低污染型水性材料在建筑工程中的應(yīng)用

1前言

在建筑行業(yè)快速進(jìn)步的背景下，建筑材料的選擇會(huì)對(duì)建筑物的質(zhì)量、生態(tài)環(huán)境以及居住者的健康造成重大影響，傳統(tǒng)建材在生產(chǎn)與使用過程中往往會(huì)釋放出大量有害物質(zhì)，如揮發(fā)性有機(jī)化合物（VOCs）等，導(dǎo)致室內(nèi)外環(huán)境污染，并對(duì)人類健康構(gòu)成威脅。低污染型水性材料作為一種環(huán)保型新材料，采用水作為稀釋劑，具備低VOCs排放、無毒性、無氣味及可生物降解等優(yōu)點(diǎn)，在建筑項(xiàng)目中逐漸得到應(yīng)用。深人探討低污染型水性材料在建筑施工中的應(yīng)用，對(duì)于促進(jìn)建筑業(yè)的可持續(xù)發(fā)展、提升建筑工程質(zhì)量、保護(hù)居住者健康具有關(guān)鍵意義。

2低污染型水性材料概述

2.1定義與分類

低污染型水性材料是一種以水作為溶劑或作為分散介質(zhì)的材料，在生產(chǎn)和使用時(shí)對(duì)環(huán)境造成的污染更輕。按其應(yīng)用及性質(zhì)，可分為水性涂料、水性膠粘劑、水性密封膠三大類。水性涂料還可以進(jìn)一步分為內(nèi)墻水性涂料、外墻水性涂料、木器水性涂料等；水性膠粘劑可用于粘合各種材質(zhì)，如木材、石材、金屬等；而水性密封膠通常用于建筑縫隙、管道接頭等的密封

2.2性能特點(diǎn)

（1）環(huán)保性能優(yōu)越：相對(duì)于常規(guī)的溶劑型材料，水性材料VOCs的釋放明顯減少。目前，我國(guó)主要采用傳統(tǒng)溶作者簡(jiǎn)介：韓財(cái)政（1990-），男，漢族，山東昌邑人，本科，中級(jí)工程師，研究方向：建筑工程項(xiàng)目管理。

劑型材料，其釋放的VOCs可達(dá)到 500g/L～700g/L ，而高性能的木質(zhì)材料涂層中VOCs濃度低于 50g/L ，從而降低了對(duì)室內(nèi)環(huán)境的污染，保障了使用者的身體健康。

（2）良好的耐水性和耐候性：通過對(duì)其成分的不斷優(yōu)化及工藝的不斷完善，其防水、耐老化等性能有了明顯的提高。例如：水性外墻涂料的耐水性可按標(biāo)準(zhǔn)GB/T9274-1988進(jìn)行測(cè)定，要求其在一定時(shí)限之內(nèi)無起泡、脫落等情況；其耐老化性能測(cè)試超過500個(gè)小時(shí)，可以滿足各種天氣環(huán)境對(duì)建筑物的裝修要求。

（3）施工性能良好：該產(chǎn)品采用水作為稀釋劑，相比易燃、易爆的有機(jī)溶劑，其具有很高的安全性能。水性材料具有使用方便、高效、快捷等優(yōu)點(diǎn)，可以大幅縮短建設(shè)項(xiàng)目的時(shí)間。

2.3作用原理

低污染型水性材料的基本性能是以其獨(dú)特的化學(xué)結(jié)構(gòu)和成分組成為基礎(chǔ)的。例如，水性涂料的成膜材料一般是水溶性的樹脂，它們以乳劑或分散劑的方式出現(xiàn)在水里。使用時(shí)，由于水的不斷蒸發(fā)，各層的樹脂顆粒相互靠攏，相互融合，形成一層完整的涂層，具有良好的裝飾、防護(hù)效果。而水性膠粘劑是利用氫鍵和范德華力等分子之間的相互作用來粘合各種物質(zhì)。

3低污染型水性材料在建筑工程中的具體應(yīng)用

3.1水性涂料在建筑內(nèi)外墻裝飾中的應(yīng)用

3.1.1內(nèi)墻裝飾

在住宅和商業(yè)建筑的室內(nèi)裝修中，水性涂料得到了廣泛應(yīng)用。在一座新開發(fā)的居住區(qū)的外墻裝修中，使用的是一種新型的水性乳膠漆，經(jīng)過裝修后，對(duì)其內(nèi)部的空氣品質(zhì)進(jìn)行測(cè)試，結(jié)果表明，其VOCs的濃度遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)（GB/T18883-2002《室內(nèi)空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》中要求VOCs濃度不超過 0.6mg/m³ ），其濃度只有 0.15mg/m² 另外，該產(chǎn)品色彩豐富，覆蓋能力強(qiáng)，噴涂后的墻壁顏色均勻，質(zhì)地細(xì)膩，能很好地適應(yīng)住戶對(duì)房間環(huán)境的要求2。

3.1.2外墻裝飾

由于具有優(yōu)良的耐候性、良好的耐腐蝕性以及良好的自清潔性能，水性氟碳涂料已被廣泛應(yīng)用于高層建筑的外墻裝修。本文介紹了一種新型的水性氟碳涂料，該涂料在一座地標(biāo)式建筑物的外墻上應(yīng)用5年后，仍能維持其原有的顏色及光澤，無明顯的褪色及粉化現(xiàn)象。相對(duì)于常規(guī)的有機(jī)碳氟涂層，該涂層可使VOCs的釋放量下降 70% 左右，從而大幅減輕了對(duì)環(huán)境的影響。圖1為水性氟碳涂料。

3.2水性膠粘劑在建筑材料粘結(jié)中的應(yīng)用

3.2.1木材粘結(jié)

在家具制造和室內(nèi)裝修中，水性白乳膠常用于木材的粘結(jié)。對(duì)不同品牌的水性白乳膠和傳統(tǒng)溶劑型膠粘劑進(jìn)行粘結(jié)強(qiáng)度測(cè)試，結(jié)果如表1所示。

盡管與常規(guī)的有機(jī)溶劑膠相比，水性白乳膠的粘粘性能稍差，但已經(jīng)可以達(dá)到大部分木質(zhì)材料的粘粘要求。并且，該乳液是一種無毒、無氣味的乳液，在工作時(shí)不會(huì)產(chǎn)生有毒的氣體，對(duì)使用者的身體而言是安全的。圖2為水性白乳膠。

3.2.2石材與金屬粘結(jié)

水性環(huán)氧膠粘劑是適用于石材與金屬的粘結(jié)的新型防水涂料。某商業(yè)建筑的石材幕墻采用水性環(huán)氧膠粘劑進(jìn)行粘結(jié)，該涂料應(yīng)用3年，未出現(xiàn)石材脫落、開裂等現(xiàn)象，粘結(jié)效果穩(wěn)定可靠。同時(shí)，水性環(huán)氧膠粘劑具有良好的耐水性和耐化學(xué)腐蝕性，能適應(yīng)復(fù)雜的室外環(huán)境，

3.3水性密封膠在建筑防水密封中的應(yīng)用

3.3.1屋面防水密封

在屋面防水施工中，可以采用水性聚氨酯密封膠對(duì)屋頂?shù)拇罱涌p和落水口等位置進(jìn)行封閉。例如，使用水性聚氨酯密封膠對(duì)一座工業(yè)廠房的房頂進(jìn)行了防水處理，該工程在經(jīng)歷了一個(gè)多月的雨季后，沒有出現(xiàn)漏水的情況。結(jié)果表明，該材料具有良好的防水及抗老化性能，其應(yīng)用年限為2～3年3]。

3.2.2衛(wèi)生間防水密封

在家用廁所的防水施工中，常用水性硅酮密封膠，用于馬桶底座和地漏周邊的密封。該產(chǎn)品具有優(yōu)良的彈性、防水性能，可有效地防水、防潮，解決了常規(guī)防水密封劑容易產(chǎn)生霉變的問題，從而提升了產(chǎn)品的外觀及功能性。

4低污染型水性材料應(yīng)用的優(yōu)勢(shì)與面臨的挑戰(zhàn)

4.1應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

（1）環(huán)保優(yōu)勢(shì)顯著：應(yīng)用低污染型水性材料可有效地減少施工過程中產(chǎn)生的廢氣，提高室內(nèi)及室外的空氣品質(zhì)，減輕對(duì)周圍的生態(tài)及人類身體的傷害。以10000平方米的商用樓為研究對(duì)象，如果將低污染型水性材料完全應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)中，將會(huì)較常規(guī)建材減少5噸左右的VOCs，從而達(dá)到環(huán)保目的。

（2）性能滿足需求：從防水、耐候性和結(jié)合強(qiáng)度等幾個(gè)重要的技術(shù)指標(biāo)來看，這種新型的防水涂料已經(jīng)能夠很好地適應(yīng)現(xiàn)代建筑的要求，并且有些技術(shù)指標(biāo)比常規(guī)的要好很多。而且，隨著科技的發(fā)展，它的表現(xiàn)也越來越好。

（3）經(jīng)濟(jì)效益良好：盡管低污染型水性材料的初期購(gòu)置費(fèi)用較常規(guī)建材稍高，但其優(yōu)良的特性將大幅降低維修與更新費(fèi)用，且因其高效的建造速度，可大幅縮短

建設(shè)周期，并降低整體造價(jià)。

4.2面臨的挑戰(zhàn)

（1）成本挑戰(zhàn)：某些高性能低污染型水性材料的制造成本偏高，使得它們的市場(chǎng)售價(jià)也相應(yīng)增加，這在一定程度上限制了這類材料在注重成本效益的建筑工程中的使用。例如，高端水性木器漆的價(jià)格相較于傳統(tǒng)溶劑型產(chǎn)品可能高出 30%～50% 。

（2）技術(shù)實(shí)施挑戰(zhàn)：低污染型水性材料的應(yīng)用技術(shù)和工藝流程與傳統(tǒng)建材存在差異，部分施工人員對(duì)其操作細(xì)節(jié)和注意事項(xiàng)缺乏深入了解，可能會(huì)導(dǎo)致施工質(zhì)量隱患。另外，在低溫高濕條件下，低污染型水性材料的干燥時(shí)間較長(zhǎng)，這可能會(huì)影響工程進(jìn)度。

（3）市場(chǎng)認(rèn)知障礙：一些房地產(chǎn)開發(fā)商和用戶對(duì)低污染型水性材料的特性和優(yōu)點(diǎn)知之甚少，依舊偏好傳統(tǒng)的建筑材料，這成為低污染型水性材料在市場(chǎng)中普及的一大障礙。

5促進(jìn)低污染型水性材料應(yīng)用的建議

（1）加強(qiáng)技術(shù)研發(fā)與創(chuàng)新：加大對(duì)低污染型水性材料技術(shù)研究的資金投人，鼓勵(lì)科研機(jī)構(gòu)和企業(yè)進(jìn)行產(chǎn)學(xué)研合作，致力于開發(fā)性能更優(yōu)、成本更低的產(chǎn)品。例如，通過研發(fā)新型水性樹脂和優(yōu)化配方等手段，提升產(chǎn)品的性能并降低成本。

（2）完善標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范：制定并完善適用于低污染型水性材料的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)、施工規(guī)范及驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)，為這些材料的生產(chǎn)、使用和質(zhì)量控制提供明確指導(dǎo)。同時(shí)，強(qiáng)化市場(chǎng)監(jiān)管，防止假冒偽劣產(chǎn)品流入市場(chǎng)，維護(hù)良好的市場(chǎng)秩序。

（3）加強(qiáng)施工人員培訓(xùn)：組織針對(duì)低污染型水性材料施工技術(shù)的培訓(xùn)活動(dòng)，提高施工人員的專業(yè)技能和操作水平，使其熟悉低污染型水性材料的施工工藝、環(huán)境要求以及質(zhì)量控制要點(diǎn)，確保施工質(zhì)量達(dá)到預(yù)期效果。

（4）加大市場(chǎng)推廣力度：利用宣傳冊(cè)、網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)、行業(yè)展會(huì)等多種渠道，加強(qiáng)對(duì)低污染型水性材料性能、優(yōu)勢(shì)及其成功案例的宣傳推廣，增強(qiáng)建筑開發(fā)商、施工單位和消費(fèi)者對(duì)這類材料的認(rèn)知度和接受度。對(duì)于采用低污染型水性材料的項(xiàng)目，可以給予政策支持或經(jīng)濟(jì)補(bǔ)貼作為激勵(lì)措施。

6結(jié)論

低污染型水性材料由于其環(huán)保性和優(yōu)異性能，在建筑工程領(lǐng)域展現(xiàn)出巨大的應(yīng)用潛力。這些材料在建筑內(nèi)外墻裝飾、膠粘劑使用以及防水密封等多個(gè)方面得到了應(yīng)用，顯著減少了建筑過程中的污染問題，并提升了建筑物的質(zhì)量及居住環(huán)境的舒適度。盡管當(dāng)前這類材料在實(shí)際應(yīng)用中遇到了成本較高、技術(shù)難題以及市場(chǎng)認(rèn)知不足等挑戰(zhàn)，但隨著科技的進(jìn)步、相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范的日臻完善以及市場(chǎng)推廣力度的加大，這些問題有望逐步克服。展望未來，低污染型水性材料將在建筑工程領(lǐng)域獲得更廣泛的應(yīng)用，成為建筑材料的首選之一，推動(dòng)建筑業(yè)朝著更加綠色、環(huán)保和可持續(xù)的方向發(fā)展。因此，應(yīng)當(dāng)積極支持并參與低污染型水性材料的發(fā)展，共同構(gòu)建美麗家園和優(yōu)質(zhì)的生活環(huán)境。

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