外墙PU板(硬泡聚氨酯板)凹凸变形分析

外墙PU板（硬泡聚氨酯板）凹凸变形分析
一、设计依据
按当地建设主管部门要求多层建筑保温板采用聚氨酯保温材料，该项目沿河别墅保温体系外墙采用粘贴保温板（聚氨酯）外保温系统，相关设计依据有：
《居住建筑保温构造详图》（节能65%）L06J113--A体系（聚氨酯体系）构造节点详图；
《外墙外保温建筑构造》10J121--A型--粘贴保温板（硬泡聚氨酯板）外保温系统。

相关标准做法为：
1、粘结硬泡聚氨酯板：
①基层墙体：钢筋混凝土、各种砌体墙（水泥砂浆找平）；
②粘结层：胶粘剂（粘结面积不小于保温板面积的40%）、锚栓；
③保温层：硬泡聚氨酯板(PUR)，板两面刷界面剂；
④抹面层：抹面胶浆复合玻纤网格布；
⑤饰面层。

2、喷涂聚氨酯保温层：
①基层墙体；
②喷涂硬质聚氨酯泡沫塑料保温层，界面砂浆；
③20厚胶粉聚苯颗粒找平层；
④抗裂砂浆复合耐碱网格布；
⑤饰面层。

保温板主要性能要求如下：
经校核别墅施工图相关保温要求及建筑节能设计报告书，设计保温做法符合标准图集相关要求。

二、变形原因分析
建筑物外表面出现凹凸变形现象是建筑领域的一大通病，尤其是以水泥砂浆、各类混合砂浆为代表的各种抹灰基层，凹凸现象几乎存在于每栋建筑。

从出现凹凸现象的特征上看，变形主要有规则变形和无规则的变形；按凹凸变形的尺寸可分为有害变形和无害变形。

薄抹灰外墙外保温系统在实际工程应用中出现的变形既有横平竖直的规则凹凸变形，也有放射性曲折分散的无规则变形。

PU板变形比较常见且容易出现。

凹凸变形产生因素主要有：温度变化导致的应力差别、材料干缩应力、冻融破坏、设计构造不合理、材料和施工质量不合格，还可能因风压或地震引起的机械破坏等。

由于pu板薄抹灰外墙外保温系统是由多种材料复合形成的，材料之间的性能差异较大。

pu板作为保温隔热的主体材料，导热系数较低（0.024W/m•k），受温度影响敏感；聚合物砂浆导热系数为0.93W/m •k，两种材料的导热系数相差38倍之多。

当外界条件发生变化时，
pu板有较大的变形量，会在抹面砂浆与pu板界面产生因材料性能不一致导致的界面拉应力。

当具备下列条件之一时变形会出现：
一是外界环境的变化产生的拉应力（破坏力）大于抗裂抹面层自身的抗拉强度；
二是抹面层在外界条件影响下，变形量大于保温板的变形量。

要想防止凹凸变形发生，必须从多方面入手，不仅考虑如何降低可导致破坏作用的拉应力，还要提高抹面砂浆层（含耐碱玻纤网格布）的抗拉强度和变形量（柔韧性）。

黏结砂浆是确保pu板与基层连接安全性的重要环节，但黏结砂浆与pu板的黏结强度是否能达到要求是关键。

当黏结砂浆与pu板的黏结强度（包括原强度和耐水强度）不够就不能形成对pu板的有效约束力。

黏结砂浆对pu板约束力的降低会使抗裂抹面层形成更大压力，当外界的拉应力大于抹面砂浆的抗拉强度时就会出现变形,更严重的会出现开裂。

PU板材薄抹灰外墙外保温系统组成材料的性能对变形的影响：
1.黏结砂浆性能对变形的影响
黏结砂浆是确保pu板与基层连接安全性的重要环节，但黏结砂浆与pu板的黏结强度是否能达到要求是关键。

当黏结砂浆与pu板的黏结强度（包括原强度和耐水强度）不够就不能形成对pu板的有效约束力。

黏结砂浆对pu板约束力的降低会使抗裂抹面层形成更大压力，当外界的拉应力大于抹面砂浆的抗拉强度时就会出现变形。

2.pu板性能对变形的影响
如果PU板密度较低，出厂含水率高，养护时间短，上墙后体积收缩性大，都会导致整个系统施工完毕或施工抹面层后出现变形。

3.耐碱玻纤网格布性能对变形的影响
PU板薄抹灰外墙外保温系统抹面层加玻纤网格布能分散抹面防护层的各种应力，避免应力集中产生裂纹。

但在保温市场，一些企业采用那种利用废旧回收的再生玻璃，通过土制的坩埚拉丝织成玻纤，再用一般的树脂乳液涂覆成的玻纤网格布，价格低、质脆、抗拉强度不够，涂塑量少耐碱性差，容易使系统出现变形。

从此次外墙变形情况看，为局部零星部分出现了凹凸变形，为非规则性变形，不应成为工程质量事故，而且从变形表面看，主要在节点处附近，初步可以断定是黏结强度（包括原强度和耐水强度）不够就不能形成对pu板的有效约束力，从而产出了变形，从整体楼面使用的为同一种材料，而变形仅仅为零星部分一点点变形，所以可排除材料自身质量原因导致而成。

应该是变形处处于节点附件，原先墙面潮湿、水汽量大，加之当时外墙保温工程工期要求紧，pu板出厂时含水率高，在工地没有养护就直接上墙用于施工，所以导致了外墙凹凸变形严重的情况。