抗泛堿免開裂飾面砂漿的研制及工程應(yīng)用

陳素娜 毛瑞 王程鴻 陳燕升

摘 要：為解決飾面砂漿易泛堿、易產(chǎn)生收縮裂紋難題，研究配方中摻入醋酸乙烯/乙烯共聚膠粉以改善砂漿性能。試驗(yàn)結(jié)果表明：醋酸乙烯/乙烯共聚膠粉可提高砂漿的綜合性能，降低飾面砂漿泛堿與開裂的可能性。并在施工應(yīng)用中，提出基層處理、操作環(huán)境等要求，以期改善建筑工程質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：飾面砂漿；泛堿；開裂；工程應(yīng)用

中圖分類號(hào)：TQ639 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-8937（2013）18-0022-02

隨著房地產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)建設(shè)的快速發(fā)展，飾面砂漿逐步被社會(huì)認(rèn)可接受。發(fā)展建筑飾面砂漿是保護(hù)環(huán)境及提高建筑工程質(zhì)量的重要措施。與普通砂漿相比飾面砂漿具有產(chǎn)品質(zhì)量高、對(duì)環(huán)境的污染小、生產(chǎn)效率高、便于施工等優(yōu)點(diǎn)。相比目前使用較多的毒性大、氣味重的“建筑膠水”以及在2003年以前風(fēng)行一時(shí)的瓷磚、馬賽克，實(shí)踐表明：在長(zhǎng)期的外界環(huán)境下，特別是北方寒冷地區(qū)，經(jīng)過(guò)風(fēng)吹雨打和日曬及凍融循環(huán)會(huì)使這些產(chǎn)品很快陳舊、墻面污染及褪色難以更新。一些工程墻體的改舊返新正逐步采用飾面砂漿來(lái)進(jìn)行處理，特別是在瓷磚粘結(jié)不牢會(huì)從高空落下造成人身傷亡事故時(shí)有發(fā)生的情況下。隨著高層和超高層建筑的不斷增多，人們對(duì)建筑外墻飾面的安全性、美觀性和清洗性要求也越來(lái)越高。傳統(tǒng)裝飾砂漿是一種以水泥基為主的純無(wú)機(jī)材料，存在許多水泥基材料本身固有的問(wèn)題如：易泛堿、易產(chǎn)生收縮裂紋、抗拉強(qiáng)度低、彈性差等現(xiàn)象。為克服這些缺陷，進(jìn)行飾面砂漿研制，研究配方中摻入醋酸乙烯/乙烯共聚膠粉改善砂漿性能，改善建筑工程質(zhì)量，具有帶動(dòng)生活產(chǎn)業(yè)發(fā)展的實(shí)際意義。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 試驗(yàn)原料

0.1～0.4 mm石英砂，工業(yè)級(jí)；白水泥，工業(yè)級(jí)；熟石灰，工業(yè)級(jí)；N2028膠粉，工業(yè)級(jí)；瓦克：C8366，赫克力士天普代工有限公司，Combizell品牌；表面活性引氣劑及憎水劑，工業(yè)級(jí)；301淀粉醚，工業(yè)級(jí)；顏料等。

1.2 試驗(yàn)儀器及工具

ATZ-10香山牌臺(tái)秤，稱量范圍250 g～10 kg；電子秤，廣州衡稱電子有限公司；攪拌器，多力士，D310Pziv-ky-100；油灰刀、鋼絲刷、膩?zhàn)庸蔚痘蚬伟?、膩?zhàn)油邪濉⑸凹?、輥筒、排筆、油漆刷、手提式電動(dòng)攪拌機(jī)、過(guò)濾篩、塑料桶、勻料板、鋼卷尺、粉線包、薄膜膠帶、遮擋板、遮蓋紙、塑料防護(hù)眼鏡、口罩、手套、工作服、膠鞋。

1.3 抗泛堿免開裂飾面砂漿的制備

按照表1中的基礎(chǔ)配方（N2028膠粉比例在2%～8%范圍調(diào)整），將各物料混合均勻，加入20%水（相對(duì)于物料總質(zhì)量而言），攪拌5 min，靜置3 min 即可。

1.4 性能測(cè)試

①泛堿性能測(cè)試：參照J(rèn)C/T 1024—2007《墻體飾面砂漿》標(biāo)準(zhǔn)。先在自制的250 mm×350 mm×5 mm水泥板基層處理后再刮涂3～5 mm飾面砂漿。將試樣在標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)條件20～23 ℃、相對(duì)濕度為45%～60%下養(yǎng)護(hù)24 h后，循環(huán)“澆水→烘箱干燥→澆水”21次，檢查試樣表面是否出現(xiàn)顏色不均勻、變淺等現(xiàn)象，并與實(shí)驗(yàn)室標(biāo)準(zhǔn)條件下養(yǎng)護(hù)的試樣對(duì)比，各計(jì)算出泛堿面積，并以此作為衡量指標(biāo)。

②砂漿試驗(yàn)按JGJ70-90《建筑砂漿基本性能試驗(yàn)方法》和GB/T 17671-1999《水泥膠砂強(qiáng)度檢驗(yàn)方法》進(jìn)行測(cè)試；抗壓、抗折強(qiáng)度參照GB/T 17671-99《水泥膠砂強(qiáng)度檢驗(yàn)方法（ISO 法）》進(jìn)行測(cè)試。拉伸粘結(jié)強(qiáng)度參照J(rèn)C/T 1024-2007《墻體飾面砂漿》標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測(cè)試。

2 結(jié)果與討論

2.1 泛堿與開裂表現(xiàn)

水泥基材的養(yǎng)護(hù)時(shí)間不足，基材中堿性太強(qiáng)的活性鈣、鎂等離子含量，當(dāng)涂膜遇水后，水分滲透到基層并激活了各種離子，干燥過(guò)程中基層的堿離子遷移到基層的表面和空氣中的CO2與水蒸氣結(jié)合而生成碳酸鹽的白色結(jié)晶，吸附在涂膜上即為泛堿。飾面砂漿產(chǎn)生泛堿的原因主要可以分為：一是作為泛堿成分的砂漿原料水化產(chǎn)生的堿性物質(zhì)的存在；二是作為泛堿載體的多余水分存在；三是作為泛堿通道的砂漿體孔隙的存在；四是外在環(huán)境的低溫高濕。

建筑物的外墻面在進(jìn)行飾面材料裝飾前，大多數(shù)是以水泥砂漿抹平找平的，由于水泥基材料的固有特點(diǎn)，當(dāng)受到溫度變化，干濕交替，凍融循環(huán)等環(huán)境因素影響時(shí)，加之水泥砂漿的收縮或建筑物沉降等原因，常產(chǎn)生開裂。同時(shí)，大氣中的二氧化碳、酸牲氣體及其它腐蝕性氣體沿著裂縫侵入墻體，會(huì)更進(jìn)一步破壞涂層，使之起泡、剝落、變色甚至粉化，失去其裝飾及保護(hù)功能。

此外，因施工質(zhì)量的原因，水泥砂漿抹灰面與墻體易產(chǎn)生空鼓和裂縫等。如果在此表面用飾面砂漿裝飾，則會(huì)導(dǎo)致涂層開裂，而且隨著時(shí)間的延長(zhǎng)，上述破壞因素的積累，裂縫會(huì)進(jìn)一步加深加大，不僅會(huì)對(duì)飾面涂膜破壞加劇，而且會(huì)對(duì)建筑物本身產(chǎn)生不利影響甚至破壞。裂紋超過(guò) 0.3 mm時(shí)膩?zhàn)訉樱ㄈ羰荝型外墻膩?zhàn)涌傻挚?.6 mm以下的裂紋）也會(huì)被拉裂，根據(jù)基層裂紋的熱脹冷縮及濕脹干縮的頻率不同膩?zhàn)訉颖焕殉霈F(xiàn)時(shí)間會(huì)不同。

2.2 膠粉抑制泛堿與開裂效果

在其它條件保持不變的前提下，驗(yàn)證了摻入醋酸乙烯/乙烯共聚膠粉（相對(duì)于干拌砂漿總質(zhì)量而言）對(duì)飾面砂漿泛堿抑制及阻止開裂效果的影響。不同摻量的乳膠粉，對(duì)飾面砂漿的抗泛堿效果完全不同，具體實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)見(jiàn)表2。驗(yàn)證表明，隨著乳膠粉摻量的增加，抗泛堿性能有明顯的改善，當(dāng)乳膠粉摻量達(dá)到5%～7%時(shí)，飾面砂漿基本無(wú)泛堿現(xiàn)象。分析原因是乳膠粉在飾面砂漿攪拌過(guò)程中，再次溶解，分散，形成聚合物乳液，與水化失水后的飾面砂漿相遇，乳膠粉形成一層聚合物立體網(wǎng)絡(luò)薄膜，填充在砂漿的微小空隙中，改善砂漿孔洞結(jié)構(gòu)，大幅度的降低飾面砂漿泛堿的可能性。當(dāng)乳膠粉的摻量太大時(shí)，由于乳膠粉的微量引氣作用，會(huì)使砂漿中引入大量氣泡，使得砂漿的孔隙率增大，抗泛堿能力減弱，結(jié)果見(jiàn)表2。

醋酸乙烯/乙烯共聚膠粉對(duì)飾面砂漿的抗裂性能試驗(yàn)采用水泥基材平板進(jìn)行驗(yàn)證，并在設(shè)計(jì)的時(shí)間內(nèi)進(jìn)行自然與烘箱快速干燥暴露試驗(yàn)，測(cè)量測(cè)試件裂縫第一條出現(xiàn)的時(shí)間及所呈現(xiàn)的長(zhǎng)度和寬度。驗(yàn)證表明塑性狀態(tài)的砂漿在水分蒸發(fā)時(shí)會(huì)產(chǎn)生毛細(xì)管壓力，使水泥基體發(fā)生干縮，引發(fā)裂縫的生成。共聚膠粉的膜層結(jié)構(gòu)可與水泥基體有良好的粘結(jié)性能，被拔出或拉斷需要消耗大量的能量，醋酸乙烯/乙烯共聚膠粉的摻入能夠承受基體干縮而產(chǎn)生的拉應(yīng)力，從而減少和防止飾面裂縫的產(chǎn)生。

3 工程應(yīng)用

3.1 工程概況

項(xiàng)目組B&G涂裝工程創(chuàng)業(yè)實(shí)踐隊(duì)深入廣東比亞德涂裝工程項(xiàng)目管理有限公司利用企業(yè)已有的外墻維護(hù)（翻新）、內(nèi)墻維護(hù)、涂裝工具、調(diào)色、防水、外墻肌理、內(nèi)墻肌理、外墻平涂、內(nèi)墻平涂、內(nèi)外墻膩?zhàn)?、外墻保溫、地坪防護(hù)、干粉砂漿、鋼結(jié)構(gòu)防護(hù)等16大涂裝系統(tǒng)施工標(biāo)準(zhǔn)結(jié)合企業(yè)承包的工程項(xiàng)目東莞松山湖別墅區(qū)展開應(yīng)用研究。

3.2 施工工藝及其注意事項(xiàng)

①表面處理。建筑裝飾前的表面處理是非常關(guān)鍵的，要求對(duì)被涂裝的基層去除浮灰，污物，表面如有裂縫和凹陷不平，要填嵌膩?zhàn)硬⒛テ?，此外，表面?yīng)干燥，含水率低于10%以下，PH值低于9以下。對(duì)于一些新筑的墻，因其表面析出的堿性物質(zhì)較多，影響涂裝的附著力，并對(duì)涂層構(gòu)成腐蝕威脅，故一定要配套使用抗堿的底漆或用高壓水清洗，以降低堿性，并使表面清潔。

②基層要求和檢測(cè)。對(duì)涂料施工而言，合格的基層有五個(gè)基本特性：堅(jiān)固、平整、干燥、中性、清潔。涂裝施工前應(yīng)首先檢查基層狀況，對(duì)那些沒(méi)有處理價(jià)值的基層（處理后仍達(dá)不到上述基本要求）應(yīng)要求甲方或其他工程人員采取補(bǔ)救措施，否則嚴(yán)謹(jǐn)施工。

③操作環(huán)境。飾面材料的干燥、結(jié)膜，都需要在一定的氣溫和濕度下進(jìn)行。不同類型的材料有其最佳的成膜條件。涂料及涂膜的性能通常是在室溫23±2℃、相對(duì)濕度為50%～60%條件下測(cè)試的，若施工和使用的環(huán)境溫度、濕度發(fā)生變化，其性能也會(huì)發(fā)生相應(yīng)變化。

4 結(jié) 論

①適當(dāng)摻入醋酸乙烯/乙烯共聚膠粉成膜后具有阻斷水源，抑制泛堿的作用。

②醋酸乙烯/乙烯共聚膠粉摻入后延緩了砂漿試件第一條裂縫的出現(xiàn)時(shí)間，膠粉摻量越大裂縫出現(xiàn)越晚，阻裂效果越明顯。

③驗(yàn)證還體現(xiàn)出醋酸乙烯/乙烯共聚膠粉改善了水泥砂漿的可操作性，并且顯著提高了砂漿的粘結(jié)強(qiáng)度，增強(qiáng)了水泥砂漿的柔性，便于施工。

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