外墻涂料透水性試驗(yàn)影響因素的討論

田曉霞

摘要：近年來(lái)，隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人們生活水平的不斷提高，對(duì)說(shuō)生活環(huán)境問(wèn)題愈加關(guān)注，當(dāng)前，市面上多了很多環(huán)保型建筑材料。作為一種環(huán)保、施工方便的裝飾材料，近年來(lái)水性建筑涂料在外墻裝飾中應(yīng)用越來(lái)越廣泛。但由于環(huán)境中水分、灰塵、紫外線等因素的影響，以及涂料大多涂刷在混凝土、砂漿等堿性基材上，因而對(duì)外墻涂料性能要求較高，否則會(huì)出現(xiàn)涂料耐沾污性差、泛堿、耐水性差、褪色等質(zhì)量問(wèn)題。從發(fā)展趨勢(shì)來(lái)看，外墻建筑涂料一直朝著水性化、功能性、高裝飾性的發(fā)展要求方向發(fā)展。

關(guān)鍵詞：外墻涂料;透水性試驗(yàn);影響因素

引言

透水性試驗(yàn)是建筑外墻涂料（特別是底漆和膩?zhàn)樱┬阅茉u(píng)估的一項(xiàng)重要指標(biāo)，它主要用于判斷外墻涂料涂層或膩?zhàn)訉幽芊裼行Х乐顾臐B入。本文設(shè)計(jì)了若干實(shí)驗(yàn)，旨在探討除涂層本身性能外，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中還有哪些因素會(huì)對(duì)透水性試驗(yàn)結(jié)果帶來(lái)較大影響。

1實(shí)驗(yàn)方法

用同一塊大面積的水泥板中切割出若干尺寸約為200mm×150mm的標(biāo)準(zhǔn)試板，挑選出質(zhì)量較為接近的板材，記錄其質(zhì)量，并進(jìn)行編號(hào);將帶刻度的漏斗狀玻璃裝置（下面簡(jiǎn)稱實(shí)驗(yàn)漏斗）扣放在試板中央，并施加密封材料將其密封;待密封材料固化后，將符合GB/T6682—2008中規(guī)定的三級(jí)實(shí)驗(yàn)用水緩慢注入玻璃管內(nèi)，直至試管的0刻度，確認(rèn)容器中無(wú)氣泡后再次調(diào)整試管的0刻度;加水完畢后，將玻璃管頂端遮蓋包住，在標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)環(huán)境下靜置24h后，觀察下降毫升數(shù)記為實(shí)驗(yàn)結(jié)果;如液面已經(jīng)到達(dá)4mL以下，用移液管往漏斗中滴加實(shí)驗(yàn)用水至4mL刻度，移液管滴加的水的體積+4mL記為實(shí)驗(yàn)結(jié)果。每個(gè)樣板只使用一次。

2結(jié)果與討論

2.1不同種類的密封材料對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響

標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)密封材料的描述為“不吸水的密封材料”，并沒(méi)有對(duì)材料種類做進(jìn)一步說(shuō)明，對(duì)“不吸水”的概念也沒(méi)有作進(jìn)一步規(guī)定。因此，為研究幾種常見(jiàn)的密封材料的吸水程度以及各自對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響，選取完全不吸水也不透水的玻璃平板作為實(shí)驗(yàn)底材，將帶刻度的漏斗狀玻璃裝置扣放在玻璃平板上，并采用5種不同的密封材料對(duì)其邊緣進(jìn)行密封，然后按透水性試驗(yàn)的其他操作要求對(duì)5個(gè)樣品進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，觀察實(shí)驗(yàn)漏斗中水分的流失量，實(shí)驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表1。

由表1可見(jiàn)，5個(gè)試樣放置7d后失水量均小于1mL，其中，失水較多的是2號(hào)、3號(hào)和4號(hào)，但由于實(shí)際實(shí)驗(yàn)過(guò)程為24h，因此可將這幾種密封材料都視為不吸水的材料，在實(shí)驗(yàn)中均不會(huì)引入影響結(jié)果判斷的偏差。考慮到實(shí)際實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的操作，由于環(huán)氧AB膠干固后非常硬，不易去除，不方便漏斗重復(fù)使用;而施加松香石蠟作為密封材料時(shí)需配備通風(fēng)裝置與加熱裝置;故從便捷的角度出發(fā)，我們推薦施工與去除都較為容易的中性密封硅酮膠作為密封材料。

2.2兩種密封方式對(duì)結(jié)果的影響

GB/T9755—2014中，關(guān)于施工密封膠的試驗(yàn)步驟描述為“將試板置于水平狀態(tài)，涂漆面向上，然后將透水性試驗(yàn)裝置放在試板的中部，用不吸水的密封材料密封試板和透水性試驗(yàn)裝置的縫隙，以確保水不會(huì)從縫隙滲出”，但沒(méi)有具體說(shuō)明漏斗經(jīng)磨砂處理的環(huán)形底盤(pán)表面是否需要涂抹密封材料。本研究采用中性硅酮膠，以兩種不同的密封方式——不在環(huán)形磨砂底盤(pán)施加密封材料、在環(huán)形磨砂底盤(pán)也施加密封材料——對(duì)兩組試板進(jìn)行密封，然后測(cè)量其是否會(huì)對(duì)水泥板的初始透水性試驗(yàn)結(jié)果帶來(lái)顯著影響，實(shí)驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表2。

由表1可見(jiàn)，1號(hào)、2號(hào)試樣的失水量遠(yuǎn)大于3號(hào)、4號(hào)試樣，這可能是兩種密封方法導(dǎo)致兩種試樣的透水面積并不一致。在實(shí)驗(yàn)完成后，用刀具將4個(gè)漏斗從試板上分離，并按照密封材料在試板上留下的痕跡描邊，然后測(cè)量?jī)煞N試板的透水面積。結(jié)果顯示，1號(hào)、2號(hào)的試樣透水面積分別約為33.17cm2與33.17cm2，3號(hào)、4號(hào)試樣透水面積分別約為19.63cm2與18.09cm2，外封試樣與內(nèi)封試樣的透水面積平均相差約45.46%。從面積測(cè)量結(jié)果看來(lái)，兩種密封方式的透水面積差異較大，因此兩種實(shí)驗(yàn)結(jié)果差別較大。因?yàn)橥杆颗c透水面積正相關(guān)，且從實(shí)驗(yàn)結(jié)果看來(lái)，采取外封的試樣透水面積較為規(guī)則且穩(wěn)定（基本為漏斗的外圓輪廓），而采取內(nèi)封的試樣透水面積會(huì)隨密封膠用量的不一致引入更大的隨機(jī)性，而外封法使透水面積對(duì)結(jié)果帶來(lái)的影響則相對(duì)較小;而另一方面，如果在漏斗的環(huán)形磨砂底盤(pán)也施加密封材料，實(shí)驗(yàn)完成后拆卸漏斗的難度較大，不利于漏斗的重復(fù)再用，因此建議在實(shí)驗(yàn)時(shí)采用不在環(huán)形磨砂底盤(pán)施加密封材料的密封方式，即先將漏斗扣放在底材中央，然后再在其邊緣涂抹密封材料。

2.3不透水漏斗上端口密封方式對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響

按GB/T9755—2014的要求，不透水漏斗上端口應(yīng)使用錫箔紙進(jìn)行包裹密封。但在實(shí)際應(yīng)用中，有實(shí)驗(yàn)室會(huì)采用橡膠套等密封程度較高的材料套住端口。本研究分別用錫箔紙與橡膠套對(duì)6個(gè)樣品的上端口進(jìn)行密封，然后測(cè)量其初始透水性，實(shí)驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表3。

從表3中可以看出，上端口用錫箔紙密封的試樣（1～3號(hào)）透水性均大于用橡膠套密封的試樣（4～6號(hào)），說(shuō)明當(dāng)上端口密封程度較高時(shí)，會(huì)導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)結(jié)果偏小。該現(xiàn)象產(chǎn)生的原因很可能是由于在漏斗里的水分流失的過(guò)程中，高密封程度的上端口不利于空氣補(bǔ)充，漏斗內(nèi)外形成氣壓差，而為保持氣壓平衡，水分流失程度會(huì)減少。在觀察實(shí)驗(yàn)結(jié)果時(shí)，發(fā)現(xiàn)4～6號(hào)試樣（用橡膠套密封）的漏斗內(nèi)有許多小氣泡，這些氣泡很可能是由于空氣從試樣底部的水泥板進(jìn)入漏斗內(nèi)部的;而1～3號(hào)試樣并沒(méi)有出現(xiàn)該現(xiàn)象，進(jìn)一步說(shuō)明高密封程度的上端口不利于空氣的補(bǔ)充。由于滯留在漏斗內(nèi)部的氣泡會(huì)直接影響讀數(shù)，且高密封程度下較難實(shí)現(xiàn)的氣壓平衡也會(huì)為實(shí)驗(yàn)帶來(lái)不確定因素，因此在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中應(yīng)遵守標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，采用常見(jiàn)的錫箔紙對(duì)試樣的上端口進(jìn)行密封，從而減少引入的偏差。

2.4試樣放置條件對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響

根據(jù)本實(shí)驗(yàn)2.3的結(jié)果分析，透水性結(jié)果會(huì)受不透水漏斗上端口的密封程度所影響，對(duì)于密封程度較高的試樣，空氣可能會(huì)從底部水泥板中進(jìn)入漏斗;那么，將試樣直接放置在平整的平臺(tái)上或放置在鏤空的托盤(pán)上，從而改變水泥板與空氣的接觸面積，會(huì)不會(huì)導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)結(jié)果的差異？實(shí)驗(yàn)制作了4個(gè)試樣，分兩組分別置于平整的平臺(tái)上以及普通烘箱托盤(pán)上，分別測(cè)量?jī)山M試樣的初始透水性，實(shí)驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表4。

從表4中可以看出，相對(duì)于放置在烘箱托盤(pán)上的試樣，放置在平臺(tái)上的試樣的實(shí)驗(yàn)結(jié)果比較小，符合預(yù)期猜想。其原因可能是1號(hào)與2號(hào)試樣中，試樣與空氣接觸面積較小，因此水泥板內(nèi)部水分揮發(fā)速度以及裝置內(nèi)外空氣交換過(guò)程都偏慢，從而導(dǎo)致漏斗內(nèi)部水分流失偏慢。如果要獲得較一致的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，建議實(shí)驗(yàn)時(shí)將試樣放置在鏤空的托盤(pán)或架子上，讓整個(gè)裝置的空氣交流順暢。

結(jié)束語(yǔ)

總的來(lái)說(shuō)，進(jìn)行多次再現(xiàn)性實(shí)驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)，偶爾有樣品結(jié)果明顯偏離平均水平;且不同時(shí)期做的實(shí)驗(yàn)中，不同比對(duì)實(shí)驗(yàn)中的結(jié)論大致相似，但透水量的絕對(duì)值卻偏差較大，其原因有待更多的實(shí)驗(yàn)探討。初始透水性與實(shí)驗(yàn)結(jié)果關(guān)系密切，本實(shí)驗(yàn)主要探討含水率與初始透水性的關(guān)系，而底材的密度、配方等其他因素對(duì)其初始透水性的影響有待進(jìn)一步研究。

參考文獻(xiàn)

[1]王君瑞，唐植賢，徐軍標(biāo)，等.影響外墻涂層透水性與耐水性的因素探討[J].上海涂料，2015（4）：32-36.