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建筑外墻保溫系統(tǒng)對(duì)飾面涂層的要求
導(dǎo)語(yǔ):涂料飾面是建筑物內(nèi)墻、頂棚或外墻表面基層經(jīng)處理后,噴、刷漿料或涂料的建筑裝修。用來(lái)保護(hù)墻體、美化建筑,并滿足使用要求,改善室內(nèi)采光和清潔條件。所用機(jī)具有手動(dòng)高壓噴漿器、電動(dòng)噴漿機(jī)、噴斗、滾刷、排筆、棕刷等。
近年來(lái),外墻外保溫技術(shù)在國(guó)內(nèi)不同地區(qū)得到了大力推廣和應(yīng)用,在現(xiàn)行的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JGJ144-2004《外墻外保溫技術(shù)規(guī)程》中規(guī)定了五種外墻外保溫體系,其中應(yīng)用較多的是膨脹聚苯板薄抹灰外墻外保溫系統(tǒng),該系統(tǒng)的外飾面層明確規(guī)定需要采用涂料飾面。在實(shí)際操作中,有相當(dāng)一部分外墻外保溫工程與涂料裝飾工程分別是由不同的廠家施工,但并非所有的保溫施工企業(yè)對(duì)涂料的應(yīng)用都很熟悉,因此,在保溫施工完后沒(méi)有給建設(shè)方及時(shí)提出飾面涂層應(yīng)具有的性能要求;加上部分涂料生產(chǎn)施工企業(yè)對(duì)保溫基層的特征沒(méi)有充分了解,仍按照傳統(tǒng)的材料和施工方式在保溫基層上施工,最后導(dǎo)致外保溫工程涂層飾面出現(xiàn)開(kāi)裂、空鼓、剝落等不良現(xiàn)象,在責(zé)任面前建設(shè)各方又相互推諉扯皮,帶來(lái)很大的麻煩。
一、有外墻外保溫的基層與傳統(tǒng)水泥砂漿基層的區(qū)別
外墻外保溫系統(tǒng)的面層雖然多是聚合物水泥砂漿材料,但因其依附在輕質(zhì)保溫隔熱層上,這與傳統(tǒng)的水泥砂漿抹涂于混凝土及各種砌墻體工程上存在著很大區(qū)別,主要體現(xiàn)在以下幾方面:
(1)外墻外保溫系統(tǒng)組成材料之間性能參數(shù)差別較大,而傳統(tǒng)水泥砂漿基層與被抹涂的主體墻材性能參數(shù)差別較小。由于保溫系統(tǒng)首先要滿足建筑節(jié)能設(shè)計(jì)要求,因此,選用的保溫隔熱材料多具有強(qiáng)度低、密度低、含氣量高、導(dǎo)熱系數(shù)小、允許變形量大的特點(diǎn)。以膨脹聚苯板為例,其導(dǎo)熱系數(shù)為0.04W/(m·K)左右,而以水泥砂漿為主體材料加有機(jī)彈性高分子形成的聚合物砂漿導(dǎo)熱系數(shù)為0.93W/(m·K)左右,兩材料的導(dǎo)熱系數(shù)相差22倍,混凝土的導(dǎo)熱系數(shù)為1.74W/(m·K),與水泥砂漿的導(dǎo)熱系數(shù)相差較小。當(dāng)保溫系統(tǒng)受到太陽(yáng)直射時(shí),由于聚苯板的熱阻性好,使抗裂砂漿防護(hù)層的熱量不易通過(guò)傳導(dǎo)擴(kuò)散,其表面平衡溫度在夏季可達(dá)60~75℃,部分地區(qū)甚至達(dá)80℃;而在傳統(tǒng)的磚墻、混凝土墻上抹涂的水泥砂漿,由于導(dǎo)熱系數(shù)與主體墻差別較小,其熱量可以得到很好的傳導(dǎo)擴(kuò)散。在夏季最高溫時(shí),其表面溫度一般在50~60℃,比保溫體系的抗裂砂漿層表面溫度低10~15℃。根據(jù)材料熱脹冷縮的普遍規(guī)律,保溫系統(tǒng)的基層變形量遠(yuǎn)大于普通水泥砂漿基層的變形量。因此,對(duì)有外保溫系統(tǒng)的基層上施工膩?zhàn)蛹巴苛系囊,相?yīng)也比在傳統(tǒng)水泥砂漿基層上的要求高的多。
(2)外墻外保溫系統(tǒng)中的保溫板為發(fā)泡聚苯乙烯材料時(shí),該材料易受強(qiáng)溶劑的影響,而傳統(tǒng)的水泥砂漿基層對(duì)強(qiáng)有機(jī)溶劑不敏感,因此在選擇膩?zhàn)踊蛲苛蠒r(shí),不能完全照搬傳統(tǒng)的施工經(jīng)驗(yàn),溶劑型涂料在保溫基層上的應(yīng)用必須提前試驗(yàn)或采取適當(dāng)措施處理。
(3)外墻外保溫薄抹灰系統(tǒng)中的面層砂漿多為聚合物改性后的砂漿,具有較好的柔性(壓折比≤3.0),而傳統(tǒng)水泥砂漿的壓折比一般在6~7之間,為脆性材料。為了滿足面層裝飾材料與底材相匹配的基本要求,能用于傳統(tǒng)水泥砂漿基層上的膩?zhàn)踊蛲苛,并不一定適用于有外保溫系統(tǒng)的新型墻體基層。
二、外墻外保溫基層對(duì)膩?zhàn)右?/strong>
(1)膩?zhàn)邮┕ず蠊袒稍镄纬傻哪佔(zhàn)訉,其柔韌性應(yīng)大于保溫體系抗裂砂漿的柔韌性,即保溫體系基層上施工必須采用柔性適當(dāng)?shù)哪佔(zhàn)硬拍鼙WC膩?zhàn)訉硬灰蚧鶎幼冃味_(kāi)裂。根據(jù)經(jīng)驗(yàn),對(duì)于薄抹抗裂砂漿(小于5mm)測(cè)試其柔韌性的直觀方法可以采用彎曲樣板法。試件的制備及測(cè)試過(guò)程描述如下:首先取一塊150×400×20mm的EPS板(18~20Kg/m3),把配好的抗裂砂漿抹涂在EPS板上,約2~3mm厚,然后把事先裁好的玻纖網(wǎng)格布用抹子壓入抗裂砂漿中刮平,把樣板在常溫下養(yǎng)護(hù)3天后即可測(cè)試。測(cè)試時(shí)雙手各把一端緩慢彎曲(抗裂層背面方向),當(dāng)測(cè)試樣板的兩端基本達(dá)到平行時(shí),觀察抗裂層有無(wú)裂紋出現(xiàn)。對(duì)于柔性較好的抗裂砂漿,其變形量一般通過(guò)上述測(cè)試不出現(xiàn)裂紋,實(shí)際工程應(yīng)用中保溫基層出現(xiàn)大面積開(kāi)裂的機(jī)會(huì)較低。
同樣方法測(cè)試膩?zhàn)拥娜嵝砸卜浅V庇^易操作。方法是:在上述抗裂砂漿彎曲樣板的基礎(chǔ)上用紙膠帶預(yù)先粘蓋一半,然后間隔刮涂二遍膩?zhàn)樱B(yǎng)護(hù)3天,把紙膠帶揭去,再用同樣彎曲度測(cè)試。如果膩可以配套的,使用時(shí)不會(huì)出現(xiàn)抗裂層不裂而膩?zhàn)訉娱_(kāi)裂的現(xiàn)象,如果抗裂層有細(xì)小裂紋而膩?zhàn)訉訜o(wú)裂紋,說(shuō)明膩?zhàn)拥娜犴g性高于抗裂層,使用該膩?zhàn)痈踩。如果抗裂層不裂而膩(zhàn)訉映霈F(xiàn)裂紋,說(shuō)明膩?zhàn)拥娜嵝孕∮诳沽褜拥娜嵝,使用該膩(zhàn)哟嬖陂_(kāi)裂的危險(xiǎn)。
大量的試驗(yàn)和工程實(shí)踐證明,在外墻外保溫這種新型柔性、動(dòng)態(tài)性強(qiáng)的基層上刮涂傳統(tǒng)的水泥加建筑膠(107、801、701膠等)調(diào)配的水泥膩?zhàn)邮墙^對(duì)不可取的。因?yàn)樗嗉悠胀ńㄖz調(diào)配的膩?zhàn)邮谴嘈圆牧,不具有隨基層變形而不開(kāi)裂的性能要求。
(2)膩?zhàn)拥哪退、耐堿性要好。膩?zhàn)拥哪退院檬侵冈谙鄬?duì)長(zhǎng)時(shí)間的潮濕、淋雨環(huán)境中能保持不粉化、不起泛、不剝落的性能,這一點(diǎn)也是保持涂層裝飾質(zhì)量的條件。耐水性一般要求是應(yīng)能達(dá)到浸水96小時(shí)無(wú)異常的標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)膩?zhàn)幽蛪A性要求的主要原因是保溫體系的抗裂砂漿多以水泥基為主,其堿性與普通水泥砂漿相近。由于工期普遍較緊,刮涂膩?zhàn)訒r(shí)保溫體系抗裂層的堿性一般還很高,這就要求膩?zhàn)拥哪蛪A性也要好。一般測(cè)試要求為耐堿48小時(shí)無(wú)異常。
(3)膩?zhàn)拥碾p向粘結(jié)性要好。膩?zhàn)拥恼辰Y(jié)性也即粘結(jié)強(qiáng)度,首先要求膩?zhàn)訉討?yīng)與抗裂層有很好的粘結(jié)力,這樣才能保證膩?zhàn)訉硬豢展摹⒉槐、不剝?其次,膩?zhàn)訉舆要與涂料層保持很好的粘結(jié)力,以保證面層涂料不剝落。
(4)施工性要好。施工性是保證涂飾工程質(zhì)量的重要因素之一,也是評(píng)價(jià)產(chǎn)品質(zhì)量的一個(gè)指標(biāo)。施工性應(yīng)滿足兩方面要求:一方面,作為基層找平材料,膩?zhàn)右话愎瓮渴┕ば砸,即配好的膩(zhàn)討?yīng)具有刮涂輕松、滑爽、回刀容易、不起卷、不起毛、易于收平等特點(diǎn)。刮涂施工性好也可以減少打磨的工作量,節(jié)省膩?zhàn)。另一方面,膩(zhàn)痈稍锖笮枰蚰ィ佔(zhàn)拥目纱蚰バ砸惨线m。可打磨性與膩?zhàn)拥娜嵝允且粚?duì)矛盾的指標(biāo)。一般而言,打磨性越好,膩?zhàn)訉釉酱,乳液含量越低,柔性也就越差。相反,膩(zhàn)訉拥娜嵝栽胶,所需要的彈性乳液量越大,膩(zhàn)訉拥目纱蚰バ砸苍讲睢2煌瑥S家的產(chǎn)品,配方設(shè)計(jì)要取得一個(gè)合適的平衡點(diǎn)。根據(jù)經(jīng)驗(yàn),膩?zhàn)拥膭?dòng)態(tài)抗裂性在0.10~0.20mm之間是比較合適的平衡點(diǎn)范圍。動(dòng)態(tài)抗開(kāi)裂性過(guò)小,不能適應(yīng)保溫基層的變形要求;抗開(kāi)裂過(guò)大,膩?zhàn)映杀緯?huì)增加,也很難打磨,不利于施工應(yīng)用。
三、外墻外保溫對(duì)封閉底漆的要求
由于有機(jī)類保溫板極易受強(qiáng)溶劑溶蝕,因此,對(duì)粘貼EPS板薄抹灰抗裂砂漿防護(hù)層的做法(一般3毫米左右),不應(yīng)采用油性封閉底漆。因?yàn)橛托苑忾]底漆中含有大量的有機(jī)溶劑,輥涂油性封底時(shí),局部過(guò)量的溶劑會(huì)滲透過(guò)薄抹灰抗裂防護(hù)層溶蝕EPS板,最后導(dǎo)致抗裂層與保溫板之間形成隔離層,嚴(yán)重的還可能發(fā)生EPS板不均勻凹陷,從而發(fā)生空鼓、脫落等質(zhì)量事故。因此,在EPS板面薄抹灰的保溫系統(tǒng)中應(yīng)采用水性封閉底漆。另一個(gè)不建議使用油性封底的原因是,采用油性封底的樹(shù)脂玻化溫度一般較高,涂膜的柔韌性差,在保溫體系上應(yīng)用易導(dǎo)致漆膜開(kāi)裂,不能保證漆膜的連續(xù)性,其封閉效果也會(huì)受到影響。
在保溫體系上應(yīng)用水性封閉底漆也應(yīng)符合以下要求:
(1)避免采用玻璃化溫度過(guò)高的封閉底漆,保證封閉底漆有適當(dāng)?shù)娜犴g性,尤其在寒冷地區(qū),以使封閉底漆與整個(gè)體系的變形量相匹配。
(2)封閉底漆的呼吸性強(qiáng),使保溫系統(tǒng)有良好的透氣性,避免結(jié)露現(xiàn)象。
(3)抗堿性好。保溫面層的聚合物砂漿層多是水泥基為主,呈堿性,封閉底漆應(yīng)對(duì)聚合物砂漿水化產(chǎn)生的游離鈣有良好的封閉作用,減輕和避免面層涂料的泛堿現(xiàn)象發(fā)生。
四、外墻外保溫基層對(duì)面層裝飾涂料的要求
由于外墻外保溫技術(shù)的應(yīng)用,建筑物墻體結(jié)構(gòu)與傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)相比發(fā)生了變化。原適用于高強(qiáng)度、高密度、變形量小的剛性硬質(zhì)基層的傳統(tǒng)涂料,也遇到了前所未有的挑戰(zhàn)。換言之,將傳統(tǒng)涂料涂于受環(huán)境影響而產(chǎn)生較大變形的輕質(zhì)保溫體系基層上,極易發(fā)生面層涂料的開(kāi)裂、脫落,不但影響到涂料的裝飾效果,嚴(yán)重時(shí),由于涂膜的破壞導(dǎo)致雨、雪水向保溫體系墻體內(nèi)滲透,進(jìn)而危害到整個(gè)保溫體系的安全性、穩(wěn)定性和耐久性。因此,保溫體系上施工涂料要求更加嚴(yán)格,應(yīng)滿足以下幾個(gè)方面:
(1)要有很好的延展性、柔韌性,不能使用涂膜堅(jiān)硬的無(wú)機(jī)類涂料。面層涂料的變形能力只有大于保溫體系隨環(huán)境產(chǎn)生的變形能力時(shí),才能保證涂料不開(kāi)裂。無(wú)機(jī)類涂料一般選用硅酸鈉(鉀)水玻璃、硅溶膠為主要粘結(jié)劑制備的涂料,該類涂料因以無(wú)機(jī)膠粘劑為主,所形成的涂層具有無(wú)機(jī)材料的固有特點(diǎn):脆而硬。因此,無(wú)機(jī)類涂料的抗基層變形能力差,自身變形系數(shù)小,不能滿足隨保溫基層變形而不開(kāi)裂的要求,不宜應(yīng)用于保溫體系上。因此,在目前的規(guī)程、規(guī)范里首先應(yīng)該推薦使用彈性涂料,除滿足變形要求外,還能對(duì)基層的細(xì)小裂紋起覆蓋作用,保持整體外觀效果。
(2)面層涂料耐老化,耐候性好,不能采用高PVC的外墻涂料。這是對(duì)所有外墻涂料的基本要求,但因保溫基層夏季的溫度比普通基層高出10℃~15℃,對(duì)面層涂料的老化速度更快,因此保溫基層上的涂料,耐老化性應(yīng)比普通基層上要求更高。因此,應(yīng)選用以純丙烯酸酯或有機(jī)硅改性丙烯酸樹(shù)脂乳液為基料,以耐久性、熱穩(wěn)定性高的無(wú)機(jī)顏料配制的高性能涂料為主,且配方設(shè)計(jì)時(shí)涂料的PVC值應(yīng)大于CPVC值。
(3)面層涂料應(yīng)具有很好的防水性和透氣性,應(yīng)優(yōu)先選用有適度延伸率的有機(jī)硅樹(shù)脂改性涂料。良好的防水性可以避免液態(tài)水滲進(jìn)保溫體系,進(jìn)而減少冰凍、潮濕對(duì)保溫體系的破壞,延長(zhǎng)體系的使用壽命。良好的透氣性可以使保溫體系具有一定的呼吸功能,使結(jié)構(gòu)墻體或室內(nèi)的潮氣能向外界擴(kuò)散,避免保溫體系與主體墻之間形成結(jié)露。從這一點(diǎn)分析,外保溫系統(tǒng)并不一定要推薦用成膜性和彈性延伸率均較高的彈性涂料。不同地區(qū)應(yīng)用環(huán)境有很大差異性,因?yàn)閺椥酝苛系某赡ぶ旅艿奶攸c(diǎn)影響了保溫系統(tǒng)的呼吸性,特別在我國(guó)南方高溫多雨地區(qū)應(yīng)用彈性涂料經(jīng)常因?yàn)槭┕r(shí)基層含水率較高,施工后彈性漆膜出現(xiàn)起泡現(xiàn)象。而具有適當(dāng)柔性能滿足保溫基層變形要求的有機(jī)硅改性涂料,因其透氣性好,表面增水性強(qiáng)更適合這些地區(qū)。
(4)慎重選用溶劑型涂料,如果必須選用則應(yīng)采取特殊措施。溶劑型涂料應(yīng)用于保溫基層上可能帶來(lái)如下問(wèn)題:a、油性涂料中溶劑的滲透會(huì)導(dǎo)致保溫板被溶蝕,使抗裂砂漿與保溫層形成兩張皮。b、溶劑性涂料由于樹(shù)脂玻璃化溫度一般較高,因此,常溫下的漆膜延伸性差,抗變形性差,涂膜較硬,當(dāng)保溫體系變形較大時(shí),涂料層易開(kāi)裂。c、溶劑性涂料涂膜致密、透氣性差,不利于保溫體系內(nèi)潮氣的外擴(kuò)散,易導(dǎo)致保溫系統(tǒng)內(nèi)部形成結(jié)露現(xiàn)象,進(jìn)而影響保溫系統(tǒng)的耐久性和長(zhǎng)期安全性。
基于上述分析,在保溫體系上應(yīng)慎重選擇溶劑型涂料,要優(yōu)先采用水性建筑涂料。由于水性涂料的性能尚達(dá)不到溶劑性涂料的使用效果,或者為滿足低溫天氣施工的需要等因素,市場(chǎng)上對(duì)溶劑性涂料實(shí)際需求尚占據(jù)一定份額。根據(jù)實(shí)際應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)認(rèn)為,在以粘貼聚苯板薄抹灰為代表的保溫基層上施工油性面漆(或氟碳金屬漆等)應(yīng)采取以下措施:首先,使用前必須做小面積相容性試驗(yàn),不能輕易大面積施工。涂完3天后觀察檢查,采用機(jī)械方式剝開(kāi)抗裂層,看抗裂層與保溫層粘結(jié)力是否與未涂部位有明顯區(qū)別。其次,盡可能采用機(jī)械噴涂工藝,能很大程度避免溶劑局部過(guò)濃的現(xiàn)象產(chǎn)生。第三,抗裂砂漿層的厚度應(yīng)比一般水性涂料施工時(shí)增加1~2毫米,且厚度宜控制在4~5毫米,通過(guò)使用一類水性界面隔離劑產(chǎn)品,在抗裂砂漿層上直接涂刷,干燥后刮涂柔性膩?zhàn)樱笤龠M(jìn)行油性封閉底漆和油性面漆等工序施工,這種采用特殊樹(shù)脂聚合物制備的水性界面隔離劑可以很好地解決溶劑的滲透問(wèn)題,此方法比較有效。
五、墻體保溫體系對(duì)涂層裝飾的外觀要求
(1)不宜采用平途工藝,宜選用凹凸花紋的浮雕工藝。因平涂工藝時(shí),材料的收縮方向?yàn)橐粭l線,涂料收縮時(shí)易把涂膜拉裂,而凹凸浮雕涂料的變形方向具有多向性,避免涂膜開(kāi)裂。另外,平涂工藝對(duì)刮涂膩?zhàn)拥囊筝^高,而外保溫基層因?yàn)楸仨氝x用柔性膩?zhàn),可打磨性不如傳統(tǒng)的水泥膩?zhàn)雍,磨平的難度稍大,施工的平整度效果也相應(yīng)會(huì)差些。如果確需要平涂,則應(yīng)選用桔皮狀涂料,其性能應(yīng)滿足與膩?zhàn)訉拥挠H和性、柔韌性、自清潔等方面的要求。
保溫體系上施涂彈性桔皮涂料時(shí),總的干膜厚度不應(yīng)低于100μ,建議做到150μ以上,以保證對(duì)基層的足夠適應(yīng)能力,同時(shí)對(duì)基層的細(xì)小裂紋及動(dòng)態(tài)性裂紋具有良好的遮蓋作用。
(2)不宜選用較深顏色的面漆。由于較深的面漆比淺顏色面漆更容易吸收熱量,加上保溫層良好的隔熱性,使熱量積聚在保溫層表面難于擴(kuò)散,從而導(dǎo)致深顏色的保溫體系基層的表面溫度更高,這對(duì)于涂料、膩?zhàn)、抗裂砂漿的老化破壞作用程度比淺顏色基層要嚴(yán)重一些。因此,保溫面層除選擇以丙烯酸酯、硅丙樹(shù)脂等為基料生產(chǎn)的耐候性涂料以外,還應(yīng)優(yōu)先選用淺顏色的涂料。
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