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真石漆工程存在的问题及预防浅析

来源:山东伟远节能科技有限公司 作者:林喆,孙文萍 时间:2019-11-09 点击:
导读:分析了真石漆工程中存在的问题及涂层性能测试存在的不足,探讨了如何从真石漆产品体系的搭配、原材料筛选,涂层性能的科学判定等方面得出配方组成的最优方案,并获得具有包容性的真石漆涂层,以从根本上预防泛白发花的问题的产生。
0 前言
真石漆作为一种装饰性强、耐久性好的外墙装饰材料,在国内建筑外墙得到了广泛应用。它寿命长,并能提供给建筑外墙以强烈的质感,辅以良好的墙体造型,可以得到类似石材、墙砖建筑的表面感观,大大提升了建筑物的档次,故被大量使用在各种级别的建筑物上。而其生产工艺简单,生产设备造价低廉,配料及品控相对容易,批次稳定性高,施工适应性强,工程利润值高,使得许多建筑墙面涂料生产企业都关注其生产和施工。

1 真石漆存在的问题
在中国长江以北,真石漆大面积在墙体上的应用,已经有了差不多10年的时间。真石漆体系涂层的构成主要有:找平层、底漆层、真石漆层、罩面漆层。但是,由于工程造价的原因,在施工中,部分工序及涂层产品被省略掉了。
真石漆最初应用的底材是外墙的水泥抹灰层。在国家规定建筑墙体实行强制外保温之后,底材变成了保温砂浆层。由于涂层并未根据底材变化而优化,使得一部分真石漆的墙面出现了胀皮、脱落的弊病;而另外一部分真石漆的墙面,则出现了泛白发花、污染严重的弊病。
对于真石漆胀皮脱落的情况,主要还是来自于找平层的质量不稳定,真石漆以及底漆层对找平层的附着力不够强,当保温层出现了轻微的形变,脱落就跟着出现。目前绝大多数厂家已经通过提高找平层的质量(或者更换找平层的材料)而使得这个问题得到了有效解决;而对于泛白发花、污染严重的问题,目前似乎很多厂家还没有找到根本解决的办法。而且对于这个问题的根源——“涂层的构成组分”,从涂料原材料的筛选到最终产品的品控,都存在着一些误区,本文主要是针对这些误区,探讨解决问题的办法。

2 问题原因探索
2.1 泛白发花的原因
真石漆的泛白,主要是因为在真石漆涂层的内部存在着没有释放出的水分,而涂层内的一些物质会遇水泛白。如果在涂膜干燥过程中水分无法正常排出,有时水在短时间内(甚至几个月)都不能完全排出,或者是涂层干燥后又遇到水分而且这些水分渗透到了涂层内部,就会引起泛白现象。
而真石漆的发花,则有可能是泛白发花、污染发花、露底发花或者是光反射不匀而发花。归根到底还是由于真石漆施工后的表面状态不一致而引起的。
2.2 问题模拟
若想找出现场墙面弊病的原因,以及解决这些问题,通常的做法就是对现场墙面进行模拟,并且要让墙面的弊病在样板上重现。现在大多是通过制作真石漆样板来模拟现场情况。制作真石漆模拟样板时需要注意以下几点:
(1)底材及涂层构成。
制作真石漆模拟样板时,要完全模拟现场的底材及涂层构成。
以保温墙体为例,墙面底材通常为保温砂浆层,涂层构成为保温砂浆层→找平层→底漆层→真石漆涂层。而很多厂家在制作模拟涂层样板时,底材往往会采用石棉板、瓷砖或者是其他型材,涂层只采用真石漆涂层,这些差异,带来的结果大相径庭。无论是石棉板、瓷砖或者是其他型材,相对于保温砂浆层底材,其致密度往往较高,吸水率会较低,因而在涂层干燥时,水排出的速率会较快;同时样板跟墙体涂层构成的差异,也会使得两者整体涂层的厚度不同,这都会使得样板不能真正代表墙体的状态,会使结果出现误判。
(2)干燥条件。
单就真石漆涂层而言,当其施工均匀并处于一个良好的干燥条件下,涂层弊病出现的几率非常小。通常样板的干燥在室内干燥,而现场墙体是室外干燥。室内干燥条件更好,涂层干燥得更均匀,水排出的速度更快。这时,样板往往表现较好而不会出现通常墙体出现的弊病。所以,模拟样板一定要在施工现场的天气条件下干燥才更准确。
(3)施工手法和涂层厚度的均匀性。
相对于大面积的墙体,涂层的样板通常较小,而且样板的制作由于没有工期的要求,因此,样板通常要比工地的大面积施工要精细得多,样板涂层的厚度更均匀。
于是在大多数时候,天气良好的情况下,样板跟墙体涂层的干燥都比较好,涂层均匀度的差异不会使得涂层干燥出现大的差别;但是如果遇到恶劣天气(温度低湿度高的天气),两者就会产生干燥状态的差异,以至于墙面涂层出现弊病,而样板涂层则没有。所以,模拟样板一定要选择墙体涂层的施工方式,刻意地做出涂层的不均匀度,才能真正地反映实际墙面。

3 预防及判定措施
为了从源头预防真石漆泛白发花的现象,可从真石漆产品体系的搭配、乳液的选择及判定、涂层的性能及判定等方面着手,以得到性能良好的真石漆涂层。
3.1 真石漆产品体系搭配及产品选择的原则
3.1.1 真石漆产品体系要有一定的包容性
建筑墙体涂料的施工,是一种不能做到绝对统一的,会因施工人员不同而存在差异的“粗糙”施工。而天气的变化,尤其是北方地区昼夜温差、湿度差的变化,是一种多变而且不可抗拒的力量。同时整个涂层体系,是一种多道施工的厚涂层体系(平均厚度达到2 mm以上),以上多种因素叠加,很容易出现涂层干燥不均匀,这就要求我们在设计真石漆产品体系中的每一个产品时,要充分考虑到上述影响,使得整个产品体系对多变的条件有一定的包容性。
3.1.2 真石漆体系搭配
根据现存问题,选择封闭底漆(有效避免底材吸水)、有色底漆(一定程度上可以改善真石漆露底、遮盖不良)、耐水白、易干燥型真石漆(低温以及潮湿等天气条件下依然能够良好干燥,并且干燥后的涂膜在经水完全渗透后依然能够恢复原状的产品)、耐污罩面漆(能够形成致密的涂膜、具有一定的防水性以及足够低的光泽),这样一个搭配,就能获得一个良好的涂层效果。其中的关键是各类涂料的乳液选择。
3.2 真石漆涂层体系乳液的选择及判定方法
3.2.1 封闭底漆乳液
尽量采用含有环氧基团的渗透型乳液,这种乳液渗透到底层找平层中,既可以补强底层,同时也可以防止水渗入,这样就降低了底材吸水以及吸水不均匀的可能性。
评判方式:可以在找平层上涂刷不同类别的底漆,待底漆干燥后,通过滴水到涂层上并检查水滴能否在涂层上铺展,来判定底漆对底层的封闭效果。
3.2.2 真石漆乳液
对于真石漆乳液的选择,有两点需要考虑:一是选择低皂或者无皂聚合的乳液,这样,乳液涂膜中残存的游离表面活性剂就会比较少,干燥涂膜的耐水性就比较好;二是选择含有疏水接枝官能团的乳液,这种乳液的干涂膜会具有一定的疏水性。
评判方式:通常大家采用的是纯乳液的干燥涂层泡水试验,通过其泡水后泛白的程度,来判断乳液抗水白的能力。这里需要注意的是:
(1)一定要依据不同乳液各自的Tg值来计算成膜助剂的加入量(而不是各种乳液都按照同一个添加量),以保证在同样的干燥时间内不同乳液涂膜的干燥程度接近,以便待涂膜进行测试时,不同的测试涂膜的干燥程度达到一致。
(2)一种乳液当采用不同类别的成膜助剂时,得到的涂膜干燥程度是不同的,所以可以筛选不同类别的成膜助剂以便在最短的时间内达到最好的耐水效果。
(3)乳液清漆膜的耐水测试很多时候并不能真实反应出真石漆的耐水程度。很多时候,乳液耐水泛白程度的差距在采用乳液清漆膜的测试时比较大,但是当用这些乳液制成真石漆再泡水,泛白程度的差距就小了。为了避免误判,建议大家采用真石漆浆料(除了石英砂之外的液体浆料,这种浆料评判的结果更接近真石漆涂层的评判结果)制作涂膜,再做耐水性测试。
(4)最终的乳液确定后,必须用真石漆涂层的耐水测试来验证乳液及成膜体系选择的正确性,这时的真石漆涂层要按照模拟施工墙面的涂层来制作并养护。
3.2.3 罩面漆乳液
通常选择一些耐水性好,涂膜比较致密,乳液本身光泽较低,性价比较高的乳液,如含硅、自交联型的乳液。
3.3 真石漆涂层的性能测试及判定方法
真石漆涂层是否会发生泛白的弊病,主要是通过一定时间干燥后真石漆涂层的耐水性以及真石漆在低温+高湿度条件下成膜的状态两种方式来判断。对于涂层的耐水性,国标GB/T 1733—1993 《漆膜耐水性测定法》中甲法已有规定,其中有两个要求是跟施工现场完全不同的。一是使用的底材,国标测试中,全部选用马口铁板,而马口铁板是完全不吸水的;二是国标测试中有封边的要求,这个要求,使得国标测试中,水分只能从测试涂层的正面进入,而且样板泡水的时候,样板表面接触的水量是非常均匀的。而在实际的工程应用中,底层是吸水而且不均匀的;同时,很多屋脊都可以形成水流冲刷在墙面上,造成冲刷部位跟其他部位的接触水量差距。而对于低温+高湿度下成膜的性能,国标并没有这方面的规定和测试。
3.3.1 通过一定时间干燥后涂层的耐水测试及判定
采用与施工现场完全相同的底材以及涂层体系的搭配(这里不要涂罩面漆),同时,找平层、底漆层、真石漆层都要做到有厚有薄的差异,以便最大程度地模拟施工现场的情况。选择4种不同配方体系分别制作样板,真石漆涂层喷涂完毕后,样板在室温条件下(≥15 ℃,相对湿度在50%±5%)干燥24 h,然后将样板放置在自来水流下冲洗4 h,然后停止冲水并轻轻擦干样板表面的水分,冲水后涂层如图1所示。
干燥24 h后真石漆涂层的耐水性测试
冲水后,水印迹最轻的真石漆涂层,耐水性能最好。如图1样板4中,即使水已经完全湿透涂层,但其颜色依然没有太明显的变化。
3.3.2 低温+高湿度下成膜的性能测试及判定
而低温+高湿度下成膜的性能,则可以通过以下方式模拟:选取3种真石漆不同配方体系,每一种配方体系按照涂层耐水性测试的方法制作相同两块样板,真石漆涂层喷涂完毕后,在室温条件下(≥15 ℃,相对湿度在50%±5%)自然干燥0.5~1 h,待其表干之后,取其中一块立刻放入冰箱冷藏室进行低温干燥,冷藏室控制温度在0~5 ℃;另一块则放置在室温条件下(15 ℃以上,相对湿度在50%左右)常温干燥,同时干燥24 h后,从冷藏室取出样板,然后与另外一块比对颜色,看颜色差距的大小,见图2(a);如有颜色差异,则把两块样板继续在常温下干燥24 h,再检查两块样板的颜色差距,见图2(b)。
低温+高湿度下成膜性能测试及判定
从图2(a)可以看出,最右边的一组样板,颜色的差距最小;从图2(b)可以看出,最右侧的一组样板,低温高湿度干燥跟常温干燥几无差异,故其对低温高湿度天气的耐受性是最好的。
依据上面两种测试方法就可以判定选择出乳液种类及配方组成的最优方案。

4 结语
模拟施工现场的条件去制作样板,并模拟现场所遇到的天气因素进行测试,可以使得试验的结果真实地反应施工现场情况,准确地找到问题发生的原因,以便更好地对症下药。而以此为依据设计配方、选择合适的原材料及搭配体系,就能得到真正具有包容性的真石漆涂层体系。

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