摘要：外墻保溫是推廣建筑節(jié)能的關(guān)鍵技術(shù)之一。從粘結(jié)劑的主要成份著手，分析了粘結(jié)劑的粘結(jié)原理。粘結(jié)強(qiáng)度的影響因素，得到了粘結(jié)強(qiáng)度，由此得出了確定粘結(jié)方式的根據(jù)是保溫板沿厚度的變形，而粘結(jié)劑對(duì)保溫板起到的是邊界約束作用的結(jié)論。所以，不斷調(diào)節(jié)粘結(jié)方式，控制保溫板沿厚度方向的最大變形，就可以確定粘結(jié)方式。

　　關(guān)鍵詞：外墻保溫；粘結(jié)；保溫板

　　所謂外墻外保溫，是指在垂直外墻的外表面上建造保溫層。此種外保溫，可用于新建墻體，也可以用于既有建筑外墻的改造。中國(guó)的外墻外保溫市場(chǎng)正在日益繁榮，外墻外保溫也正在成為我國(guó)的一項(xiàng)重要的基本的建筑節(jié)能技術(shù)。

　　1、保溫層的固定

　　1.1固定方法保溫層的固定一般分為：粘結(jié)固定力一式。機(jī)械固定力一式或兩者的混合力一式。機(jī)械固定方法一般用于木結(jié)構(gòu)建筑，或是舊有建筑的外墻有釉面磚，而又無(wú)法將其清除的情況。而一般情況下，在保證粘結(jié)劑的質(zhì)量情況下，粘結(jié)強(qiáng)度抗剪�？估瓘�(qiáng)度都高于保溫板的強(qiáng)度，有關(guān)文獻(xiàn)和作者已做課題實(shí)驗(yàn)都證實(shí)，在受到剪切或者垂直墻面的荷載作用下，破壞均發(fā)在聚苯板中，而不是粘結(jié)處。

　　1.2外保溫系統(tǒng)保溫板可不加脹釘?shù)姆治霾捎帽�溫板外墻外保溫系統(tǒng)技術(shù)和產(chǎn)品是目前最為廣泛使用的一種墻體保溫途徑。該類系統(tǒng)除直接采用粘貼方一式外，還少量采用粘釘結(jié)合。三北嚴(yán)寒地區(qū)大量的工程驗(yàn)證，對(duì)保溫板外保溫系統(tǒng)采取不加脹釘?shù)淖龇ㄊ切兄�有效的。以EPS板為例分析：

　�。�1）有關(guān)風(fēng)荷載問題。對(duì)EPS板墻體外保溫系統(tǒng)抗風(fēng)壓性能測(cè)試顯示，抗風(fēng)壓能力能夠達(dá)到4500Pa～5000Pa，相當(dāng)于0.045MPa～0.05MPa，粘結(jié)劑對(duì)EPS板基面粘結(jié)強(qiáng)度大于0.1MPa，對(duì)水泥基面粘結(jié)強(qiáng)度大于1MPa。

　　我國(guó)建筑節(jié)能檢測(cè)中心及美國(guó)專威特公司都對(duì)系統(tǒng)的抗風(fēng)壓性能做過試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果表明：在風(fēng)壓力和風(fēng)吸力各為4.5kN/m時(shí)，均由于基層墻體的破壞才引起系統(tǒng)的破壞。因此，根據(jù)我國(guó)的荷載規(guī)范南部沿海地區(qū)80米高度的建筑物最不利情況下的風(fēng)荷載計(jì)算，風(fēng)荷載不超過2.3kNjm²。相比之下，EPS板墻體外保溫系統(tǒng)抗風(fēng)壓性能完全滿足要求。

　�。�2）標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。國(guó)家建筑標(biāo)準(zhǔn)《外墻外保溫建筑構(gòu)造（一）》中，A型一聚苯乙烯泡沫塑料板外墻外保溫系統(tǒng)規(guī)定，采用聚苯板作保溫隔熱層用膠粘劑與基層墻體粘貼，輔以錨栓固定。當(dāng)建筑高度不超過20米，也可采用單一的粘結(jié)固定方式，個(gè)別工程設(shè)計(jì)要根據(jù)具體情況選定并說明。

　　（3）用錨栓固定存在的缺點(diǎn)。錨栓必須通過砂漿粘結(jié)點(diǎn)錨入基層墻體中以防止EPS板產(chǎn)生預(yù)應(yīng)力。錨栓必須在粘結(jié)層的聚合物砂漿強(qiáng)度上來后，才能施上錨栓，否則會(huì)對(duì)已粘結(jié)的EPS板產(chǎn)生松動(dòng)而失去粘結(jié)作用。施工期明顯加長(zhǎng)，普通水泥砂漿強(qiáng)度需7天以上才能施工。施工工人為搶工期不嚴(yán)格按要求施工，產(chǎn)生隱患，以致破壞粘結(jié)層。錨栓帽在EPS板墻面上露出，面層不易抹平，增加材料耗量，影響面層質(zhì)量。使用錨栓增加材料費(fèi)。人工費(fèi)，不經(jīng)濟(jì)。

　�。�4）結(jié)論。

　　從我們多年的工程應(yīng)用來看，采用粘貼方式后，每平方米再多加塑料脹釘，其作用不大。理由依據(jù)是：粘結(jié)劑是有機(jī)材料和無(wú)機(jī)膠料混合物，合格的粘結(jié)料一般在拉伸粘接強(qiáng)度試驗(yàn)中，能將EPS拉損。粘結(jié)層的自然老化速度可能比EPS板層慢，EPS板的強(qiáng)度一旦失去，錨栓的作用也就不存在。在粘結(jié)層正常狀態(tài)下，錨栓實(shí)質(zhì)上不起作用。從以上幾個(gè)方面可以看出，采用EPS外墻外保溫系統(tǒng)技術(shù)不加脹釘?shù)姆绞绞峭耆�能夠達(dá)到系統(tǒng)要求的，這種做法應(yīng)該大力提倡。

　　2、合成膠粘劑

　　將保溫板粘結(jié)在基底（結(jié)構(gòu)層）上的粘結(jié)材料多種多樣，都稱為粘結(jié)劑。合成膠粘劑是一類新型的精細(xì)化工產(chǎn)品。它是由高分子化學(xué)。表面化學(xué)。材料力學(xué)等學(xué)科相互滲透。彼此綜合而形成的一門新興學(xué)科。合成膠粘劑是以合成聚合物為主體材料制成的。膠結(jié)的地方一般被稱為膠結(jié)結(jié)頭。膠結(jié)結(jié)頭在力學(xué)特性上是不連續(xù)的。膠層是典型的粘彈性體，膠結(jié)界面區(qū)可能還有更復(fù)雜的多層細(xì)微結(jié)構(gòu)。結(jié)頭受載時(shí)，應(yīng)力通過膠層進(jìn)行應(yīng)力傳遞。膠結(jié)是通過膠粘劑夾在中間把被粘物連接在一起。膠結(jié)結(jié)頭的結(jié)構(gòu)十分復(fù)雜，即使理想化地解剖開來，也分為9部分。在結(jié)頭的任一部分，只要局部應(yīng)力超過局部強(qiáng)度，破壞也將從那里開始，造成結(jié)頭破壞，所以我們討論結(jié)頭強(qiáng)度時(shí)必須指明破壞地點(diǎn)。粘結(jié)后的保溫板與結(jié)構(gòu)層，在受到外力的情況下，按習(xí)慣根據(jù)破壞的地點(diǎn)不同大致可分為四種破壞類型。實(shí)際情況表明，同一種粘結(jié)結(jié)構(gòu)，由于膠層的厚度或破壞（加荷）速度不同，往往存在內(nèi)聚破壞-混合破壞-界面破壞的有規(guī)則的轉(zhuǎn)化過程。

　　3、剪切破壞

　　剪切強(qiáng)度是單位膠結(jié)面上所能承受的最大剪切負(fù)荷。

　　3.1膠結(jié)結(jié)頭在剪切力作用下的應(yīng)力分布

　�。�1）應(yīng)力的不均勻分布。由于被粘物是涂抹在結(jié)構(gòu)層上的水泥砂漿和聚苯乙烯泡沫板。二者的彈性模量與聚合物膠粘劑的彈性模量相差很遠(yuǎn)，在荷載作用下應(yīng)變差異很大，所以應(yīng)力分布是不均勻的。結(jié)頭在外力P的作用下，結(jié)頭內(nèi)部主要有三種應(yīng)力。

　　①被粘物上存在著平行于外力的拉伸應(yīng)力。

　　②在膠層中存在著平行于外力的剪切應(yīng)力。

　�、墼谀z粘劑和被粘物的膠結(jié)面上存在著垂直于膠結(jié)面的剝離應(yīng)力，是由于外力作用的不同心引起的。

　　（2）被粘物上的應(yīng)力集中。當(dāng)外力P作用于被粘物上時(shí)，由于被粘物厚度關(guān)系，使被粘物承受力矩。而且，隨著被粘物的變形，P的作用線不斷變化，使力矩不斷變化。被粘物端部的縱向應(yīng)力時(shí)拉伸應(yīng)力和彎曲應(yīng)力的疊加。

　�。�3）膠粘層上的應(yīng)力集中。Goland和Reissner考慮到被粘物彎曲力矩的影響，得出了膠粘層上應(yīng)力集中的結(jié)論。高強(qiáng)度膠粘劑的粘結(jié)結(jié)頭被拉伸時(shí)，在結(jié)頭破壞之間被粘物會(huì)發(fā)生塑性形變，這是剝離應(yīng)力將迅速增大，從而引起結(jié)頭破壞。

　　3.2影響剪切強(qiáng)度的因素

　�。�1）被粘物的性質(zhì)和厚度的影響。被粘物的模量和厚度越大，應(yīng)力集中系數(shù)越小，則膠結(jié)結(jié)頭的剪切強(qiáng)度就越大。對(duì)于高強(qiáng)度的粘膠劑，剪切強(qiáng)度與被粘物性質(zhì)的關(guān)系更加密切。被粘物的模量越高，剪切強(qiáng)度越高；膠結(jié)結(jié)頭的剪切強(qiáng)度隨被材料的屈服強(qiáng)度的增加而增加；膠結(jié)結(jié)頭的剪切強(qiáng)度與被粘物的厚度的平方成正比。

　�。�2）膠粘劑性質(zhì)的影響。不同的膠粘劑內(nèi)聚強(qiáng)度不同，對(duì)被粘物的粘附強(qiáng)度也不同，必然影響結(jié)頭強(qiáng)度。比如不同的膠粘劑模量不同，對(duì)應(yīng)力集中的影響也不同。模量較低的膠粘劑應(yīng)力集中系數(shù)較低，因此可以通過增加粘結(jié)長(zhǎng)度來提高承載力；而對(duì)于模量較高的膠粘劑，過長(zhǎng)的粘結(jié)長(zhǎng)度對(duì)承載力沒有貢獻(xiàn)的。

　�。�3）膠粘層厚度的影響。就應(yīng)力分布而言，膠層越厚，結(jié)頭應(yīng)力集中越小，膠結(jié)強(qiáng)度應(yīng)該提高。但是大量文獻(xiàn)試驗(yàn)表明，膠層越厚膠剪切強(qiáng)度越低。這是因?yàn)殡S著膠層厚度的增加，膠層內(nèi)部的缺陷呈指數(shù)關(guān)系迅速增加。此外，膠層越厚，因膠粘劑固化收縮而產(chǎn)生的收縮應(yīng)力也越大，造成強(qiáng)度的降低。膠層厚度還能改變破壞內(nèi)型的改變。實(shí)驗(yàn)中經(jīng)�？吹�，隨著膠層厚度的增加，膠粘劑破壞內(nèi)型常呈內(nèi)聚破壞。應(yīng)當(dāng)指出，膠層并非越薄越好。膠層越薄容易造成缺膠現(xiàn)象，應(yīng)力集中增大，應(yīng)力分布不均勻，降低強(qiáng)度。所以要有一個(gè)均勻且厚度適宜的膠層。

　�。�4）粘結(jié)長(zhǎng)度的影響。對(duì)于外保溫而言，粘結(jié)長(zhǎng)度即粘結(jié)高度。從應(yīng)力分析可知，應(yīng)力集中隨著粘結(jié)長(zhǎng)度的增加而增人，即應(yīng)力在粘結(jié)的兩端應(yīng)力更加集中，而粘結(jié)中央的應(yīng)力卻不斷減少。

　　4、粘結(jié)劑的配比

　　合成膠粘劑采用的是汽車裝貝膠，是聚合物乳液。所以，我們?cè)谀z中加入一定比例的水泥和水，這樣調(diào)和的粘結(jié)劑就是漿體。另一個(gè)原因，水泥固化后也有粘結(jié)作用。在選擇最終配合比時(shí)，基本按照兩點(diǎn)原則來考慮。