抗裂砂漿和外墻膩子的材料與技術(shù)性問題

        摘 要：聚合物抹面砂漿、抗裂膩子在外墻裝飾裝修和保溫節(jié)能工程上的應用與實踐中，已取得了很多成果，同時也面臨一些課題，本文從技術(shù)層面上，對外墻抗裂砂漿、外墻抗裂膩子的原材料體系與應用方面有關(guān)的技術(shù)性問題進行探討，提出了一些新的見解，供業(yè)內(nèi)人士參考。

        關(guān)鍵詞：抹面砂漿；抗裂膩子；外墻外保溫；保溫材料；保溫節(jié)能技術(shù)

        我國城市公共建筑和居民住宅樓的外墻裝飾裝修工程，正在從瓷磚裝飾、刮外墻膩子刷涂料裝飾工藝，走向裝飾工程與保溫節(jié)能工程相結(jié)合的新工藝。外墻裝飾裝修工程的質(zhì)量技術(shù)水平主要取決于材料和工藝水平，筆者多年的研究與實驗，并對一些工程進行了實地考察，與施工技術(shù)人員進行了廣泛接觸，通過對一些工程質(zhì)量案例的技術(shù)分析，認識到目前的外墻抹面砂漿、外墻膩子主要技術(shù)難題是防裂上，如何才能解決這一難題，我們認為還得從提高外墻抹面砂漿、外墻膩子的性能和施工技術(shù)水平上著手，本文從理論與實際應用上，對外墻抹面砂漿、外墻膩子的材料體系、材料之間相互關(guān)系、裂紋產(chǎn)生的主要原因、裂紋對建筑裝飾裝修工程質(zhì)量的影響及解決的有效途徑等進行對比和綜合分析，理論與實踐結(jié)合，力求通俗易懂，以供建材制造、建筑節(jié)能工程設(shè)計與施工、質(zhì)監(jiān)部門等相關(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、質(zhì)檢人員等）參考。

        了解材料體系和有關(guān)原材料不同性質(zhì)對提高聚合物抹面砂漿、外墻膩子產(chǎn)品性能是很有幫助的。目前使用的主要原材料有無機膠凝材料：如普通硅酸鹽水泥、白水泥等，填充料：如石英砂、石英粉、硅灰石粉、水洗河砂、雙飛粉等，纖維素及纖維類：如甲基纖維素（MC）、羥丙基甲基纖維素（HPMC）、木纖維、聚苯烯短纖維等，聚合物類：如彈性乳液、合成乳液、可再分散乳膠粉、聚乙烯醇粉末、復配型與復合類添加劑等，多功能膠粉類：如水泥膠粉、多聚膠粉等，以及其它助劑類等。

        聚合物抹面砂漿、外墻膩子產(chǎn)品及其應用技術(shù)從開發(fā)、應用到全國性的普遍推廣情況表明，其經(jīng)濟實用性主要在兩大方面，一方面要求保證產(chǎn)品具有優(yōu)良的品質(zhì)和穩(wěn)定性，能夠滿足建筑工程質(zhì)量上的各種需求，也就是要有很好的實際應用價值，另一方面要求產(chǎn)品還要具有很強的經(jīng)濟性，目前一些新型的建筑材料，在一些地區(qū)推廣緩慢，除了宣傳推廣力度不夠因素外，主要原因還是產(chǎn)品價格高，工程承包方不愿意購買。聚合物抹面砂漿、外墻膩子的產(chǎn)品性能和價格現(xiàn)狀，從總體情況和發(fā)展趨勢分析，隨著市場競爭加劇、技術(shù)不斷進步和新的功能性材料的開發(fā)和推廣，將會使產(chǎn)品的綜合性能不斷提高，成本也會有所下降，更有利于推廣應用，聚合物抹面砂漿、外墻膩子在生產(chǎn)、應用實踐過程中，也必須依靠技術(shù)進步，大膽采用新型材料，不斷發(fā)展和創(chuàng)新，滿足市場需求。

        目前很多的生產(chǎn)廠家對于聚合物抹面砂漿、外墻膩子使用的各種原材料的功能與作用和相互之間的關(guān)系，認識有限，實踐經(jīng)驗不足，導致所生產(chǎn)的產(chǎn)品不穩(wěn)定，發(fā)揮不了良好的粘結(jié)和抗裂性能。作者通過長期的研究、應用與技術(shù)咨詢服務工作，充分認識到掌握材料性質(zhì)、功能、作用及主、輔材料之間的關(guān)系很重要，選好用好原材料，是技術(shù)關(guān)鍵之所在。

        首先，水泥產(chǎn)品（P.O或P.W）作為主要原材料之一，在聚合物抹面砂漿、外墻膩子產(chǎn)品中的主要作用就是起粘結(jié)作用。其粘結(jié)性、耐候性、抗潮濕能力和可靠的穩(wěn)定性，可保持幾十年、上百年。水泥屬無機膠凝材料，它的特征是水硬性材料，水泥的水化與凝結(jié)硬化是一個連續(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，水化的越充分、水養(yǎng)護的越好，強度相應會越高；水泥的水化與凝結(jié)硬化速度受環(huán)境溫度的影響也是明顯的，即環(huán)境溫度高，水化與硬化速度就快，環(huán)境溫度低時，水泥的水化與凝結(jié)硬化的速度相應就慢些。水泥在凝結(jié)硬化過程中必然會產(chǎn)生較強的干燥收縮，這種干縮會使砂漿內(nèi)部產(chǎn)生應力，使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫而受到破壞，這就是通常所說的龜裂、空鼓、脫落。水泥干縮產(chǎn)生裂縫是一個普遍性問題。

        聚合物產(chǎn)品作為最重要的原材料，主要是幫助水泥充分水化，起增粘、保水抗裂作用，它對聚合物抹面砂漿和外墻膩子粘結(jié)強度的提高、性能的穩(wěn)定、防裂抗裂、改善施工性等多方面起很大的作用。

        填充料在聚合物抹面砂漿、外墻膩子中起骨料作用，它可與水泥共同產(chǎn)生較好的力學結(jié)構(gòu)，對粘結(jié)強度、抗壓強度、抗折強度、及架構(gòu)力和抗拉、抗裂等都有一定的作用，選擇什么樣性質(zhì)、多大粒徑的填充料也是很重要的。

        聚合物抹面砂漿、外墻膩子的推廣應用已有多年時間，因普通砂漿抹面常容易出現(xiàn)龜裂、空鼓、脫落，為解決這一技術(shù)難題，較早在北京的外墻抹面砂漿或水泥中摻入建筑膠液（如聚乙烯縮甲醛膠粘劑，后來又使用建筑乳液、彈性乳液、合成乳液等），其目的是增加水泥漿料的粘結(jié)強度，防止龜裂和脫落，但經(jīng)過十多年的應用實踐驗證，這些方法是難以解決這些問題的。近幾年采用甲基纖維素醚（MC）、或羥乙基纖維素（HEC）、羥丙基甲基纖維素（HPMC）、聚乙烯醇粉末（1788、2488等）、可再分散性乳膠粉、木質(zhì)纖維素等生產(chǎn)的干混砂漿、外墻膩子等，雖然取得了一些成效，但是有限的，因上述產(chǎn)品功能單一，針對性不強，對水泥的水化、凝結(jié)、自然養(yǎng)護、后期強度的穩(wěn)定性、防止水泥干縮裂縫等方面的作用不是很理想，而且產(chǎn)品成本較高。新型的一些功能性產(chǎn)品，如北京環(huán)益美高分子聚合物研究所生產(chǎn)的水泥膠粉、多聚膠粉等系列產(chǎn)品就很好，該系列膠粉生產(chǎn)的聚合物粘結(jié)砂漿、抹面砂漿、外墻抗裂膩子在膨脹聚苯板薄抹灰外墻外保溫系統(tǒng)、保溫漿料、建筑涂裝工程上（包括外墻抗裂膩子、氟碳漆底涂、防火涂料等）有多年成功的應用經(jīng)驗，能夠滿足工程質(zhì)量上的要求。

        作者從多年的工程技術(shù)咨詢服務工作經(jīng)驗分析，聚合物抹面砂漿、外墻膩子的裂縫、裂紋的產(chǎn)生是有多方面原因的。最主要的是因水泥干縮過程中產(chǎn)生內(nèi)部應力而引起裂紋、空鼓、脫落；其次是因地基下沉、輕微地震引起裂縫、裂紋的產(chǎn)生；產(chǎn)品中因所使用的原材料型號、規(guī)格、質(zhì)量達不到要求和配比不當也會導致產(chǎn)品粘結(jié)性能差，容易產(chǎn)生裂縫、裂紋，甚至空鼓、脫落；墻基層有明顯裂縫、裂紋或者是基層有粉化、疏松、油污等現(xiàn)象，也會導致裂紋、空鼓、脫落。通常情況下，無論橫豎，只要是直線裂縫、裂紋，應該是地基下沉，墻體所產(chǎn)生的應力所至。如是出現(xiàn)較大面積很明顯的龜裂紋，主要應是基層、施工、以及產(chǎn)品本身抗裂性差的問題。

        裂縫、裂紋對建筑工程的整體質(zhì)量和技術(shù)水平都有不同程度的影響。一旦出現(xiàn)裂縫、裂紋，即是使用柔韌性或是高彈性的材料，從技術(shù)上講基本上是不可能修復的，因為外墻裂縫、裂紋在隨著外部環(huán)境條件和較大溫差變化的同時，其縫隙大小也在隨之不停地變化，低溫時與高溫時這種變化最為明顯。裂縫、裂紋在屋面、墻面、地下防水工程及維修實踐中，也是最令人頭痛的事，經(jīng)常是修好后，不到一年甚至是幾個月內(nèi)，又開始滲漏。在干燥炎熱的夏季，當氣溫達到35 ℃左右時，外墻體表溫度可達60-70 ℃左右，聚合物抹面砂漿、外墻膩子在外墻干燥的基層面上抹3~5 mm厚，抹完后也不用水養(yǎng)護，而我們在做水泥混凝土路面，層厚達到20 cm以上時，還要澆水、用濕草、蓋上塑料布養(yǎng)護1~2個月。聚合物抹面砂漿、外墻膩子的防裂、抗裂是一個極其重要的課題，它不僅會引起外墻涂料跟著產(chǎn)生裂縫、裂紋，使外墻裝飾難以達到美觀效果，還會引起建筑物滲漏。

        現(xiàn)在有些錯誤的認識，片面地認為聚合物抹面砂漿、外墻膩子的粘結(jié)強度越快越強越好，越彈性越好，而事實上并非如此，水泥水化形成強度后，就是剛性的，不可能是彈性的，所謂的彈性也只能是水泥強度沒有達到正常值的時候，再者高彈性的材料均具有很強的封閉性，它能封閉甚至是完全封閉水泥的微孔，妨礙水泥水化、阻止水泥利用自然條件進行自我養(yǎng)護（呼吸），不利于水泥內(nèi)應力的釋放。

        聚合物抹面砂漿、外墻膩子的粘結(jié)強度問題，以材料性質(zhì)而論，水泥屬無機水硬性膠凝材料，它的粘結(jié)強度是好的，即使1︰4的灰砂比，水泥也能粘牢磚、石材類，但前提條件是充分水化，因水泥水化與凝結(jié)硬化是一個連續(xù)過程，水泥的強度形成及穩(wěn)定性是一個漸進且相當漫長的過程，先水化，后凝結(jié)，凝結(jié)硬化結(jié)果如何這要取決于水泥的水化程度和水泥利用自然條件自我養(yǎng)護的能力，也就是說只要水泥水化條件好，養(yǎng)護條件好，幾年后甚至可能10年以后水泥的強度還會有所提高的，絕不會是二三天或28天就能達到理想的強度，水泥的強度是靠水實現(xiàn)的，而不是靠加膠來提高強度，這是我們應吸取的經(jīng)驗和教訓。

        我們已經(jīng)認識到水泥作為聚合物抹面砂漿、外墻膩子最主要的原材料，而裂縫、裂紋又主要是因為水泥水化后干燥收縮過程中產(chǎn)生的，，所以我們就更應該在掌握水泥的材料性質(zhì)與作用機理的基礎(chǔ)上，選擇有利于水泥水化、保水養(yǎng)護、降低與控制水泥的干縮力和有利于水泥強度的形成的功能性的聚合物產(chǎn)品，這是最主要的解決裂縫、裂紋主要技術(shù)途徑。

        其它方面，在基層問題上，要注意基層強度平整度、材質(zhì)上的差異及裂縫、裂紋的預先處理等，在施工方法上應注意的是，不宜一次抹的太厚，如需要抹較厚時，應分兩次或多次。
        生產(chǎn)設(shè)備種類較多，選型比較重要，從占地面積、電耗、設(shè)備投資金額、生產(chǎn)效率、安裝、維修費用、操作維修方便性、工人勞動強度、混合均勻度，粉塵排放量、燥聲、設(shè)備耐用性、經(jīng)濟性、實用性等多方面考慮，選用北京環(huán)益美高分子聚合物研究所的系列化封閉式環(huán)保型高效干粉混合機，其中B2型、B3型可專門用于聚苯顆粒保溫漿料、聚合物抹面砂漿、外墻膩子等產(chǎn)品，以B2型混合機為例，按設(shè)計流程，投料、攪拌、出料、計量包裝，每小時可以生產(chǎn)聚苯顆粒保溫漿料3立方或生產(chǎn)聚合物砂漿成品2~3噸。該系列設(shè)備經(jīng)過20多個省市近9000家建材廠、化工廠長達8年時間的使用，其經(jīng)濟實用性和質(zhì)量可靠性受到廠家好評。

        聚合物抹面砂漿、外墻膩子的防裂、抗裂關(guān)鍵技術(shù)，在于對水泥材料性質(zhì)的充分認識的基礎(chǔ)上，選擇對水泥水化、具有可持續(xù)保水能力并有利于水泥自我養(yǎng)護、降低水泥干收縮力、提高水泥的后期強度及穩(wěn)定性的功能型聚合物產(chǎn)品，才能有效地從根本上解決裂縫、裂紋的問題。