抗泛堿免開裂飾面砂漿的研制及工程應用

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。試驗結果表明：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。并在施工應用中，提出基層處理、操作環境等要求，以期改善建筑工程質量。

關鍵詞：飾面砂漿；泛堿；開裂；工程應用

中圖分類號：TQ639 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2013）18-0022-02

隨著房地產業基礎建設的快速發展，飾面砂漿逐步被社會認可接受。發展建筑飾面砂漿是保護環境及提高建筑工程質量的重要措施。與普通砂漿相比飾面砂漿具有產品質量高、對環境的污染小、生產效率高、便于施工等優點。相比目前使用較多的毒性大、氣味重的“建筑膠水”以及在2003年以前風行一時的瓷磚、馬賽克，實踐表明：在長期的外界環境下，特別是北方寒冷地區，經過風吹雨打和日曬及凍融循環會使這些產品很快陳舊、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進行處理，特別是在瓷磚粘結不牢會從高空落下造成人身傷亡事故時有發生的情況下。隨著高層和超高層建筑的不斷增多，人們對建筑外墻飾面的安全性、美觀性和清洗性要求也越來越高。傳統裝飾砂漿是一種以水泥基為主的純無機材料，存在許多水泥基材料本身固有的問題如：易泛堿、易產生收縮裂紋、抗拉強度低、彈性差等現象。為克服這些缺陷，進行飾面砂漿研制，研究配方中摻入醋酸乙烯/乙烯共聚膠粉改善砂漿性能，改善建筑工程質量，具有帶動生活產業發展的實際意義。

1 實驗部分

1.1 試驗原料

0.1～0.4 mm石英砂，工業級；白水泥，工業級；熟石灰，工業級；N2028膠粉，工業級；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，工業級；301淀粉醚，工業級；顏料等。

1.2 試驗儀器及工具

ATZ-10香山牌臺秤，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、膩子刮刀或刮板、膩子托板、砂紙、輥筒、排筆、油漆刷、手提式電動攪拌機、過濾篩、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中的基礎配方（N2028膠粉比例在2%～8%范圍調整），將各物料混合均勻，加入20%水（相對于物料總質量而言），攪拌5 min，靜置3 min 即可。

1.4 性能測試

①泛堿性能測試：參照JC/T 1024—2007《墻體飾面砂漿》標準。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。將試樣在標準養護條件20～23 ℃、相對濕度為45%～60%下養護24 h后，循環“澆水→烘箱干燥→澆水”21次，檢查試樣表面是否出現顏色不均勻、變淺等現象，并與實驗室標準條件下養護的試樣對比，各計算出泛堿面積，并以此作為衡量指標。

②砂漿試驗按JGJ70-90《建筑砂漿基本性能試驗方法》和GB/T 17671-1999《水泥膠砂強度檢驗方法》進行測試；抗壓、抗折強度參照GB/T 17671-99《水泥膠砂強度檢驗方法（ISO 法）》進行測試。拉伸粘結強度參照JC/T 1024-2007《墻體飾面砂漿》標準進行測試。

2 結果與討論

2.1 泛堿與開裂表現

水泥基材的養護時間不足，基材中堿性太強的活性鈣、鎂等離子含量，當涂膜遇水后，水分滲透到基層并激活了各種離子，干燥過程中基層的堿離子遷移到基層的表面和空氣中的CO2與水蒸氣結合而生成碳酸鹽的白色結晶，吸附在涂膜上即為泛堿。飾面砂漿產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生的堿性物質的存在；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；四是外在環境的低溫高濕。

建筑物的外墻面在進行飾面材料裝飾前，大多數是以水泥砂漿抹平找平的，由于水泥基材料的固有特點，當受到溫度變化，干濕交替，凍融循環等環境因素影響時，加之水泥砂漿的收縮或建筑物沉降等原因，常產生開裂。同時，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，會更進一步破壞涂層，使之起泡、剝落、變色甚至粉化，失去其裝飾及保護功能。

此外，因施工質量的原因，水泥砂漿抹灰面與墻體易產生空鼓和裂縫等。如果在此表面用飾面砂漿裝飾，則會導致涂層開裂，而且隨著時間的延長，上述破壞因素的積累，裂縫會進一步加深加大，不僅會對飾面涂膜破壞加劇，而且會對建筑物本身產生不利影響甚至破壞。裂紋超過 0.3 mm時膩子層（若是R型外墻膩子可抵抗0.6 mm以下的裂紋）也會被拉裂，根據基層裂紋的熱脹冷縮及濕脹干縮的頻率不同膩子層被拉裂出現時間會不同。

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，驗證了摻入醋酸乙烯/乙烯共聚膠粉（相對于干拌砂漿總質量而言）對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，對飾面砂漿的抗泛堿效果完全不同，具體實驗數據見表2。驗證表明，隨著乳膠粉摻量的增加，抗泛堿性能有明顯的改善，當乳膠粉摻量達到5%～7%時，飾面砂漿基本無泛堿現象。分析原因是乳膠粉在飾面砂漿攪拌過程中，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絡薄膜，填充在砂漿的微小空隙中，改善砂漿孔洞結構，大幅度的降低飾面砂漿泛堿的可能性。當乳膠粉的摻量太大時，由于乳膠粉的微量引氣作用，會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，結果見表2。

醋酸乙烯/乙烯共聚膠粉對飾面砂漿的抗裂性能試驗采用水泥基材平板進行驗證，并在設計的時間內進行自然與烘箱快速干燥暴露試驗，測量測試件裂縫第一條出現的時間及所呈現的長度和寬度。驗證表明塑性狀態的砂漿在水分蒸發時會產生毛細管壓力，使水泥基體發生干縮，引發裂縫的生成。共聚膠粉的膜層結構可與水泥基體有良好的粘結性能，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生的拉應力，從而減少和防止飾面裂縫的產生。

3 工程應用

3.1 工程概況

項目組B&G涂裝工程創業實踐隊深入廣東比亞德涂裝工程項目管理有限公司利用企業已有的外墻維護（翻新）、內墻維護、涂裝工具、調色、防水、外墻肌理、內墻肌理、外墻平涂、內墻平涂、內外墻膩子、外墻保溫、地坪防護、干粉砂漿、鋼結構防護等16大涂裝系統施工標準結合企業承包的工程項目東莞松山湖別墅區展開應用研究。

3.2 施工工藝及其注意事項

①表面處理。建筑裝飾前的表面處理是非常關鍵的，要求對被涂裝的基層去除浮灰，污物，表面如有裂縫和凹陷不平，要填嵌膩子并磨平，此外，表面應干燥，含水率低于10%以下，PH值低于9以下。對于一些新筑的墻，因其表面析出的堿性物質較多，影響涂裝的附著力，并對涂層構成腐蝕威脅，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。對涂料施工而言，合格的基層有五個基本特性：堅固、平整、干燥、中性、清潔。涂裝施工前應首先檢查基層狀況，對那些沒有處理價值的基層（處理后仍達不到上述基本要求）應要求甲方或其他工程人員采取補救措施，否則嚴謹施工。

③操作環境。飾面材料的干燥、結膜，都需要在一定的氣溫和濕度下進行。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℃、相對濕度為50%～60%條件下測試的，若施工和使用的環境溫度、濕度發生變化，其性能也會發生相應變化。

4 結 論

①適當摻入醋酸乙烯/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時間，膠粉摻量越大裂縫出現越晚，阻裂效果越明顯。

③驗證還體現出醋酸乙烯/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強度，增強了水泥砂漿的柔性，便于施工。

參考文獻：

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