金属氟碳漆在外保温系统的抗裂分析及预防

陆雁飞

1 金属氟碳漆的优点

氟碳漆是以氟树脂为主要成膜物质的一种油性涂料;该种涂料由于引入的氟元素电负性大,碳氟键能强等特点而具有优越的耐候、耐热、耐低温、不粘等性能;其核心技术1938年诞生于美国杜邦公司,氟碳漆卓越的物化性能当时在全球化工界引起轰动。经过几十年的快速发展,氟碳漆在建筑、化学工业、电器电子工业、机械工业、航空航天产业、家庭用品的各个领域得到广泛应用,成为继丙烯酸涂料、聚氨酯涂料、有机硅涂料等高性能涂料之后,综合性能最高的油性涂料。目前,应用比较广泛的氟碳漆主要有PTFE,PVDF,PEVE三大类型。我国是继美国、日本之后第三个拥有氟碳漆合成技术并实现产业化的国家。

2 金属氟碳漆对基层的要求

2.1 高平整度

由于金属氟碳漆的表面光泽强,在光折射下,较小的平整度缺陷都会使涂装效果降低,要想使涂装后的外墙表面质量达到工业化铝板的效果,必须使金属氟碳漆基层达到一定平整度要求。一般情况下,基层表面平整度不大于2 mm/m。

2.2 高抗裂性[1]

由于外墙保温系统本身材料质量(金属氟碳漆)抗裂性能较小及施工(基层粉刷用砂的粗细、压光程度及时间)的原因,涂装体系出现裂纹的几率较大,一旦出现裂纹,雨水、灰尘从缝隙中进入,轻则影响美观,重则会出现气泡、剥落现象,金属氟碳漆装饰效果好,使用寿命长的优点就完全失去了意义。

2.3 高耐水性

如果涂装基层体系的含水率高,在使用过程中很容易使金属氟碳漆表面出现气泡、流坠现象。而一般装饰工程工期要求紧,涂装施工时很难保证墙面的含水率在控制范围内,这就要求涂装体系的基层具有良好的耐水性。

3 金属氟碳漆饰面在外保温系统开裂的原因

基层为浆体类保温材料由于其本身材料松散的特性,在施工及使用过程中极易产生开裂。

3.1 金属氟碳漆饰面在基层为浆体材料外保温系统开裂的原因

3.1.1 保温材料影响因素

保温材料质量不合格,易发生粘结不良或日久失效造成空鼓,胶粉料存放时间过长或受潮初凝使其失效,易导致粘结强度降低。

3.1.2 保温层施工影响因素

1)基层墙体处理不当:浆体材料保温层与墙体界面处理不当,除黏土砖墙体外,其他墙体均应用界面砂浆处理后再涂抹浆体保温材料[2],否则,易造成保温层直接空鼓。界面处理材质失效,形成界面层与主体空鼓,保温层有效约束破坏,造成保温层空鼓。黏土砖墙体未提前淋水湿润直接涂抹或未清理表面油污等附着物时,一次性涂抹面积过大或速度太快未压实而导致局部空鼓。2)现场造成浆体保温材料级配不合理影响粘结强度,形成施工时局部空鼓或破坏等缺陷。3)浆体保温层养护不当造成空鼓:浆体保温材料在凝结硬化过程中会需要一定的水分,在南方地区的夏季施工过程中,由于气温过高而使浆体内的水分因蒸发而流失,水分流失后若不能及时补给,极易造成开裂、空鼓。

3.2 金属氟碳漆饰面在基层为EPS板外保温系统开裂的原因

金属氟碳漆饰面的EPS外保温体系由三个层次即保温层、腻面层、涂料层构成[3],它们在整个系统中分别具有如下功能:保温节能;找平、抗裂、保护、辅助造型;装饰保护。三个层次共同实现对建筑的保温、保护、装饰等作用。由于该体系的复杂性带来了系统开裂可能性的增大,外墙外保温系统产生裂缝的原因[4,5]主要有以下五方面:1)EPS外墙外保温体系中的保温层导热系数很低,一般在0.041 W/(m·K)以下,保温体系面层在夏季时表面温度可高达70℃。来自体系表面的热量集中在保护层(饰面层)。而保温层与保护层(饰面层)的材料密度不同,弹性模量和线性膨胀系数相差很大,在季节、昼夜的温度应力作用下变形也不同,一段时间后就会出现不同程度的裂缝。2)EPS保温板在昼夜及季节变化发生热胀冷缩也会在板缝处产生变形引力。该保温体系通常采用纯点粘或框粘,体系存在贯通的空腔,正负风压对有空腔的保温隔热墙面进行挤或拉,易造成板缝处开裂。极端情况下负风压甚至会将保温板掀掉。3)EPS保温板系统中,保温板的尺寸一般为1 200 mm×600 mm规格,采用点框粘贴法时,体系中存在很多的空腔,在夏季温度较高时,空腔中的空气受热膨胀,保温板向外变形造成饰面层开裂。4)在外墙外保温体系中保护层(饰面层)一般都采用聚合物干混砂浆,要求高一点的采用聚合物乳液砂浆。这些砂浆不会自裂,但由于成本限制抗裂效果不够理想。另外,保温材料的质量、施工质量等也容易引起保温墙面的裂纹。5)在金属氟碳漆的施工过程中,漆中加稀释剂太多,施工温度较高或风力较大时,稀释剂在形成干漆膜前会挥发掉,干膜会收缩,容易出现开裂断开现象。

4 金属氟碳漆饰面的外保温体系的抗裂途径

金属氟碳漆饰面的外保温体系的抗裂途径主要有以下几种:

1)通过改变保温系统的自身结构来达到抗裂的作用。a.对浆体保温材料由于其材料的特性,施工时因基层处理(界面层)必须按相关要求施工,严格按要求进行浆料的现场配料,必须严格控制每遍厚度和每遍的时间间隔,必须严格保证保温层的厚度,以防因保护层厚度不匀而产生裂缝。b.由于保温板的尺寸较大并且EPS外保温系统内部的空腔结构,在自身收缩和环境温湿度影响而造成的变形量和变形应力就较大,容易造成面层开裂。因此在采用金属氟碳漆饰面时应该采用尺寸较小的保温板,并且采用满粘的形式减小体系内部的空腔。2)科学合理的选择腻面层的材料来达到抗裂的作用。在验收合格的保温基层上批刮一定厚度的具有找平、抗裂的腻子,应满足JG/T 157-2004建筑外墙用腻子标准抗裂要求R型标准,在批刮厚度2 mm以上时,可以弥补0.3 mm以内的保温基层上的裂纹。拉伸强度(＞1.0 MPa)有效控制裂纹的产生。在抗裂找平功能性腻面层上,使用金属漆专用光面腻子或拉毛、喷涂造型腻子,除满足装饰要求外,根据相邻材料线收缩系数需相近的要求,宜选用弹性小又有一定抗裂功能的产品辅助抗裂。除了选择合适的腻面配套体系及腻面材料外,施工质量也非常关键。3)严格控制施工环境温度、湿度和金属氟碳漆的材料性能的适应关系,并及时进行必要配方调整;正确控制喷涂间隔时间,使保温层熟化时间不低于48 h后再进行饰面层的施工。

5 结语

外墙外保温的普及使原本就要求比较高的金属氟碳漆外墙涂装难度更大、要求更高,尤其是要处理好外墙外保温基层的自身开裂问题。而金属氟碳漆外墙外保温体系成功的关键就是要选择合适的腻面体系及腻面材料,确保腻面层有效控制、弥补裂纹产生。这样才能保障金属氟碳漆在建筑外墙装饰中充分发挥自身的优点,实现保温节能、高档美观、经久耐用的建筑功能。

[1] 李 旭.建筑外墙氟碳漆施工实例[J].广州建筑,2004,4(6):15-17.

[2] DGJ32/J 19-2006,民用建筑节能工程施工质量验收规程[S].

[3] 杨嗣信,吴 琏.关于外墙涂料饰面的若干问题[J].建筑技术,2002(9):31-32.

[4] 何勇智.外墙外保温系统几个关键问题的探讨[J].新型建筑材料,2005(5):29-30.

[5] 任建民,张运平,张海斌.EPS板薄抹灰外墙外保温系统裂缝成因与控制[J].建设科技,2006(9):11-13.