新疆南疆地區(qū)外墻涂料的適用性和耐久性研究

上海建工一建集團(tuán)有限公司 上海 200120

1 研究背景[1-4]

經(jīng)過實(shí)地調(diào)查，南疆地區(qū)建筑物外墻涂料通常在涂刷3 個(gè)月，最多1 年時(shí)間左右就會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的病變，主要表現(xiàn)為涂層卷曲、起皮、剝落、粉化、開裂、變色等，有的墻體由于出現(xiàn)嚴(yán)重的析鹽而致使墻體表面大面積發(fā)白、發(fā)花、結(jié)晶等，給建筑物外觀和城市市容市貌帶來了嚴(yán)重的負(fù)面影響。引起涂料涂層病變的原因有當(dāng)?shù)刈匀画h(huán)境、技術(shù)措施、涂料質(zhì)量、施工工序等多方面因素。

1.1 外墻涂料的應(yīng)用現(xiàn)狀

1.1.1 外墻涂料粉化、開裂、剝落和變色

在南疆地區(qū)，外墻涂料使用過程中短時(shí)間內(nèi)會(huì)出現(xiàn)的主要問題是大面積的粉化、開裂和剝落，尤其在墻根、落水口以及整面女兒墻等部位，現(xiàn)象更為嚴(yán)重。外墻涂料還表現(xiàn)出了在大面積上有較為明顯的色差，涂料在使用一定時(shí)間后，觀感十分破舊（圖1）。

總體現(xiàn)狀上，三個(gè)部位具有明顯的病變特征：第一為墻體墻基部分，即從地面向上1 m左右，此處主要的情況是在外墻涂料的表面出現(xiàn)大面積的可溶于水的白色析鹽物，并伴有大面積的涂層開裂、剝落現(xiàn)象，有些未涂料的部分析鹽更加嚴(yán)重；第二部位為墻體1 m以上到女兒墻墻根處，此處遭損壞的面積最大，主要表現(xiàn)為大面積的卷曲、起皮、剝落、粉化、開裂和變色；第三部位為女兒墻墻根到屋檐處，此處主要表現(xiàn)為女兒墻底部外立面返堿析鹽、發(fā)花和粉化。

1.1.2 墻體返堿、析鹽現(xiàn)象

在已施工墻體表層，尤其是燒結(jié)黏土磚，返堿析鹽現(xiàn)象非常嚴(yán)重，主要表現(xiàn)為白色粉末覆蓋，可溶于水，水溶液表現(xiàn)為堿性，pH值約8～9。另外，在開裂粉化和剝落的涂料破裂處和底面也有嚴(yán)重的返堿、析鹽現(xiàn)象（圖2）。

圖1 外墻涂層大面積粉化、剝落

圖2 外墻涂層析鹽

1. 2 外墻涂料病變成因分析

從上述涂料涂層的現(xiàn)象、收集到的資料以及從當(dāng)?shù)卦O(shè)計(jì)、施工、材料供應(yīng)商、檢測(cè)等了解到的情況來分析，造成目前喀什地區(qū)建筑物外墻涂料病變和析鹽泛白的主要原因有5 個(gè)方面因素。

1.2.1 當(dāng)?shù)厮牡刭|(zhì)及氣候的因素

根據(jù)當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)勘察資料，當(dāng)?shù)赝寥篮偷叵滤瑝A和可溶性鹽濃度較高，墻體吸收水分后從表面向內(nèi)部滲透，隨后將內(nèi)部可溶性物質(zhì)溶解。當(dāng)墻體干燥時(shí)，水分由內(nèi)向外發(fā)生遷移，又將可溶性物質(zhì)攜帶到墻體表面，隨著墻體表面水分的蒸發(fā)，便將白色的可溶性鹽類結(jié)晶物著床于表面。

建筑物中水蒸汽會(huì)沿墻體的毛細(xì)孔上升，但由于毛細(xì)孔的壓力原因，上升到高度只能限于一定的范圍以下，再加上墻體材料的析鹽，在墻體1 m以下的范圍內(nèi)通常能夠看到比較嚴(yán)重的析鹽現(xiàn)象。墻體其他部分的析鹽現(xiàn)象主要是由于蒸發(fā)或潮濕帶出水和墻體材料中的鹽，在墻體表面積聚形成的返堿析鹽現(xiàn)象。

1.2.2 建筑材料可溶性鹽含量高，強(qiáng)度低、孔隙率高

當(dāng)?shù)夭捎玫钠鰤Σ牧?、抹灰材料富含堿性鹽類物質(zhì)，其中典型的是建筑用磚和砂。磚為直接采用當(dāng)?shù)氐柠}漬土燒結(jié)而成，不僅可溶性鹽含量高、黏性低且含砂量也高，因此燒結(jié)成的磚料抗壓強(qiáng)度相對(duì)較低，結(jié)構(gòu)也較為酥松，很容易吸收水分。砂是當(dāng)?shù)氐母瓯谏埃扇苄喳}含量高，泥土含量大，砂子級(jí)配不理想，細(xì)顆粒比例高，再加上沒有采用抗硫酸鹽水泥，因此，析鹽現(xiàn)象較為普遍。另外，相對(duì)較高孔隙率的墻體材料也使得地下水分更容易通過墻體材料蒸發(fā)水分和析出鹽分。

1.2.3 使用落后甚至淘汰的材料

根據(jù)當(dāng)?shù)卦O(shè)計(jì)單位、施工單位和涂料供應(yīng)商所述，除了個(gè)別工程在相關(guān)部門要求下，采用合成樹脂乳液外墻涂料外，當(dāng)?shù)厣a(chǎn)和使用的外墻涂料多為以107膠水或801膠水配置的低檔涂料，其成膜物可為水透過，耐水性差、抗堿性弱，更經(jīng)不起強(qiáng)烈的紫外線照射，涂層脆弱極易粉化、剝落，且不采用底涂進(jìn)行封底。

1.2.4 施工工藝不當(dāng)

當(dāng)?shù)赝鈮ν苛系氖┕すに囍饕?類：第一類是在墻體上采用膩?zhàn)幽ㄆ?，然后直接涂? 道面涂；第二類是只做局部的批刮；第三類是直接涂刷面涂。

1.2.5 采用了不合格或不適用的外墻膩?zhàn)?/p>

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研和查看，較多工程使用的外墻膩?zhàn)颖容^酥松，黏粘結(jié)力差、不防水，加上沒有使用抗堿底漆，加速了墻體表面返堿、涂層卷曲、起皮、剝落、粉化、開裂和變色等病變的產(chǎn)生。

2 研究試驗(yàn)與建議

在施工現(xiàn)場(chǎng)針對(duì)性地制作了面層涂料試驗(yàn)樣板和底層涂料試驗(yàn)樣板，進(jìn)行相關(guān)性能的檢測(cè)。

2.1 面層涂料試驗(yàn)

抗紫外線試驗(yàn)（暴曬試驗(yàn)），試驗(yàn)樣板進(jìn)行了3個(gè)月的不間斷暴曬，以檢測(cè)面層涂料的退色程度，開裂程度，粉化程度。經(jīng)過3個(gè)月的暴曬，涂料樣板質(zhì)量滿足規(guī)范要求。

2.2 底層涂料試驗(yàn)

抗硫酸鹽析鹽試驗(yàn)，檢測(cè)涂層的防水性能，規(guī)范要求72 h，實(shí)際做了144 h；檢測(cè)抗析鹽性能，規(guī)范要求144 h，實(shí)際做了288 h，檢測(cè)結(jié)構(gòu)均符合規(guī)范要求。

2.3 建議

（a）底涂：采用滲透型高抗堿抗析鹽底漆。其耐堿性和耐析鹽性的性能指標(biāo)應(yīng)分別達(dá)到《建筑內(nèi)外墻用底漆》（JC/T 210—2007）外墻I型的指標(biāo)，耐堿性≥72 h無異常，耐析鹽性≥144 h無異常；

（b）中涂：采用較高延伸率、較好低溫柔性的彈性乳膠漆。其標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的斷裂伸長率應(yīng)高于《彈性建筑涂料》（JG/T 172—2005）中外墻技術(shù)指標(biāo)，斷裂伸長率應(yīng)≥250%；

（c）面涂：采用硅樹脂丙烯酸乳膠漆。其耐人工氣候老化性應(yīng)高于《合成樹脂乳液外墻涂料》（GB/T 9755—2001）中優(yōu)等品的技術(shù)指標(biāo)，耐人工氣候老化時(shí)間應(yīng)≥1 000 h。

3 實(shí)踐應(yīng)用

3.1 工程概況

莎車縣圖文信息綜合服務(wù)中心工程位于喀什地區(qū)莎車縣城南新區(qū)，占地53 333 m2，建筑面積約3 萬m2，主要由圖文信息中心、培訓(xùn)中心公寓、會(huì)議展覽中心和市民服務(wù)中心等4 個(gè)單體工程組成，是新一輪上海援疆工作首批“交鑰匙”工程中投資額最大的項(xiàng)目，是集社區(qū)服務(wù)、文化傳播、科普推廣、圖書閱覽、教育培訓(xùn)、展覽展示、學(xué)術(shù)交流功能為一體的莎車縣標(biāo)志性建筑，工程外墻采用真石漆涂料。

3.2 材料選擇

工程主要材料采用雙組份抗硫酸鹽涂料、EVA添加劑、超細(xì)粒徑抗堿乳液、滲透型高抗堿抗析鹽底漆、真石漆、硅樹脂丙烯酸乳膠漆面漆（透明）。

將外墻面分為1.5 m以下及以上兩部分。在1.5 m以下區(qū)域先涂刷雙組份抗硫酸鹽涂料底層，最大限度地減少泛堿對(duì)外墻涂料的影響；在外墻膩?zhàn)又屑尤隕VA添加劑，有效地增加膩?zhàn)优c雙組份抗硫酸鹽涂料底層的黏結(jié)強(qiáng)度；在1.5 m以下及以上區(qū)域涂料中加入超細(xì)粒徑抗堿乳液，以提高涂層耐堿抗鹽性能。

3.3 施工工藝流程及要點(diǎn)

3.3.1 1.5 m以下區(qū)域

涂刷雙組份抗硫酸鹽涂料（1遍）→ 批外墻膩?zhàn)?→涂刷底涂（1遍）→涂刷中涂（2遍）→涂刷面涂（1遍）

3.3.2 1.5 m以上區(qū)域

批外墻膩?zhàn)印?涂刷底涂（1遍）→涂刷中涂（2遍）→涂刷面涂（1遍）。

3.3.3 施工要點(diǎn)及注意事項(xiàng)

（a）施工應(yīng)在溫度5～35℃，空氣濕度小于70%的條件下進(jìn)行；冬季禁止施工；禁止在風(fēng)力6級(jí)以上施工。

（b）基層表面應(yīng)無殘?jiān)酀{、松浮的顆粒、灰塵、油漬等。

（c）將充分調(diào)勻的外墻批嵌膩?zhàn)泳鶆蚺卧诒貕γ婵沽焉皾{基層上，批刮厚度應(yīng)不小于1.5～2.0 mm（2道），粉劑用量控制為2.0～2.5 kg/m2。批刮時(shí)由細(xì)部到大面，待完全干固（約24 h）后方可進(jìn)行下道工序施工。

（d）彈豎向及水平向控制線作為墻面分格線的控制基準(zhǔn)。

（e）設(shè)計(jì)合理的涂刷的順序，避免墻面污染。

（f）底涂涂飾時(shí)應(yīng)用力均勻，確保涂膜完整連續(xù)、基層被完全封閉。涂刷前底漆需充分?jǐn)嚢杈鶆?，按照生產(chǎn)廠家的說明書稀釋涂料，不得隨意加水稀釋。

（g）待底涂干燥后（施工后12～24 h），檢查表面情況，是否有漏刷，并清理表面的毛頭和凸起，然后才能涂刷中涂主漆。

（h）每個(gè)完成的墻體表面一次連續(xù)刷完，接茬設(shè)在構(gòu)縫內(nèi)、轉(zhuǎn)角處，不得留在大面上，確保整面墻的均勻度。

（i）中涂干燥后（施工后24 h，氣溫20 ℃，相對(duì)濕度＜85%）涂刷面涂。

4 結(jié)語

本文對(duì)南疆地區(qū)外墻涂料適用性和耐久性進(jìn)行了全面細(xì)致的研究，并在莎車縣圖文信息綜合服務(wù)中心工程中實(shí)踐應(yīng)用，經(jīng)過一年來的季節(jié)輪換，建筑物外墻涂料依然猶如一件新衣，該技術(shù)有效地解決了南疆地區(qū)涂層卷曲、起皮、剝落、粉化、開裂的質(zhì)量頑疾，確保了建筑物外觀效果和城市市容市貌，節(jié)省了日后維修費(fèi)用，具有良好的經(jīng)濟(jì)及社會(huì)效益，可在南疆地區(qū)推廣應(yīng)用。