厚度过薄，无法保证强度，涂膜过厚，成本提高且降低透气性，目前相关标准对涂膜厚度并无相关规定，只有对涂覆次数要求，故涂膜厚度对外保温开裂等问题影响值得研究；涂膜的形态与涂料的种类有关，目前外保温常有的涂料多为平装涂料和立体花纹涂料，区别在于平装涂料形成的涂膜平整，立体花纹涂料形成的涂膜凸凹不平，在受到内应力作用下，应力在平整的涂膜集中于一条线上，而凸凹不平的涂膜则将应力分散于不同的方向，在同等的应力作用下，凸凹不平的涂膜的抵抗拉伸断裂的能力会好于平整的涂膜，故哪种形式的涂膜对防控外保温工程质量风险更加有利值得研究。涂膜的透气性也与涂膜厚度、微观结构有关，目前，无相关标准对涂膜的透气性进行规定，故涂膜透气性对外保温空鼓的影响以及涂膜厚度和种类对透气性的影响值得研究。 2.1.1.2 调研 在调研过程中，课题组