《聚合物水泥防水装饰涂料》团体标准解读
2021-07-01侯燕深罗建光
侯燕深 罗建光
(广州市凯聚新材料有限公司)
1 外墙装饰防水应用情况与标准制定的提出
聚合物水泥基防水装饰一体化涂料是一种新型的水泥基防水涂料,其耐候性、耐久性均优于有机胶体为基础的涂料,以防水为主,同时考虑装饰的功能,具有传统涂料无法比拟的一体化综合性能。该产品是根据聚合物水泥等材料的防水机理,选用特种水泥与特种乳液,结合国内实际防水涂料使用情况研制而成的新型防水涂料。
目前我国正处在一个建筑业高速发展时期,城镇化人口的急剧扩大带来了民用、住宅和商业地产的大规模发展,人们对生活品质要求越来越高,精装修型新建建筑和既有建筑改造迎来了前所未有的发展期。然而长期以来,因墙体构造中的各种缺陷,造成外墙渗水问题时有发生,外墙渗漏难以找到漏水点,不易修复。相关部门在2011年发布了JGJ/T 235-2011《建筑外墙防水工程技术规程》,但规程在执行过程中基本都是加多一层防水层,这对于旧建筑和成本控制高的新建筑,可执行性不强。特别是对已有渗漏隐患的旧建筑,难以完成防水层的添加。而国内10年左右房龄的建筑物外墙涂料、瓷砖面大部分存在开裂、空鼓、发霉、渗漏等严重问题。
而且现有的能用于外墙的防水材料,不论是防水涂料或防水浆料,都不能直接曝露于阳光下,需要表面有保护层的材料。防水砂浆是刚性的材料,基面的任何微变都会引发开裂,引起防水失效。涂料由于是有机胶体为成膜物质形成涂膜层,耐久性与有机胶体的材性相关,同时由于材性的问题,涂膜的厚度一般只有0.3mm,这一薄膜层很难保证其长期防水效果。而新型的聚合物水泥基防水涂料在耐候性与装饰性方面都适合现有外墙防水要求。随着近几年装饰性外墙防水应用量的增加,该产品没有十分契合的国家或者行业标准,厂家只能套用防水涂料标准或者制定企业标准,缺乏对该产品的装饰性能的体现,不利于该产品的生产、检验和推广,因此有必要制定该材料的团体标准。
2 标准编制概况
根据中国工程建设标准化协会《关于印发<2019年第一批协会标准制订、修订计划>的通知》(建标协字[2019]12号)的要求,由中国工程建设标准化协会建筑材料分会归口,能高共建(上海)新型环保建材有限公司、广州质量监督检测研究院作为主编单位,湖北嘉贝乐建材有限公司、陶氏化学(中国)投资有限公司、广州市凯聚新材料有限公司等多家单位作为参编单位。经过接近两年编制工作,团体标准《聚合物水泥基防水装饰一体化涂料》(以下简称《标准》),通过专家组审查,委员会审批等,业已完成编制工作,现将《标准》的情况作一介绍。
3 标准内容介绍
3.1 标准名称与范围
聚合物水泥基防水装饰一体化涂料以水泥、细骨料为主要组份,聚合物、颜料和添加剂等为改性材料,按适当配比混合制成的聚合物水泥基涂料。该涂料通过聚合物与精选特种水泥的复合作用,使用后能够稳定成膜,本身在抗泛碱添加剂的作用下不会在涂膜表面产生泛碱、泛白等不良影响,而且能够将墙体中的游离碱性物质封闭,从而保证涂料外观不变色,保证产品具有装饰性能。
本标准规定了产品是涂覆于建筑墙体表面,能够形成防水膜,阻止水分进入建筑墙体内部的具有防水、抗渗、装饰作用的聚合物水泥基防水装饰涂料。
3.2 分类
根据该材料的物理力学性能与市场上的实际使用情况,本标准将产品分为两类:Ⅰ型(通用型)物理力学性能偏向刚性、粘结强度相对高,Ⅱ型(柔韧型)物理力学性能偏向柔性、具有一定弹性。
3.3 技术要求与试验方法
本标准规定了聚合物水泥基防水装饰一体化涂料的外观与技术指标。外观要求粉料为均匀、无结块粉末,液料为经搅拌后均匀无沉淀。技术指标是考虑了建筑防水工程对防水涂料的要求与外墙涂料对装饰性和耐候性的要求,综合了国内多家装饰性防水涂料生产企业的技术资料与实际使用经验,参考了大量国内外同类型产品的标准、技术资料、专家意见等方面而制定的。(见表1、表2)
表1 聚合物水泥基防水装饰一体化涂料的技术要求
表2 聚合物水泥基防水装饰一体化涂料技术指标——附加性能
3.3.1 施工性
聚合物水泥防水涂料为双组份材料,在实际施工使用过程中先要两者混合,如果粉料成分无法与液料充分反应则降低了涂料的物理力学性能,有颗粒无法均匀成膜也严重影响涂料的外观。施工性不仅反映了产品在实际应用中的施工效率,而且也体现了产品配方比例设计是否合理。标准要求混合好的试样涂刷无困难,则可视为“施刷无障碍”。
3.3.2 固含
为保证聚合物水泥防水涂料的防水性能,涂料2~3次成膜后需要有一定的厚度,而且从装饰性角度考虑也需要一定的遮盖力,因此需要涂料有足够的固含。本标准引用了GB/T 23445-2009《聚合物水泥防水涂料》中对涂料中固体含量的要求,测试方式按照GB/T 16777-2008《建筑防水涂料试验方法》第5章中,将6±1g的样品放于干燥皿中在105±2℃中烘干3h,在标准试验条件下冷却2h后称量。
3.3.3 耐人工气候老化性
在自然的条件下,外墙涂料老化的主要原因是太阳光辐射,因此通过模拟太阳光辐射对涂料涂层进行人工气候老化测试可以反映涂料在自然状态下的耐候性。人工气候老化是使用通过滤光器滤过的波长主要在290~400nm的氙弧灯光对涂层进行人工曝露辐射。试验按照GB/T 1865-2009《清漆和色漆 人工气候老化和人工辐射曝露过滤的氙弧辐射》中9.5循环A中周期性的润湿样板连续运行。人工气候老化的试验时间参考了GB/T 9755-2014《合成树脂涂料外墙乳液》中对面漆的优等品等级的要求,即600h不起泡、不脱落、无裂纹,为了区分与凸显本产品的耐候性,《标准》定为1000h,对人工气候老化的要求大幅提高。测试后结果的评定按照GB/T 1766《清漆和色漆 涂层老化的评级方法》进行评定,1000h后不起泡、不脱落、无裂纹,粉化等级小于等于1级,变色(白色和浅色)小于等于2级。
3.3.4 抗泛碱、抗盐析性
本新型聚合物水泥防水涂料相较于一般外墙涂料的产品可以单独使用,直接与水泥或者砂浆面接触,产品本身具有底漆的性能,在不使用底漆的情况下可以保持涂料外表不泛白、颜色不发花。《标准》中参考了JG/T 210-2018《建筑内外墙用底漆》中对内墙、外墙的抗泛碱性和抗盐析性的要求,定为抗泛碱性大于等于72h无异常,抗盐析性大于等于120h无异常。《标准》规定抗盐析性、抗泛碱性测试按照JG/T 210-2018中6.13、6.14进行。
3.3.5 粘结强度
由于该产品在一般使用条件下直接与基材接触,粘结强度反映了涂料与基材的粘结性,能够有效防止蹿水。通常装饰性外墙涂料对粘结强度的要求不高,可以用附着力指标来限定。对于双组分的聚合物水泥基防水涂料还是参考GB/T 23445-2009《聚合物水泥防水涂料》中对粘结强度的要求,综合了验证试验的结果,对粘结强度指标设置了4种形式,分别为:无处理、潮湿基面、碱处理、浸水处理,Ⅰ型通用型要求4项都要大于等于1.0MPa,Ⅱ型柔韧型要求4项都要大于等于0.7MPa。试验操作按照GB/T 23445-2009中的7.6进行。
3.3.6 耐沾污性
在装饰性的外墙涂料中,耐沾污性对涂料保持良好外观有重要的作用,在大气质量相对较低的地区,汽车尾气、雨水、扬尘等因素的共同作用下外墙涂料的装饰性能大幅下降。《标准》中主要参考了JC/T 9755-2014《合成树脂外墙涂料》中对面漆优等品的指标要求,在试验验证中各家产品都能通过,定为:涂层耐沾污(白色与浅色)小于等于15%。试验操作按照GB/T 9780-2013中第5章外墙耐沾污试验方法 涂刷法B法(烘箱快速)的规定进行两次循环的试验。
3.3.7 涂层耐温变性
涂层耐温变性是反映外墙涂料在实际使用中受温度变化而产生的不良影响的重要指标,涂层耐温变性的好坏一定程度上反映了外墙涂料的耐候性。在我国南方与西北地区,外墙的昼夜温差较大,外墙涂料应用于这些地区对涂层耐温变性要求较高。《标准》中同样参考了JC/T 9755-2014《合成树脂外墙涂料》中对面漆优等品的指标要求。测试方式按照JG/T 25的规定进行,做3次循环[(23±2)℃水中浸泡18h,(-20士2)℃冷冻3h,(50±2)℃热烘3h为一次循环]。判定方式:3块试板中至少应有2块未出现粉化、开裂、起泡、剥落、明显变色等涂膜病态现象,可评定为“无异常”,如出现以上涂膜病态现象,按GB/T 1766进行描述。
3.3.8 抗渗压力、不透水性
抗渗压力与不透水性分别是通用型与柔韧型防水材料的防水性能指标。由于该产品主要使用功能是墙面防水,对防水指标有一定的要求,此指标能直接反映防水性能的优劣。《标准》中Ⅰ型通用型参考了JC/T 2090-2011《聚合物水泥防水浆料》中对抗渗压力的要求;Ⅱ型柔韧型参考了GB/T 23445-2009《聚合物水泥防水涂料》中对不透水性的要求,综合了验证试验结果,确定了Ⅰ型通用型抗渗压力大于0.5MPa;Ⅱ型柔韧型不透水性(0.3MPa,30min)。测试方式:Ⅰ型通用型主要用于外墙,试验按GB 23440-2009中6.5的规定进行,采用迎水面试验,龄期为7d;Ⅱ型柔韧型按照GB/T 16777-2008中4.1规定的模具中涂覆成型,试件制备时分二次或多次涂覆,后道涂覆应在前道涂层实干后进行,二道间隔时间为(12~24)h,使试样厚度达到(1.5±0.2)mm。将最后一道涂覆试样的表面刮平后,按6.2.1中的条件养护(96±2)h,然后脱模。脱模后按GB/T 23445-2009中7.4.2 进行养护。养护后切取(150×150)mm的试件三块。按GB/T 16777-2008第15章进行试验。试验压力0.3MPa,保持压力30min。
3.3.9 柔韧性
柔韧性主要体现了材料的弹性,反映了涂料在使用中抵抗基材开裂、形变、应力等不利因素的能力。相较于偏向刚性的聚合物水泥防水砂浆、浆料与普通外墙涂料的柔韧性,该产品的柔韧性能在二者之间,故在指标设计中参考了GB/T 23455-2009《外墙柔性腻子》与GB/T 23445-2009《聚合物水泥防水涂料》中对材料柔韧性的限定,两种类型均采用弯折、绕榜的方式测试。《标准》中对Ⅰ型通用型采用了GB/T 23455-2009中的测试方法,要求无处理标准状态弯折直径50mm无裂纹,冷热循环5次弯折直径100mm无裂纹;对Ⅱ型柔韧型采用GB/T 16777-2008中的测试方法,要求10mm绕棒无裂纹。测试方式:Ⅰ型通用型试验按GB 23455-2009中5.12的规定进行;Ⅱ型柔韧型按照GB/T 16777-2008第13章进行试验,制备的试件养护后切取(100×25)mm的试件三块,圆棒直径10mm,温度10℃。
3.3.10 附加性能
该产品在实际应用案例中,大量用于旧建筑外墙的翻新工程。旧建筑外墙除各种旧涂料与水泥墙面,最多的就是各种旧瓷砖表面。在旧瓷砖表面直接施工对涂料的润湿性、施工性、粘结力都有要求,所以《标准》中提出了一项附加性能用于反映涂料在瓷砖表面的粘结强度(表2)。《标准》参考了GB/T 23455-2009《外墙柔性腻子》中与陶瓷砖的拉伸粘结强度,结合实际使用需要与验证试验结果,无处理标准状态0.5MPa、浸水处理0.2MPa、冻融循环0.2MPa。试验方式按GB 23455-2009中5.11的规定进行。
3.4 试验要求与抽样规则
本标准的参考标准、验证试验方法和最终采用的试验方法都使用已有的国家或行业标准最新版本所限定的实验方法,确定了制备测试试件时的各项材料用量和制备方法,有利于保证测试的可重复性与准确性。
本标准根据目前各家生产企业的规模、实际产量和产品质量稳定性,规定每批产品出厂应进行出厂检验。出厂检验项目包括:外观、施工性、固体含量、抗渗压力、不透水性、粘结强度(无处理)。规定以同一类型的10t产品为一批,不足10t也作为一批。抽样从同一批产品中随机抽取样品5㎏,抽取样品分为两份:一份试验,一份备用。
4 结语
本标准通过探讨产品实际应用情况、各企业的生产应用经验,结合了大量的验证试验研究与专家提出的意见,规定了聚合物水泥防水装饰涂料的物理性能指标与试验方法。在保证科学、合理的同时,本标准对外墙防水涂料提出了更高的要求,具有在行业内实施的可行性,对强化聚合物水泥基防水装饰一体化涂料的市场规范,对产品的推广与开放具有重要的意义。
本标准为首次制定,其中必定有缺漏之处,期待在标准实施后的执行过程中能与同行对技术性问题进行探讨与交流,使之不断完善。