金屬氟碳漆在外保溫系統(tǒng)的抗裂分析及預(yù)防

陸雁飛

1 金屬氟碳漆的優(yōu)點

氟碳漆是以氟樹脂為主要成膜物質(zhì)的一種油性涂料;該種涂料由于引入的氟元素電負性大,碳氟鍵能強等特點而具有優(yōu)越的耐候、耐熱、耐低溫、不粘等性能;其核心技術(shù)1938年誕生于美國杜邦公司,氟碳漆卓越的物化性能當(dāng)時在全球化工界引起轟動。經(jīng)過幾十年的快速發(fā)展,氟碳漆在建筑、化學(xué)工業(yè)、電器電子工業(yè)、機械工業(yè)、航空航天產(chǎn)業(yè)、家庭用品的各個領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用,成為繼丙烯酸涂料、聚氨酯涂料、有機硅涂料等高性能涂料之后,綜合性能最高的油性涂料。目前,應(yīng)用比較廣泛的氟碳漆主要有PTFE,PVDF,PEVE三大類型。我國是繼美國、日本之后第三個擁有氟碳漆合成技術(shù)并實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化的國家。

2 金屬氟碳漆對基層的要求

2.1 高平整度

由于金屬氟碳漆的表面光澤強,在光折射下,較小的平整度缺陷都會使涂裝效果降低,要想使涂裝后的外墻表面質(zhì)量達到工業(yè)化鋁板的效果,必須使金屬氟碳漆基層達到一定平整度要求。一般情況下,基層表面平整度不大于2 mm/m。

2.2 高抗裂性[1]

由于外墻保溫系統(tǒng)本身材料質(zhì)量(金屬氟碳漆)抗裂性能較小及施工(基層粉刷用砂的粗細、壓光程度及時間)的原因,涂裝體系出現(xiàn)裂紋的幾率較大,一旦出現(xiàn)裂紋,雨水、灰塵從縫隙中進入,輕則影響美觀,重則會出現(xiàn)氣泡、剝落現(xiàn)象,金屬氟碳漆裝飾效果好,使用壽命長的優(yōu)點就完全失去了意義。

2.3 高耐水性

如果涂裝基層體系的含水率高,在使用過程中很容易使金屬氟碳漆表面出現(xiàn)氣泡、流墜現(xiàn)象。而一般裝飾工程工期要求緊,涂裝施工時很難保證墻面的含水率在控制范圍內(nèi),這就要求涂裝體系的基層具有良好的耐水性。

3 金屬氟碳漆飾面在外保溫系統(tǒng)開裂的原因

基層為漿體類保溫材料由于其本身材料松散的特性,在施工及使用過程中極易產(chǎn)生開裂。

3.1 金屬氟碳漆飾面在基層為漿體材料外保溫系統(tǒng)開裂的原因

3.1.1 保溫材料影響因素

保溫材料質(zhì)量不合格,易發(fā)生粘結(jié)不良或日久失效造成空鼓,膠粉料存放時間過長或受潮初凝使其失效,易導(dǎo)致粘結(jié)強度降低。

3.1.2 保溫層施工影響因素

1)基層墻體處理不當(dāng):漿體材料保溫層與墻體界面處理不當(dāng),除黏土磚墻體外,其他墻體均應(yīng)用界面砂漿處理后再涂抹漿體保溫材料[2],否則,易造成保溫層直接空鼓。界面處理材質(zhì)失效,形成界面層與主體空鼓,保溫層有效約束破壞,造成保溫層空鼓。黏土磚墻體未提前淋水濕潤直接涂抹或未清理表面油污等附著物時,一次性涂抹面積過大或速度太快未壓實而導(dǎo)致局部空鼓。2)現(xiàn)場造成漿體保溫材料級配不合理影響粘結(jié)強度,形成施工時局部空鼓或破壞等缺陷。3)漿體保溫層養(yǎng)護不當(dāng)造成空鼓:漿體保溫材料在凝結(jié)硬化過程中會需要一定的水分,在南方地區(qū)的夏季施工過程中,由于氣溫過高而使?jié){體內(nèi)的水分因蒸發(fā)而流失,水分流失后若不能及時補給,極易造成開裂、空鼓。

3.2 金屬氟碳漆飾面在基層為EPS板外保溫系統(tǒng)開裂的原因

金屬氟碳漆飾面的EPS外保溫體系由三個層次即保溫層、膩面層、涂料層構(gòu)成[3],它們在整個系統(tǒng)中分別具有如下功能:保溫節(jié)能;找平、抗裂、保護、輔助造型;裝飾保護。三個層次共同實現(xiàn)對建筑的保溫、保護、裝飾等作用。由于該體系的復(fù)雜性帶來了系統(tǒng)開裂可能性的增大,外墻外保溫系統(tǒng)產(chǎn)生裂縫的原因[4,5]主要有以下五方面:1)EPS外墻外保溫體系中的保溫層導(dǎo)熱系數(shù)很低,一般在0.041 W/(m·K)以下,保溫體系面層在夏季時表面溫度可高達70℃。來自體系表面的熱量集中在保護層(飾面層)。而保溫層與保護層(飾面層)的材料密度不同,彈性模量和線性膨脹系數(shù)相差很大,在季節(jié)、晝夜的溫度應(yīng)力作用下變形也不同,一段時間后就會出現(xiàn)不同程度的裂縫。2)EPS保溫板在晝夜及季節(jié)變化發(fā)生熱脹冷縮也會在板縫處產(chǎn)生變形引力。該保溫體系通常采用純點粘或框粘,體系存在貫通的空腔,正負風(fēng)壓對有空腔的保溫隔熱墻面進行擠或拉,易造成板縫處開裂。極端情況下負風(fēng)壓甚至?xí)⒈匕逑频簟?)EPS保溫板系統(tǒng)中,保溫板的尺寸一般為1 200 mm×600 mm規(guī)格,采用點框粘貼法時,體系中存在很多的空腔,在夏季溫度較高時,空腔中的空氣受熱膨脹,保溫板向外變形造成飾面層開裂。4)在外墻外保溫體系中保護層(飾面層)一般都采用聚合物干混砂漿,要求高一點的采用聚合物乳液砂漿。這些砂漿不會自裂,但由于成本限制抗裂效果不夠理想。另外,保溫材料的質(zhì)量、施工質(zhì)量等也容易引起保溫墻面的裂紋。5)在金屬氟碳漆的施工過程中,漆中加稀釋劑太多,施工溫度較高或風(fēng)力較大時,稀釋劑在形成干漆膜前會揮發(fā)掉,干膜會收縮,容易出現(xiàn)開裂斷開現(xiàn)象。

4 金屬氟碳漆飾面的外保溫體系的抗裂途徑

金屬氟碳漆飾面的外保溫體系的抗裂途徑主要有以下幾種:

1)通過改變保溫系統(tǒng)的自身結(jié)構(gòu)來達到抗裂的作用。a.對漿體保溫材料由于其材料的特性,施工時因基層處理(界面層)必須按相關(guān)要求施工,嚴(yán)格按要求進行漿料的現(xiàn)場配料,必須嚴(yán)格控制每遍厚度和每遍的時間間隔,必須嚴(yán)格保證保溫層的厚度,以防因保護層厚度不勻而產(chǎn)生裂縫。b.由于保溫板的尺寸較大并且EPS外保溫系統(tǒng)內(nèi)部的空腔結(jié)構(gòu),在自身收縮和環(huán)境溫濕度影響而造成的變形量和變形應(yīng)力就較大,容易造成面層開裂。因此在采用金屬氟碳漆飾面時應(yīng)該采用尺寸較小的保溫板,并且采用滿粘的形式減小體系內(nèi)部的空腔。2)科學(xué)合理的選擇膩面層的材料來達到抗裂的作用。在驗收合格的保溫基層上批刮一定厚度的具有找平、抗裂的膩子,應(yīng)滿足JG/T 157-2004建筑外墻用膩子標(biāo)準(zhǔn)抗裂要求R型標(biāo)準(zhǔn),在批刮厚度2 mm以上時,可以彌補0.3 mm以內(nèi)的保溫基層上的裂紋。拉伸強度(＞1.0 MPa)有效控制裂紋的產(chǎn)生。在抗裂找平功能性膩面層上,使用金屬漆專用光面膩子或拉毛、噴涂造型膩子,除滿足裝飾要求外,根據(jù)相鄰材料線收縮系數(shù)需相近的要求,宜選用彈性小又有一定抗裂功能的產(chǎn)品輔助抗裂。除了選擇合適的膩面配套體系及膩面材料外,施工質(zhì)量也非常關(guān)鍵。3)嚴(yán)格控制施工環(huán)境溫度、濕度和金屬氟碳漆的材料性能的適應(yīng)關(guān)系,并及時進行必要配方調(diào)整;正確控制噴涂間隔時間,使保溫層熟化時間不低于48 h后再進行飾面層的施工。

5 結(jié)語

外墻外保溫的普及使原本就要求比較高的金屬氟碳漆外墻涂裝難度更大、要求更高,尤其是要處理好外墻外保溫基層的自身開裂問題。而金屬氟碳漆外墻外保溫體系成功的關(guān)鍵就是要選擇合適的膩面體系及膩面材料,確保膩面層有效控制、彌補裂紋產(chǎn)生。這樣才能保障金屬氟碳漆在建筑外墻裝飾中充分發(fā)揮自身的優(yōu)點,實現(xiàn)保溫節(jié)能、高檔美觀、經(jīng)久耐用的建筑功能。

[1] 李 旭.建筑外墻氟碳漆施工實例[J].廣州建筑,2004,4(6):15-17.

[2] DGJ32/J 19-2006,民用建筑節(jié)能工程施工質(zhì)量驗收規(guī)程[S].

[3] 楊嗣信,吳 璉.關(guān)于外墻涂料飾面的若干問題[J].建筑技術(shù),2002(9):31-32.

[4] 何勇智.外墻外保溫系統(tǒng)幾個關(guān)鍵問題的探討[J].新型建筑材料,2005(5):29-30.

[5] 任建民,張運平,張海斌.EPS板薄抹灰外墻外保溫系統(tǒng)裂縫成因與控制[J].建設(shè)科技,2006(9):11-13.