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挤塑板是否适用于外墙外保温

分类:
公司新闻
2018/01/24 17:12
【摘要】:
不久前,北京市建设主管部门组织对在施保温工程进行了一次专项执法检查,在检查的57项工程中,发现有近80%使用挤塑板作保温材料。比例之大,超出人们的预料。分析其原因有:一是随着节能水平的逐步提高,人们希望获得保温效果更好的保温材料,以减薄墙体总厚度。挤塑板(以下称XPS)因其导热系数比膨胀聚苯板(以下称EPS)更低顺应了这种要求。二是原进口或外资企业生产的XPS价格高出EPS4-5倍,使一般工程不敢

不久前,北京市建设主管部门组织对在施保温工程 进行了一次专项执法检查,在检查的57 项工程中,发现 有近 80% 使用挤塑板作保温材料。比例之大,超出人们 的预料。分析其原因有:一是随着节能水平的逐步提高, 人们希望获得保温效果更好的保温材料,以减薄墙体总 厚度。挤塑板(以下称 XPS)因其导热系数比膨胀聚苯 板(以下称EPS)更低顺应了这种要求。二是原进口或外 资企业生产的 XPS 价格高出 EPS 4-5 倍,使一般工程不 敢问津。现在许多国产 XPS 涌进市场,价格已接近 EPS, 再加上厚度可以减薄,实际造价相差不大(这又迫使进 口或外资企业生产的XPS 价格也大大下降),给用户多了 一种选择。三是 XPS 有较高的压缩强度,可使外墙面承 受较大的冲击荷载。有人觉得做面砖饰面用强度高的 XPS 更安全。

       在一些工程中发现,XPS 与聚合物水泥砂浆的粘结 不好,破坏面常发生在界面上;有心人观察到,XPS 在 阳光暴晒下易翘曲变形,担心 XPS 外保温系统易开裂变 形;有的欧洲专家提醒:德国的外保温根本不用XPS。总 之,在外保温工程中毫无顾忌地大量使用 XPS 引起了不 少人的忧虑。

外保温工程对保温材料的基本要求

外墙外保温工程对保温材料的基本要求,可以简单表述如下:

 


 

1、保温性能好,自重轻。即导热系数要小,密度要低。外保温复合墙体薄,相对增加了使用面积,联结也比较安全。

2、与聚苯板胶粘剂、抹面胶浆的粘结强度要高,以保证外保温系统与结构墙体联结安全。

3、水蒸气渗透阻不能过大,最好不超过结构墙体,以防 止汽 - 水在系统内积存,影响保温效果和居住舒适度。

4、对外保温系统防护层的抗裂性的不利影响较小。即尺寸稳定性好、弹性模量低。

5、在热阻相同的前提下,成本不能过高。

XPS 用于外墙外保温的优缺点

优点主要有 3 条:

1、导热系数较低。因此,达到同样的保温效果,XPS 可比 EPS 更薄。按国家标准,XPS 和 EPS 的导热系数标准值分别 是≤ 0.030 W /(m.K)、≤ 0.042 W /(m.K),与 180mm 混 凝土墙复合,要达到北京市节能 65% 的要求,需要 X P S 厚 50mm,而 EPS 需要 70 mm。在气温越低、保温要求越高的工 程上,这种差异越大。因此在对墙体厚度受到严格限制、施工 部位的尺寸受到约束的部位适合使用 XPS。当然,上表显示, 市场上的 XPS 实测导热系数差异很大,随便买来一种板,如果 都按国家标准值计算厚度,就很可能达不到节能标准的要求。

2、吸水率低,在长期高湿度或浸水条件下,仍能保持其优 良的保温隔热性能。有资料表明,在 70% 湿度下保持 2 年,XPS 的热阻保留率超过80%,而 EPS 却低于60%。因此,在容易受潮 的房屋、接近室外地面或处于±0 以下的部位,也适合使用XPS。

3、压缩强度和抗拉强度较高。在容易受到外力冲击的部位,在风荷载特别大的地区,只要粘结强度有足够保证,也适合使用 XPS。

缺点主要也有 3 条:

1、部分厂家的XPS 可粘结性差,即与聚合物水泥砂浆的粘结强 度较低,在与墙面垂直的荷载作用下,破坏面常发生在界面上或接 近界面的位置。二组耐候性试验后的拉伸粘结强度(MPa),如下表第一张图:

破坏面全部发生在接近界面的位置上,有两个强度值居然是 “0”。但是在对 XPS 做过界面处理后,用 2 种粘结砂浆对 4 种 XPS 的 粘结强度进行测试,状况大为改观,如下表第二张图:

注:JG 149-2003《膨胀聚苯板薄抹灰外墙外保温系统》要求, 胶粘剂、抹面胶浆与 EPS 的拉伸粘结强度应≥0.10 MPa。对 XPS 的 拉伸粘结强度尚无规定。

有人认为,与XPS 的粘结强度再高,只要破坏面发生在界面上, 都应认为不合格,因为界面破坏是粘结不稳定的表现。笔者不赞成 这种意见。首先,我们不但检测了原强度,而且检测了浸水后和冻 融循环后的强度,测试数据表明:测到的粘结强度是稳定的。其次, 对比说明:同样的粘结砂浆,与 EPS 粘结强度只有 0.12 MPa,虽然 破坏面在聚苯板内部,这只说明 EPS 自身的抗拉强度低(用于外保 温够用了);与经过界面剂处理的 XPS 粘结,粘结强度大大提高,之 所以破坏面发生在界面上或接近界面的位置,不是因为粘结得不牢, 而是因为 XPS 自身的抗拉强度太高。这样的粘结应该是合格的。再 次,恐怕认识的差异源于对欧盟标准 ETAG 004 有关条文理解的不 一致,可以继续切磋。

 2、XPS 的尺寸稳定性较差,在环境中存放一段时间,或经过热 冷气候变化,收缩较大,易产生弯曲变形。有同志认为,再加上弹性 模量较高,容易导致抹面砂浆开裂。我们用6 种 XPS 和 3 种 EPS 对比 做尺寸稳定性测试,尺寸都是 600mm × 900mm × 50mm。每种板都分 三种约束状态:第一种叫“无约束”,不做任何处理,任其自由变形; 第二种叫“单面约束”,用常规的点框粘固定在混凝土试验墙上,表面不做处理;第三种叫“双面约束”,除用常规的点框粘固定在混凝 土试验墙上外,表面按外保温做法抹3~5mm 聚合物水泥砂浆,中间 用玻纤网格布加强,模拟实际外保温使用情况。测得初始尺寸后,试 件先在耐候性试验箱内经受 5 次热- 冷循环(每次升温至50℃,保持 8h,再降温至-20℃,冻 16h),再在正常试验室环境下存放 28d,测 试件最终尺寸。前后尺寸之差的相对值就是尺寸变化率,见下表第三张图。

 总起来说,在本试验中两种聚苯板的尺寸变化率都不大;XPS的尺寸变化率比 EPS 大,尤其在自由变形状态下是如此;但在约 束状态下,两种聚苯板尺寸变化率的差距明显缩小。实际上,双 面约束下测得的尺寸变化率基本上反映了砂浆的收缩。有资料表 明,EPS 弹性模量是 3~7MPa,用于各种用途的 XPS 的弹性模量范 围较宽(≤ 20 MPa),但适合于做外保温的 XPS 的弹性模量是 6~ 8 MPa,而聚合物水泥砂浆的弹性模量为 13000~20000 MPa。弹 性模量的差距如此悬殊,XPS 的这点变形基本不会对砂浆的抗裂 性产生什么影响。

 在本试验中,有一种XPS 陈放时间较短,上表中的“5.1”、“3. 4”反映的就是它的变形。这说明:一定时间的陈放是十分必要的。

3.XPS 透汽性较差,如果与结构墙体组合不当,可能影响保温 效果和居住舒适度。应通过计算来决定,不能一概否定 XPS。下表 是几种典型材料水蒸气渗透阻的计算。结构墙体以最常用的 180mm 混凝土和 150 mm 加气混凝土为代表,保温材料用 EPS 与 XPS 作比 较,因实测XPS 的水蒸气渗透系数差异较大,取整数 3、2、1 代 表,计算出水蒸气渗透阻见下表第四张图。

 

EPS 保温系统与聚氨酯保温系统之比较

聚氨酯应用于建筑墙体保温系统,是近几年的事情。相对 角处等细节处的连续性,实属不易。而这些节点部位恰恰是外 于已经应用了 40 年的聚苯乙烯板(EPS),聚氨酯只能算是一种 墙外保温系统质量保证的关键。 新型材料。对于聚氨酯在建筑墙体保温中的优劣性,业界众说 聚氨酯发泡成型受温度、湿度等气候条件影响,而 EPS板 纷纶,莫衷一是。在这里,笔者不妨也谈谈自己对二者进行比 是工厂预制完成,属于成品,进而性能相对稳定。在气候不利 较分析的一孔之见。 的情况下,聚氨酯的不良发泡必将对保温系统今后的耐久性产生无法修复的影响。

1.防火性能

 聚氨酯的氧指数只有 26,这样的指标即使 B2 级防火(O2指数≥ 27)都达不到,极易在现场施工中产生火灾隐患。给竣工后业主的正常生活居住带来不良影响。而 EPS 的氧指数可达35,能达到 B1 级(O2 指数≥ 32)防火。

2.施工便易性

 聚氨酯系统需现场机器喷涂,牵扯到电线、电缆、电源、脚手架、人员等一系列问题的相互配合,给施工的简易性带来不可想象的难度。

 

3.呼吸性能

聚氨酯材料属于发泡型闭孔系统,加之聚氨酯系统采用现场整体喷涂施工,必然给今后新建墙体内水汽的蒸发带来障碍。 从而产生鼓包、开裂、渗漏等一系列问题。而 EPS 系统具有优异的水蒸气渗透性,既通常所说的“呼吸功能”

 4.可修补性

 对于建筑物而言,毕竟要预留穿墙管洞、空调孔洞等 很多障碍。在机器数量有限的情况下,即使派再多的施工人员   或者后期开洞。聚氨酯“引以为豪”的现场整体施工恰恰 也是“望洋兴叹”。反映了其后期的可修复性、可修补性比较差。这对于新建 鉴于上海目前仍然是脚手架施工居多,聚氨酯系统是靠搬   建筑拆脚手架后,留下的管孔的修补、填补带来的施工问 动、移动机器喷涂,想要克服脚手架的影响,真正做到每层、转    题,是聚氨酯系统所始料不及的。

 

扬长避短 合理使用

经过上述分析,我们对在外墙外保温工程中使用 XPS 的利和弊 有了较全面的认识。究竟能否用XPS?笔者的看法是:扬长避短,在 外墙外保温工程中合理使用挤塑板。

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