新疆南疆地區外墻涂料的適用性和耐久性研究

上海建工一建集團有限公司 上海 200120

1 研究背景[1-4]

經過實地調查，南疆地區建筑物外墻涂料通常在涂刷3 個月，最多1 年時間左右就會出現嚴重的病變，主要表現為涂層卷曲、起皮、剝落、粉化、開裂、變色等，有的墻體由于出現嚴重的析鹽而致使墻體表面大面積發白、發花、結晶等，給建筑物外觀和城市市容市貌帶來了嚴重的負面影響。引起涂料涂層病變的原因有當地自然環境、技術措施、涂料質量、施工工序等多方面因素。

1.1 外墻涂料的應用現狀

1.1.1 外墻涂料粉化、開裂、剝落和變色

在南疆地區，外墻涂料使用過程中短時間內會出現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，現象更為嚴重。外墻涂料還表現出了在大面積上有較為明顯的色差，涂料在使用一定時間后，觀感十分破舊（圖1）。

總體現狀上，三個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、剝落現象，有些未涂料的部分析鹽更加嚴重；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，此處主要表現為女兒墻底部外立面返堿析鹽、發花和粉化。

1.1.2 墻體返堿、析鹽現象

在已施工墻體表層，尤其是燒結黏土磚，返堿析鹽現象非常嚴重，主要表現為白色粉末覆蓋，可溶于水，水溶液表現為堿性，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重的返堿、析鹽現象（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象、收集到的資料以及從當地設計、施工、材料供應商、檢測等了解到的情況來分析，造成目前喀什地區建筑物外墻涂料病變和析鹽泛白的主要原因有5 個方面因素。

1.2.1 當地水文地質及氣候的因素

根據當地的地質勘察資料，當地土壤和地下水含堿和可溶性鹽濃度較高，墻體吸收水分后從表面向內部滲透，隨后將內部可溶性物質溶解。當墻體干燥時，水分由內向外發生遷移，又將可溶性物質攜帶到墻體表面，隨著墻體表面水分的蒸發，便將白色的可溶性鹽類結晶物著床于表面。

建筑物中水蒸汽會沿墻體的毛細孔上升，但由于毛細孔的壓力原因，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以下的范圍內通常能夠看到比較嚴重的析鹽現象。墻體其他部分的析鹽現象主要是由于蒸發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象。

1.2.2 建筑材料可溶性鹽含量高，強度低、孔隙率高

當地采用的砌墻材料、抹灰材料富含堿性鹽類物質，其中典型的是建筑用磚和砂。磚為直接采用當地的鹽漬土燒結而成，不僅可溶性鹽含量高、黏性低且含砂量也高，因此燒結成的磚料抗壓強度相對較低，結構也較為酥松，很容易吸收水分。砂是當地的戈壁砂，可溶性鹽含量高，泥土含量大，砂子級配不理想，細顆粒比例高，再加上沒有采用抗硫酸鹽水泥，因此，析鹽現象較為普遍。另外，相對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水分和析出鹽分。

1.2.3 使用落后甚至淘汰的材料

根據當地設計單位、施工單位和涂料供應商所述，除了個別工程在相關部門要求下，采用合成樹脂乳液外墻涂料外，當地生產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，更經不起強烈的紫外線照射，涂層脆弱極易粉化、剝落，且不采用底涂進行封底。

1.2.4 施工工藝不當

當地外墻涂料的施工工藝主要有3類：第一類是在墻體上采用膩子抹平，然后直接涂刷2 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子

根據現場調研和查看，較多工程使用的外墻膩子比較酥松，黏粘結力差、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生。

2 研究試驗與建議

在施工現場針對性地制作了面層涂料試驗樣板和底層涂料試驗樣板，進行相關性能的檢測。

2.1 面層涂料試驗

抗紫外線試驗（暴曬試驗），試驗樣板進行了3個月的不間斷暴曬，以檢測面層涂料的退色程度，開裂程度，粉化程度。經過3個月的暴曬，涂料樣板質量滿足規范要求。

2.2 底層涂料試驗

抗硫酸鹽析鹽試驗，檢測涂層的防水性能，規范要求72 h，實際做了144 h；檢測抗析鹽性能，規范要求144 h，實際做了288 h，檢測結構均符合規范要求。

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應分別達到《建筑內外墻用底漆》（JC/T 210—2007）外墻I型的指標，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。其標準狀態下的斷裂伸長率應高于《彈性建筑涂料》（JG/T 172—2005）中外墻技術指標，斷裂伸長率應≥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高于《合成樹脂乳液外墻涂料》（GB/T 9755—2001）中優等品的技術指標，耐人工氣候老化時間應≥1 000 h。

3 實踐應用

3.1 工程概況

莎車縣圖文信息綜合服務中心工程位于喀什地區莎車縣城南新區，占地53 333 m2，建筑面積約3 萬m2，主要由圖文信息中心、培訓中心公寓、會議展覽中心和市民服務中心等4 個單體工程組成，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目，是集社區服務、文化傳播、科普推廣、圖書閱覽、教育培訓、展覽展示、學術交流功能為一體的莎車縣標志性建筑，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外墻涂料的影響；在外墻膩子中加入EVA添加劑，有效地增加膩子與雙組份抗硫酸鹽涂料底層的黏結強度；在1.5 m以下及以上區域涂料中加入超細粒徑抗堿乳液，以提高涂層耐堿抗鹽性能。

3.3 施工工藝流程及要點

3.3.1 1.5 m以下區域

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

3.3.2 1.5 m以上區域

批外墻膩子→ 涂刷底涂（1遍）→涂刷中涂（2遍）→涂刷面涂（1遍）。

3.3.3 施工要點及注意事項

（a）施工應在溫度5～35℃，空氣濕度小于70%的條件下進行；冬季禁止施工；禁止在風力6級以上施工。

（b）基層表面應無殘渣余漿、松浮的顆粒、灰塵、油漬等。

（c）將充分調勻的外墻批嵌膩子均勻批刮在保溫墻面抗裂砂漿基層上，批刮厚度應不小于1.5～2.0 mm（2道），粉劑用量控制為2.0～2.5 kg/m2。批刮時由細部到大面，待完全干固（約24 h）后方可進行下道工序施工。

（d）彈豎向及水平向控制線作為墻面分格線的控制基準。

（e）設計合理的涂刷的順序，避免墻面污染。

（f）底涂涂飾時應用力均勻，確保涂膜完整連續、基層被完全封閉。涂刷前底漆需充分攪拌均勻，按照生產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）每個完成的墻體表面一次連續刷完，接茬設在構縫內、轉角處，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 ℃，相對濕度＜85%）涂刷面涂。

4 結語

本文對南疆地區外墻涂料適用性和耐久性進行了全面細致的研究，并在莎車縣圖文信息綜合服務中心工程中實踐應用，經過一年來的季節輪換，建筑物外墻涂料依然猶如一件新衣，該技術有效地解決了南疆地區涂層卷曲、起皮、剝落、粉化、開裂的質量頑疾，確保了建筑物外觀效果和城市市容市貌，節省了日后維修費用，具有良好的經濟及社會效益，可在南疆地區推廣應用。