新疆南疆地区外墙涂料的适用性和耐久性研究

上海建工一建集团有限公司 上海 200120

1 研究背景[1-4]

经过实地调查，南疆地区建筑物外墙涂料通常在涂刷3 个月，最多1 年时间左右就会出现严重的病变，主要表现为涂层卷曲、起皮、剥落、粉化、开裂、变色等，有的墙体由于出现严重的析盐而致使墙体表面大面积发白、发花、结晶等，给建筑物外观和城市市容市貌带来了严重的负面影响。引起涂料涂层病变的原因有当地自然环境、技术措施、涂料质量、施工工序等多方面因素。

1.1 外墙涂料的应用现状

1.1.1 外墙涂料粉化、开裂、剥落和变色

在南疆地区，外墙涂料使用过程中短时间内会出现的主要问题是大面积的粉化、开裂和剥落，尤其在墙根、落水口以及整面女儿墙等部位，现象更为严重。外墙涂料还表现出了在大面积上有较为明显的色差，涂料在使用一定时间后，观感十分破旧（图1）。

总体现状上，三个部位具有明显的病变特征：第一为墙体墙基部分，即从地面向上1 m左右，此处主要的情况是在外墙涂料的表面出现大面积的可溶于水的白色析盐物，并伴有大面积的涂层开裂、剥落现象，有些未涂料的部分析盐更加严重；第二部位为墙体1 m以上到女儿墙墙根处，此处遭损坏的面积最大，主要表现为大面积的卷曲、起皮、剥落、粉化、开裂和变色；第三部位为女儿墙墙根到屋檐处，此处主要表现为女儿墙底部外立面返碱析盐、发花和粉化。

1.1.2 墙体返碱、析盐现象

在已施工墙体表层，尤其是烧结黏土砖，返碱析盐现象非常严重，主要表现为白色粉末覆盖，可溶于水，水溶液表现为碱性，pH值约8～9。另外，在开裂粉化和剥落的涂料破裂处和底面也有严重的返碱、析盐现象（图2）。

图1 外墙涂层大面积粉化、剥落

图2 外墙涂层析盐

1. 2 外墙涂料病变成因分析

从上述涂料涂层的现象、收集到的资料以及从当地设计、施工、材料供应商、检测等了解到的情况来分析，造成目前喀什地区建筑物外墙涂料病变和析盐泛白的主要原因有5 个方面因素。

1.2.1 当地水文地质及气候的因素

根据当地的地质勘察资料，当地土壤和地下水含碱和可溶性盐浓度较高，墙体吸收水分后从表面向内部渗透，随后将内部可溶性物质溶解。当墙体干燥时，水分由内向外发生迁移，又将可溶性物质携带到墙体表面，随着墙体表面水分的蒸发，便将白色的可溶性盐类结晶物着床于表面。

建筑物中水蒸汽会沿墙体的毛细孔上升，但由于毛细孔的压力原因，上升到高度只能限于一定的范围以下，再加上墙体材料的析盐，在墙体1 m以下的范围内通常能够看到比较严重的析盐现象。墙体其他部分的析盐现象主要是由于蒸发或潮湿带出水和墙体材料中的盐，在墙体表面积聚形成的返碱析盐现象。

1.2.2 建筑材料可溶性盐含量高，强度低、孔隙率高

当地采用的砌墙材料、抹灰材料富含碱性盐类物质，其中典型的是建筑用砖和砂。砖为直接采用当地的盐渍土烧结而成，不仅可溶性盐含量高、黏性低且含砂量也高，因此烧结成的砖料抗压强度相对较低，结构也较为酥松，很容易吸收水分。砂是当地的戈壁砂，可溶性盐含量高，泥土含量大，砂子级配不理想，细颗粒比例高，再加上没有采用抗硫酸盐水泥，因此，析盐现象较为普遍。另外，相对较高孔隙率的墙体材料也使得地下水分更容易通过墙体材料蒸发水分和析出盐分。

1.2.3 使用落后甚至淘汰的材料

根据当地设计单位、施工单位和涂料供应商所述，除了个别工程在相关部门要求下，采用合成树脂乳液外墙涂料外，当地生产和使用的外墙涂料多为以107胶水或801胶水配置的低档涂料，其成膜物可为水透过，耐水性差、抗碱性弱，更经不起强烈的紫外线照射，涂层脆弱极易粉化、剥落，且不采用底涂进行封底。

1.2.4 施工工艺不当

当地外墙涂料的施工工艺主要有3类：第一类是在墙体上采用腻子抹平，然后直接涂刷2 道面涂；第二类是只做局部的批刮；第三类是直接涂刷面涂。

1.2.5 采用了不合格或不适用的外墙腻子

根据现场调研和查看，较多工程使用的外墙腻子比较酥松，黏粘结力差、不防水，加上没有使用抗碱底漆，加速了墙体表面返碱、涂层卷曲、起皮、剥落、粉化、开裂和变色等病变的产生。

2 研究试验与建议

在施工现场针对性地制作了面层涂料试验样板和底层涂料试验样板，进行相关性能的检测。

2.1 面层涂料试验

抗紫外线试验（暴晒试验），试验样板进行了3个月的不间断暴晒，以检测面层涂料的退色程度，开裂程度，粉化程度。经过3个月的暴晒，涂料样板质量满足规范要求。

2.2 底层涂料试验

抗硫酸盐析盐试验，检测涂层的防水性能，规范要求72 h，实际做了144 h；检测抗析盐性能，规范要求144 h，实际做了288 h，检测结构均符合规范要求。

2.3 建议

（a）底涂：采用渗透型高抗碱抗析盐底漆。其耐碱性和耐析盐性的性能指标应分别达到《建筑内外墙用底漆》（JC/T 210—2007）外墙I型的指标，耐碱性≥72 h无异常，耐析盐性≥144 h无异常；

（b）中涂：采用较高延伸率、较好低温柔性的弹性乳胶漆。其标准状态下的断裂伸长率应高于《弹性建筑涂料》（JG/T 172—2005）中外墙技术指标，断裂伸长率应≥250%；

（c）面涂：采用硅树脂丙烯酸乳胶漆。其耐人工气候老化性应高于《合成树脂乳液外墙涂料》（GB/T 9755—2001）中优等品的技术指标，耐人工气候老化时间应≥1 000 h。

3 实践应用

3.1 工程概况

莎车县图文信息综合服务中心工程位于喀什地区莎车县城南新区，占地53 333 m2，建筑面积约3 万m2，主要由图文信息中心、培训中心公寓、会议展览中心和市民服务中心等4 个单体工程组成，是新一轮上海援疆工作首批“交钥匙”工程中投资额最大的项目，是集社区服务、文化传播、科普推广、图书阅览、教育培训、展览展示、学术交流功能为一体的莎车县标志性建筑，工程外墙采用真石漆涂料。

3.2 材料选择

工程主要材料采用双组份抗硫酸盐涂料、EVA添加剂、超细粒径抗碱乳液、渗透型高抗碱抗析盐底漆、真石漆、硅树脂丙烯酸乳胶漆面漆（透明）。

将外墙面分为1.5 m以下及以上两部分。在1.5 m以下区域先涂刷双组份抗硫酸盐涂料底层，最大限度地减少泛碱对外墙涂料的影响；在外墙腻子中加入EVA添加剂，有效地增加腻子与双组份抗硫酸盐涂料底层的黏结强度；在1.5 m以下及以上区域涂料中加入超细粒径抗碱乳液，以提高涂层耐碱抗盐性能。

3.3 施工工艺流程及要点

3.3.1 1.5 m以下区域

涂刷双组份抗硫酸盐涂料（1遍）→ 批外墙腻子 →涂刷底涂（1遍）→涂刷中涂（2遍）→涂刷面涂（1遍）

3.3.2 1.5 m以上区域

批外墙腻子→ 涂刷底涂（1遍）→涂刷中涂（2遍）→涂刷面涂（1遍）。

3.3.3 施工要点及注意事项

（a）施工应在温度5～35℃，空气湿度小于70%的条件下进行；冬季禁止施工；禁止在风力6级以上施工。

（b）基层表面应无残渣余浆、松浮的颗粒、灰尘、油渍等。

（c）将充分调匀的外墙批嵌腻子均匀批刮在保温墙面抗裂砂浆基层上，批刮厚度应不小于1.5～2.0 mm（2道），粉剂用量控制为2.0～2.5 kg/m2。批刮时由细部到大面，待完全干固（约24 h）后方可进行下道工序施工。

（d）弹竖向及水平向控制线作为墙面分格线的控制基准。

（e）设计合理的涂刷的顺序，避免墙面污染。

（f）底涂涂饰时应用力均匀，确保涂膜完整连续、基层被完全封闭。涂刷前底漆需充分搅拌均匀，按照生产厂家的说明书稀释涂料，不得随意加水稀释。

（g）待底涂干燥后（施工后12～24 h），检查表面情况，是否有漏刷，并清理表面的毛头和凸起，然后才能涂刷中涂主漆。

（h）每个完成的墙体表面一次连续刷完，接茬设在构缝内、转角处，不得留在大面上，确保整面墙的均匀度。

（i）中涂干燥后（施工后24 h，气温20 ℃，相对湿度＜85%）涂刷面涂。

4 结语

本文对南疆地区外墙涂料适用性和耐久性进行了全面细致的研究，并在莎车县图文信息综合服务中心工程中实践应用，经过一年来的季节轮换，建筑物外墙涂料依然犹如一件新衣，该技术有效地解决了南疆地区涂层卷曲、起皮、剥落、粉化、开裂的质量顽疾，确保了建筑物外观效果和城市市容市貌，节省了日后维修费用，具有良好的经济及社会效益，可在南疆地区推广应用。