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)強度的影響因素，得到了粘結(jié)強度，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。中國的外墻外保溫市場正在日益繁榮，外墻外保溫也正在成為我國的一項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。機械固定力一式或兩者的混合力一式。機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)強度抗剪�？估瓘姸榷几哂诒�溫板的強度，有關(guān)文獻和作者已做課題實驗都證實，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。三北嚴寒地區(qū)大量的工程驗證，對保溫板外保溫系統(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)風荷載問題。對EPS板墻體外保溫系統(tǒng)抗風壓性能測試顯示，抗風壓能力能夠達到4500Pa～5000Pa，相當于0.045MPa～0.05MPa，粘結(jié)劑對EPS板基面粘結(jié)強度大于0.1MPa，對水泥基面粘結(jié)強度大于1MPa。

　　我國建筑節(jié)能檢測中心及美國專威特公司都對系統(tǒng)的抗風壓性能做過試驗。試驗結(jié)果表明：在風壓力和風吸力各為4.5kN/m時，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荷載計算，風荷載不超過2.3kNjm²。相比之下，EPS板墻體外保溫系統(tǒng)抗風壓性能完全滿足要求。

　�。�2）標準規(guī)定。國家建筑標準《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。當建筑高度不超過20米，也可采用單一的粘結(jié)固定方式，個別工程設(shè)計要根據(jù)具體情況選定并說明。

　�。�3）用錨栓固定存在的缺點。錨栓必須通過砂漿粘結(jié)點錨入基層墻體中以防止EPS板產(chǎn)生預應力。錨栓必須在粘結(jié)層的聚合物砂漿強度上來后，才能施上錨栓，否則會對已粘結(jié)的EPS板產(chǎn)生松動而失去粘結(jié)作用。施工期明顯加長，普通水泥砂漿強度需7天以上才能施工。施工工人為搶工期不嚴格按要求施工，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。人工費，不經(jīng)濟。

　�。�4）結(jié)論。

　　從我們多年的工程應用來看，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)劑是有機材料和無機膠料混合物，合格的粘結(jié)料一般在拉伸粘接強度試驗中，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，錨栓實質(zhì)上不起作用。從以上幾個方面可以看出，采用EPS外墻外保溫系統(tǒng)技術(shù)不加脹釘?shù)姆绞绞峭耆�能夠達到系統(tǒng)要求的，這種做法應該大力提倡。

　　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化工產(chǎn)品。它是由高分子化學。表面化學。材料力學等學科相互滲透。彼此綜合而形成的一門新興學科。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)可能還有更復雜的多層細微結(jié)構(gòu)。結(jié)頭受載時，應力通過膠層進行應力傳遞。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，只要局部應力超過局部強度，破壞也將從那里開始，造成結(jié)頭破壞，所以我們討論結(jié)頭強度時必須指明破壞地點。粘結(jié)后的保溫板與結(jié)構(gòu)層，在受到外力的情況下，按習慣根據(jù)破壞的地點不同大致可分為四種破壞類型。實際情況表明，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

　　剪切強度是單位膠結(jié)面上所能承受的最大剪切負荷。

　　3.1膠結(jié)結(jié)頭在剪切力作用下的應力分布

　�。�1）應力的不均勻分布。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，在荷載作用下應變差異很大，所以應力分布是不均勻的。結(jié)頭在外力P的作用下，結(jié)頭內(nèi)部主要有三種應力。

　�、俦徽澄锷洗嬖谥�平行于外力的拉伸應力。

　�、谠谀z層中存在著平行于外力的剪切應力。

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

　�。�2）被粘物上的應力集中。當外力P作用于被粘物上時，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力時拉伸應力和彎曲應力的疊加。

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

　　3.2影響剪切強度的因素

　�。�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，應力集中系數(shù)越小，則膠結(jié)結(jié)頭的剪切強度就越大。對于高強度的粘膠劑，剪切強度與被粘物性質(zhì)的關(guān)系更加密切。被粘物的模量越高，剪切強度越高；膠結(jié)結(jié)頭的剪切強度隨被材料的屈服強度的增加而增加；膠結(jié)結(jié)頭的剪切強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)聚強度不同，對被粘物的粘附強度也不同，必然影響結(jié)頭強度。比如不同的膠粘劑模量不同，對應力集中的影響也不同。模量較低的膠粘劑應力集中系數(shù)較低，因此可以通過增加粘結(jié)長度來提高承載力；而對于模量較高的膠粘劑，過長的粘結(jié)長度對承載力沒有貢獻的。

　�。�3）膠粘層厚度的影響。就應力分布而言，膠層越厚，結(jié)頭應力集中越小，膠結(jié)強度應該提高。但是大量文獻試驗表明，膠層越厚膠剪切強度越低。這是因為隨著膠層厚度的增加，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)生的收縮應力也越大，造成強度的降低。膠層厚度還能改變破壞內(nèi)型的改變。實驗中經(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。應當指出，膠層并非越薄越好。膠層越薄容易造成缺膠現(xiàn)象，應力集中增大，應力分布不均勻，降低強度。所以要有一個均勻且厚度適宜的膠層。

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

　　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，我們在膠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。另一個原因，水泥固化后也有粘結(jié)作用。在選擇最終配合比時，基本按照兩點原則來考慮。