聚合物砂漿與聚苯泡沫板粘結(jié)的理性問題

　　摘 要：外墻保溫材料在保溫節(jié)能工程上的應(yīng)用與實(shí)踐中，已取得了很多成果，同時(shí)也面臨一些課題，本文從技術(shù)層面上，對(duì)外墻外保溫原材料體系與應(yīng)用技術(shù)的有關(guān)材料科學(xué)性問題進(jìn)行探討，提出了一些新的見解，供業(yè)內(nèi)人士參考。

　　關(guān)鍵詞：粘接砂漿；苯板膠；外墻保溫材料；保溫節(jié)能技術(shù)
 

　　因能源緊缺問題，國家政策要求建筑必須節(jié)能，有了國家政策上的強(qiáng)力支持，我國的建筑節(jié)能事業(yè)才有了較快的發(fā)展，建筑保溫節(jié)能技術(shù)也取得了很大進(jìn)步。但目前的外保溫材料與應(yīng)用技術(shù)方面，還存在不少問題，筆者從事八年多的建筑節(jié)能保溫技術(shù)研究和五年的應(yīng)用實(shí)踐，對(duì)保溫材料體系及其應(yīng)用方面，有很多的了解，我們認(rèn)為這些研究是很有意義的事情，本文從理論與實(shí)際應(yīng)用上進(jìn)行對(duì)比和綜合分析，對(duì)保溫材料體系及技術(shù)現(xiàn)狀進(jìn)行探討，并選擇一些具有說服力、有影響的事例來說明問題，理論與實(shí)踐結(jié)合，力求通俗易懂，供與建筑節(jié)能保溫相關(guān)行業(yè)的從業(yè)人員（生產(chǎn)技術(shù)人員、施工人員、工程監(jiān)理人員等）參考。

　　1、應(yīng)用情況
　　膨脹聚苯板薄抹灰外墻外保溫系統(tǒng)在北京地區(qū)的研究與應(yīng)用比其它地區(qū)開展的早些，無論發(fā)展規(guī)模與技術(shù)水平都處于國內(nèi)領(lǐng)先水平，現(xiàn)已在北京、天津、河北、東北三省、山東、山西、內(nèi)蒙古、甘肅、寧夏等多個(gè)冬寒和嚴(yán)寒地區(qū)省市的建筑上廣泛應(yīng)用，在南方一些省市如江蘇、浙江、重慶、成都、合肥、鄭州、武漢等也開始推廣應(yīng)用，已經(jīng)掀起全國性的建筑保溫節(jié)能工程的熱潮。

　　隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展、對(duì)生態(tài)環(huán)境保護(hù)的迫切要求和確保我國能源戰(zhàn)略的需要，現(xiàn)在新的建筑要求保溫節(jié)能，今后已經(jīng)使用的舊建筑也會(huì)要求保溫節(jié)能，這是一項(xiàng)長期的工作，從發(fā)展趨勢看來，是一個(gè)難得的發(fā)展機(jī)遇，前景看好。

　　膨脹聚苯板薄抹灰外墻外保溫系統(tǒng)在技術(shù)和施工工藝上也經(jīng)歷了一個(gè)不斷發(fā)展過程，北京早期的膨脹聚苯板薄抹灰外墻外保溫系統(tǒng)的技術(shù)和施工工藝比較簡單，主要采用聚合物粘結(jié)砂漿將聚苯乙烯發(fā)泡板材直接粘貼在墻上，將玻璃纖維網(wǎng)格布貼在聚苯板上，然后再抹3~5 mm厚的聚合物抹面砂漿，而聚合物粘結(jié)砂漿和抹面砂漿所用聚合物基本上都是從國外進(jìn)口的，價(jià)格昂貴，但這些材料和技術(shù)工藝在外墻外保溫中的質(zhì)量技術(shù)問題很快就暴露出來，常出現(xiàn)脫落問題（這并不是說進(jìn)口的、國產(chǎn)的乳膠粉質(zhì)量上有什么不好），鑒于此狀況，最近這幾年，改進(jìn)了施工工藝，在粘貼好聚苯板后，用膨脹螺絲釘鉚固，剛開始是每平方米鉚4個(gè)鋼釘，后來覺得鉚4個(gè)鋼釘不很保險(xiǎn)，現(xiàn)在有的要鉚6個(gè)甚至達(dá)到8個(gè)鋼釘，只要鋼釘起到了作用，可能在二三年或數(shù)年內(nèi)聚苯板及薄抹灰層是掉不下來，但萬一鋼釘沒鉚牢固或幾年后鋼釘銹蝕不起作用時(shí)，又會(huì)是怎樣情況，可能目前誰也難以做結(jié)論，這個(gè)應(yīng)用實(shí)踐過程，也在很大程度上證明了在外保溫工程實(shí)踐中僅靠聚合物粘結(jié)砂漿粘聚苯板是不可靠的，也是不科學(xué)的；在膨脹聚苯板薄抹灰外墻外保溫系統(tǒng)的抹面砂漿的防裂上，也存在不少普遍性的問題，即龜裂問題，因外墻外保溫施工過后，還要涂刷外墻涂料對(duì)外墻進(jìn)行裝飾，一旦抹面砂漿發(fā)生龜裂，涂料也會(huì)跟著裂，甚至出現(xiàn)空鼓、脫落，再修復(fù)幾乎是不可能的。

　　以上問題的產(chǎn)生，主要是生產(chǎn)廠家、施工技術(shù)人員、監(jiān)理人員對(duì)聚合物砂漿產(chǎn)品的基本原材料缺乏系統(tǒng)、科學(xué)的認(rèn)識(shí)，對(duì)實(shí)質(zhì)性問題把握不準(zhǔn)，這需要業(yè)內(nèi)人士多學(xué)習(xí)了解有關(guān)保溫建材方面的新材料、新技術(shù)、新工藝知識(shí)，多研究、多交流、多實(shí)踐、不斷總結(jié)、提高自身的業(yè)務(wù)技術(shù)水平。

　　1、塑料類板材與水泥墻面的粘結(jié)問題
　　聚合物粘結(jié)砂漿是以水泥和商品建筑砂為主要原材料的，盡管各生產(chǎn)廠家所選用的聚合物種類和添加量不同，質(zhì)量也有差異，但目前仍作為聚苯板、擠塑板主要粘結(jié)材料，早期聚合物粘結(jié)砂漿除水泥、商品建筑砂外，要添加2.5~3 %的可再分散乳膠粉、0.5 %左右的纖維素醚，0.2~0.3 %的木質(zhì)纖維等，用這些原料經(jīng)干混而成的粘結(jié)砂漿在粘結(jié)聚苯板后進(jìn)行拉撥試驗(yàn)，能破壞聚苯板，但在工程應(yīng)用實(shí)踐上，因聚苯板本身存在強(qiáng)度低、質(zhì)量差異、降解等問題，僅靠這種類型的聚合物砂漿粘結(jié)聚苯板、擠塑板，而不鉚鋼釘，要想數(shù)十年、上百年都不掉下來，是誰都難以保證的。

　　水泥類的聚合物砂漿粘結(jié)大理石、水泥磚、瓷磚等石材類是比較理想的選擇，也是科學(xué)的，是可以定論的，而用水泥類聚合物砂漿來粘結(jié)塑料類物質(zhì)，這在材料選擇與工藝上就不科學(xué)了，數(shù)十年的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)已經(jīng)證明水泥漿料與木質(zhì)類、塑料類物質(zhì)的粘結(jié)是不可靠的，即使是塑料與塑料的粘結(jié)也不會(huì)有良好的粘結(jié)效果，這可以通過制鞋業(yè)的發(fā)展來說明這一點(diǎn)，沿海地區(qū)制鞋業(yè)比較發(fā)達(dá)，但在改革開放初期的一些小作坊式生產(chǎn)時(shí)，皮鞋、涼鞋、旅游鞋好多都采用優(yōu)質(zhì)膠粘劑冷粘，鞋子經(jīng)常出現(xiàn)開膠脫膠現(xiàn)象，后來小作坊被淘汰，現(xiàn)代化工廠取而代之，制鞋工藝采用熱粘或熱合，就解決了問題。這說明對(duì)塑料類進(jìn)行冷粘，無論是什么種類的塑料，用什么樣的化學(xué)膠粘劑，冷粘均難達(dá)到理想的效果，還有另一個(gè)可以說明問題的例證，就是聚乙烯醇縮甲醛膠粘劑（107膠）在水泥砂漿中的應(yīng)用情況，筆者通過多年的比較和實(shí)踐，認(rèn)為聚乙烯醇經(jīng)甲醛縮合后制成的膠液，無論粘度、粘結(jié)力、成膜性與膜的柔韌性、穩(wěn)定性都是很好的，只是產(chǎn)品中因含有大量有害物質(zhì)—甲醛，而被淘汰。聚乙烯醇縮甲醛膠粘劑加入水泥砂漿中作增粘材料已經(jīng)有十多年歷史，用于粘貼瓷磚、大理石等，也出現(xiàn)過瓷磚、大理石粘結(jié)不牢固，時(shí)有脫落的情況。聚合物粘結(jié)砂漿為了粘牢聚苯板，在干混砂漿中加入乳液或固體粉末乳膠類物質(zhì)，早期采用進(jìn)口乳膠產(chǎn)品，后來為降低產(chǎn)品成本，又有使用國產(chǎn)乳膠粉的，無論粘結(jié)的實(shí)際效果如何，保持時(shí)間有多長，對(duì)塑料類進(jìn)行冷粘，都難以取得理想的效果。

　　水泥種類較多，目前用于生產(chǎn)聚合物粘結(jié)砂漿主要以型號(hào)為42.5R的普通硅酸鹽為主，水泥產(chǎn)品作為無機(jī)膠凝材料，經(jīng)過多年的改進(jìn)和發(fā)展，其粘結(jié)性和質(zhì)量穩(wěn)定性都是可靠的，它的特征是水硬性材料，水泥的水化與凝結(jié)硬化是一個(gè)連續(xù)過程，先水化，后凝結(jié)，凝結(jié)硬化結(jié)果如何要取決于水化條件，以水泥砂漿與紅磚(火磚)的粘結(jié)來舉例說明水泥的水化條件與凝結(jié)的關(guān)系，我們直接往干燥且吸水性很強(qiáng)的紅磚上抹水泥砂漿，結(jié)果是水泥砂漿的水份會(huì)被干燥的紅磚所吸收，水泥得不到水化，造成凝結(jié)困難，水泥砂漿難以粘結(jié)紅磚，但只要我們先將干燥的紅磚扔到水中浸泡一下，讓紅磚先吸足水份后，再將水泥砂漿抹在紅磚上，這樣就能夠?qū)⒓t磚牢牢地粘結(jié)住，由此可見，水泥本身作為膠凝材料，只要水化充分，粘結(jié)性能會(huì)很好。通過實(shí)驗(yàn)和工程上大量應(yīng)用，北京環(huán)益美高分子聚合物研究所多采用多種高分子材料經(jīng)高溫聚合而成的一種膠粉——多聚膠粉，對(duì)水泥的水化，又特別是對(duì)水泥砂漿的后期強(qiáng)度有顯著提高。

　　水泥與自然環(huán)境是很和諧的，它可以適應(yīng)各種復(fù)雜的自然環(huán)境（地上、地下、水下）和各種氣候條件（日曬、雨露、冰雪、風(fēng)吹、酸雨、紫外線等）其粘結(jié)強(qiáng)度、抗老化、抗潮濕能力、環(huán)保性、長期穩(wěn)定性、使用壽命、經(jīng)濟(jì)實(shí)用性等方面，可以達(dá)到幾十年，甚至上百年不變，是其它材料難以替代的，它的強(qiáng)度是逐步形成的，在良好的養(yǎng)護(hù)狀況下，幾年后或更長時(shí)間，它的強(qiáng)度仍會(huì)有所提高。

　　化學(xué)膠粘劑種類繁多，目前的技術(shù)和應(yīng)用水平，除特種膠粘劑外，一般化學(xué)膠粘劑的粘結(jié)性能都是有限的，它的耐高低溫、抗老化性差，化學(xué)膠粘劑又特別是封閉性很強(qiáng)的膠種，是不適宜往水泥砂漿中添加的，一方面化學(xué)膠粘劑本身在干燥凝固時(shí)，會(huì)產(chǎn)生很強(qiáng)的收縮力，加劇水泥干縮性，影響水泥強(qiáng)度的正常發(fā)揮，另一方面化學(xué)膠粘劑具有很強(qiáng)的封閉性，它在水泥砂漿中會(huì)很快形成膜，影響水泥水化并阻止水泥砂漿吸收和釋放水份的能力，難以得到良好的自然養(yǎng)護(hù)，對(duì)后期強(qiáng)度的提高影響也很大，這也就是用加了聚乙烯醇縮甲醛膠粘劑或封閉性很強(qiáng)膠種的水泥砂漿的粘結(jié)性能出現(xiàn)差異的原因所在。

　　水泥的強(qiáng)度是通過水化后逐步形成的，我們認(rèn)為以水泥為主要原材料的聚合物粘結(jié)砂漿，其粘結(jié)不是全靠膠粘劑的作用，實(shí)際上應(yīng)是水泥在發(fā)揮著重要作用，粘結(jié)砂漿所選用的聚合物添加劑應(yīng)有利于水泥水化、有利于水泥砂漿能夠充分利用自然環(huán)境條件來進(jìn)行自然養(yǎng)護(hù)，這樣聚合物粘結(jié)砂漿才能正常發(fā)揮長久、良好的粘結(jié)性能；從目前的膨脹聚苯板薄抹灰外墻外保溫系統(tǒng)的施工工藝――先粘后鉚釘，只要粘好釘牢，幾年之內(nèi)應(yīng)是不會(huì)脫落的，至少不會(huì)發(fā)生大面積脫落，真正面臨的技術(shù)難題是抹面砂漿層龜裂的問題，因?yàn)橐坏┏霈F(xiàn)龜裂，很容易導(dǎo)致質(zhì)量糾紛，而且無法補(bǔ)救，這是迫切需要從技術(shù)解決的難題。