彩色装饰砂浆在某预制外墙的应用

2016-12-07刘影庞二波胡家伟易伟林明贵周勇张弈尘

商品混凝土 2016年10期

关键词：外加剂减水剂颜料

刘影，庞二波，胡家伟，易伟，林明贵，周勇，张弈尘

（中建科技（福州）有限公司，福建福州 350800）

彩色装饰砂浆在某预制外墙的应用

刘影，庞二波，胡家伟，易伟，林明贵，周勇，张弈尘

（中建科技（福州）有限公司，福建福州 350800）

彩色装饰砂浆具有丰富的色彩、多变的质感以及极好的耐久性得到了广泛应用。在装饰砂浆中添加无机颜料进行混合制得彩色装饰砂浆，根据试验中彩色砂浆的色彩以及工作性，得出满足标准要求的配合比。对于白色砂浆，颜料掺量为1.3%，草绿色、蓝色彩色砂浆的颜料掺量在 4%～35%，外加剂的掺量为 1.7%～3.8%，并将这些彩色装饰砂浆应用于预制外墙中。

彩色装饰砂浆；预制外墙；无机颜料

0 前言

外装饰工艺通常采用装饰砂浆与瓷砖装饰。与瓷砖装饰相比，装饰砂浆的质量控制更有保证，工作更有效率，更能节约成本，可大大降低外保温系统负荷。作为高层建筑装饰，不会因负风压问题出现掉砖现象，从而使外墙外保温系统在使用中更安全可靠，提高了建筑物装饰效果及耐久性，达到与环境的自然和谐[1]。彩色装饰砂浆是以胶凝材料为主，配以优质矿物骨料、无机颜料和其它添加剂等，按科学配方加工而成的均匀粉状混合物，可以广泛适用于各种内外墙的装饰层[2]。采用预制成型的外墙外保温装饰板材，将结构、保温、装饰一体化，大大的缩短了工期，满足外墙装饰需求。

1 彩色装饰砂浆试验

1.1 原材料

水泥：P·O42.5R 普通硅酸盐水泥、P·O32.5R 普通硅酸盐白水泥；Ⅱ级粉煤灰；细度模数 2.0、3.0 的砂；标准型高效减水剂；颜料：群青 504、复合宝蓝 S463、氧化铁黄 S930，金红石型钛白粉 SR-210，以上均为氧化铁系列颜料，颜料的基本性能见表 1；密封保护剂：耐磨度比≥300%，颜色为无色透明。

表1　颜料的基本性能

1.2 试验思路

彩色装饰砂浆以颜色和砂浆抗压强度作为控制指标，在普通装饰砂浆配合比的基础上，根据所配制彩色装饰砂浆的颜色要求以及配合比参数要求确定彩色装饰砂浆的试配配比，然后通过大量试配，依据砂浆的颜色和工作性能确定最终配合比，具体配合比设计流程见图 1。

图1　彩色装饰砂浆配合比设计流程

1.3 初步试验

对于目标颜色的获取可使用不同色系的颜料来实现，颜料品种根据表2选取。由于颜料在装饰砂浆的着色效果存在饱和点现象，即颜料掺量达到某一数值时，再增加颜料掺量，颜色强度也不再提高[3]。经试验，初步选取颜料掺量。

表2　颜料品种选取

无机颜料会对减水剂的作用效果产生影响，故对彩色装饰砂浆使用的减水剂，其掺量必须通过试验来选择，具体方法为：（1）基准胶砂，参照胶砂减水率的测定法，水泥用量450g、标准砂用量 1350g，外加剂用量为普通装饰砂浆配合比中的掺量，用水量为使胶砂流动度为 (180±5)mm 的用水量。（2）根据基准胶砂的配比，并在其中掺入初步选取的颜料掺量，通过改变外加剂的掺量使胶砂流动度达到 (180±5)mm，且使胶砂的强度不降低，则此外加剂可用以配制彩色装饰砂浆，并且减水剂的掺量为胶砂流动度达到 (180±5)mm 时的掺量。通过以上试验确定彩色装饰砂浆的颜料以及外加剂掺量（见表 3）。

表3　颜料及外加剂掺量初步确定 %

装饰砂浆表面的彩色效果还受到砂子的颜色、水泥的种类、水胶比、粉煤灰掺量等的影响，故彩色装饰砂浆的最终配合比还需通过试验来调整和确定。

1.4 优化试验

就目前工程应用来看，砂浆存在着砂浆开裂的问题，特别对于装饰外墙砂浆来说，其附着于基材的表面，且直接暴露在自然环境中，易造成失水而产生干缩变形，从而导致砂浆开裂。通过粉煤灰取代砂浆中的部分水泥，不仅能减少水泥用量，降低水泥早期水化热，提高水泥基材料的性能，同时能起到改善砂浆的和易性，提高砂浆的力学性能和抑制砂浆收缩等作用[4]。采用粉煤灰取代部分水泥的方法，可有效降低砂浆开裂的风险。

从表2可以看出，白色砂浆的颜色受到白水泥、钛白粉、砂的影响，为防止砂浆开裂，粉煤灰取代部分白水泥，势必会影响到钛白粉的掺量，因而需对白色砂浆颜料、减水剂掺量以及水胶比进行重新确定。最终确定的配合比见表 4，相对应的砂浆抗压强度见表5和图 2 。

表4　配合比确定 kg/ m3

表5　彩色装饰砂浆的抗压强度 MPa

根据表4可知，白色砂浆的颜料掺量为 1.3%，其它彩色砂浆的颜料掺量在 4%～35%，外加剂的掺量为1.7%～3.8%。从表5和图 2 可以看出，彩色装饰砂浆各龄期的抗压强度都高于普通水泥砂浆。这主要是由于彩色装饰砂浆中的微小的彩粉颗粒能填充水泥颗粒之间的孔隙，充分发挥形态效应，以提高装饰砂浆的强度；其次，也使彩色装饰砂浆的黏聚性优于普通水泥砂浆，使得彩色装饰砂浆表面缺陷更少。

图2　彩色装饰砂浆的抗压强度曲线

2 彩色预制外墙制作

2.1 准备工作

镂空字体采用亚克力模板，整体框架采用钢模板。模板固定在模台上，模板立表面光滑平整。采用模板专用脱模剂，效果较好，对装饰砂浆外观没有影响。根据实际生产的条件，搅拌工艺如下：彩粉通过同掺法与砂、水泥、胶凝材料一同倒入搅拌机中进行干拌约 2 分钟，而后再加入水、外加剂进行充分搅拌，搅拌时间不少于 6 分钟。

2.2 布料浇筑

白色及蓝色砂浆采用人工布料的方法，待白色字体初凝后，在剩余亚克力板的范围内人工倒入蓝色的装饰砂浆，并通过模台进行振捣。待蓝色初凝后则在钢模范围内通过独立式自动布料杆将草绿色砂浆倒入钢模内，下料高度、振捣时间应严格控制，避免出现“赶浆”现象。

2.3 外观处理

待彩色外墙表面清洗并完全干透后，清除面层上的灰尘和杂质，均匀地用滚筒在其表面涂刷密封保护剂一遍，封闭砂浆表面毛细孔，保护砂浆面层，可有效避免彩色装饰砂浆在脱模后出现颜色不均、掉色而形成色差的问题。保护剂在使用前应充分搅拌均匀。

拆模后砂浆表面平滑，无色泽均匀一致，三种颜色鲜亮并形成强烈的对比，镂空字体在外墙立面垂直、凹面平整，具有立体质感，且无明显气泡、水印、蜂窝麻面、裂纹等外观质量缺陷。图 3 为彩色砂浆预制外墙构件。