陳一虹

（無錫城市職業(yè)技術(shù)學(xué)院 江蘇無錫 214153）

1 研究背景

霧霾是一種大氣污染，是對大氣中各種懸浮顆粒物含量超標(biāo)的籠統(tǒng)表述，包括空氣中的水滴、灰塵、硫酸、硝酸等顆粒物組成的氣溶膠系統(tǒng)[1]。2013年，“霧霾”成為年度關(guān)鍵詞，霧霾天氣已經(jīng)成為整個中國不得不面對的一大環(huán)境問題[2]。霧霾現(xiàn)象是如今社會的研究熱點(diǎn)，各行各業(yè)都在研究霧霾產(chǎn)生的各種影響以及如何抗擊霧霾。對于建筑材料行業(yè)，霧霾同樣產(chǎn)生了影響。目前，建筑行業(yè)對于霧霾的研究主要分兩方面進(jìn)行，一方面是如何從生產(chǎn)行業(yè)改進(jìn)降低霧霾的產(chǎn)生[3]，另一方面則是企業(yè)針對霧霾現(xiàn)象投入大量人力物力開發(fā)研究新型建筑材料以抵抗霧霾[4]，而對于已有外墻裝飾材料如何在霧霾中提高耐久性的研究尚未見。一旦該研究成功，不僅能提高各建筑物外墻裝飾材料的使用壽命，還能節(jié)省大量的資金。因此，建筑材料耐久性在霧霾中的變化研究對于建材的使用具有很大的參考意義。

通過對無錫外墻材料的調(diào)研結(jié)果顯示，無錫建筑物最主要的外墻材料就是外墻涂料、外墻磚和花崗石。該項(xiàng)目的主要工作對三種外墻材料（外墻涂料、外墻磚、花崗石）在霧霾環(huán)境中耐久性的變化，以及霧霾對三種不同外墻材料耐久性的影響區(qū)別。

2 外墻涂料在霧霾中耐久性的變化

外墻涂料，是用于涂刷建筑外立墻面的，最重要的一項(xiàng)指標(biāo)就是抗紫外線照射，要求達(dá)到長時間照射不變色，部分外墻涂料還要求有抗水性能，要求有自滌性；漆膜要硬而平整，臟污一沖就掉；外墻涂料能用于內(nèi)墻涂刷使用是因?yàn)樗簿哂锌顾阅堋?/p>

涂料耐久性的破壞特征可以分為三類：①褪色、變色、發(fā)黃；②起縐、起泡、空鼓；③開裂、剝離、脫落。所以其耐久性的因素應(yīng)從以上三方面進(jìn)行分析。這些破壞現(xiàn)象主要造成的外在原因包括太陽光輻射、大氣有害物及雨水侵蝕以及施工影響。在霧霾環(huán)境中，太陽光的輻射影響和施工影響無明顯變化，主要是大氣有害物質(zhì)及雨水侵蝕。涂膜在使用過程中，經(jīng)常暴露和接觸到這些有害介質(zhì)，在不同程度上受到各種各樣的損壞，如灰塵、油斑、污物等。這就是涂膜受到了污染，而涂膜抵抗這種污染的能力，稱為耐污染性。檢測的方法是，將試板暴露在大氣中一定時間后，用色差儀測定涂膜暴露前后的反射值，其差值就是污染物的結(jié)果，其差值越小，耐污染性就強(qiáng)。試驗(yàn)分兩個環(huán)境進(jìn)行，試驗(yàn)一樣品處于腐蝕性介質(zhì)內(nèi)（具體的檢測方法可按《漆膜耐化學(xué)試劑性測定法》（GB1763－79））。用腐蝕性環(huán)境模擬并強(qiáng)化霧霾環(huán)境，檢測在此種環(huán)境中時間不同所得對應(yīng)的不同色差值（檢測方法見《涂膜顏色的測量方法第三部分：色差計(jì)算》（GB/T11186.3-1989）），見表1。試驗(yàn)二在室內(nèi)正常環(huán)境內(nèi)，避免了霧霾中有害介質(zhì)的接觸，檢測時間不同所得對應(yīng)的不同色差值，見表2。

通過表1表2數(shù)據(jù)比較做圖得圖1，可以得到以下結(jié)論：①霧霾對于涂膜的污染作用十分明顯。②隨著時間的延長，霧霾對涂膜的破壞作用急劇上升。

3 外墻磚在霧霾中耐久性的變化

外墻磚主要用于建筑外墻的裝飾和保護(hù)。外墻磚不僅裝飾整個建筑物，同時因?yàn)槠淠退釅A，物理化學(xué)性能穩(wěn)定，對保護(hù)墻體有重要作用，還能防寒保溫。因此，外墻磚耐久性尤其重要。

霧霾對外墻磚耐久性的影響主要體現(xiàn)在霧霾中化學(xué)物質(zhì)對磚的風(fēng)化作用以及導(dǎo)致的強(qiáng)度下降。試驗(yàn)同樣分兩個環(huán)境進(jìn)行，試驗(yàn)一樣品處于腐蝕性介質(zhì)內(nèi)模擬霧霾環(huán)境（具體的檢測方法可按耐化學(xué)腐蝕性的測定（GB/T3810．13-2006，ISO10545-13：1995，IDT））檢測試樣受化學(xué)腐蝕后強(qiáng)度的變化。試驗(yàn)二在室內(nèi)正常環(huán)境內(nèi)，避免了霧霾中有害介質(zhì)的接觸，檢測強(qiáng)度的變化。

表1 有害物介質(zhì)內(nèi)色差值

表2 普通環(huán)境介質(zhì)內(nèi)色差值

圖1 色差值變化趨勢圖

通過表3表4試驗(yàn)數(shù)據(jù)做圖，得圖2、圖3、圖4，獲得以下結(jié)論：①霧霾對于外墻磚的耐久性有影響。②隨著時間的延長，霧霾的外墻磚耐久性的影響變化不明顯。

表3 有害物介質(zhì)內(nèi)強(qiáng)度變化

表4 普通環(huán)境中強(qiáng)度變化

4 花崗石在霧霾中耐久性的變化

花崗石是一種由火山爆發(fā)的熔巖在受到相當(dāng)?shù)膲毫Φ娜廴跔顟B(tài)下隆起至地殼表層，巖漿不噴出地面，而在地底下慢慢冷卻凝固后形成的構(gòu)造巖，是一種深成酸性火成巖，屬于巖漿巖?；◢徥允?、長石和云母為主要成分，結(jié)構(gòu)致密、質(zhì)地堅(jiān)硬、耐酸堿、耐氣候性好，可以在室外長期使用。花崗石是建筑材料中耐久性最好的之一，和外墻涂料相比，耐久性是外墻涂料的百倍。

圖2 沖擊強(qiáng)度比較圖

圖3 拉伸強(qiáng)度比較圖

圖4 強(qiáng)度變化趨勢圖

表5 有害物介質(zhì)內(nèi)強(qiáng)度變化

表6 普通環(huán)境中強(qiáng)度變化

花崗石在霧霾中耐久性的影響主要體現(xiàn)在大氣中的有害氣體侵蝕。受有害氣體侵蝕后，導(dǎo)致石材表層的風(fēng)化以及最終表層的脫落。試驗(yàn)同樣分兩個環(huán)境進(jìn)行，試驗(yàn)一樣品處于腐蝕性介質(zhì)內(nèi)（SGS標(biāo)準(zhǔn)測試方法：GB/T9966.6）檢測試樣受化學(xué)腐蝕后強(qiáng)度的變化，見表5。試驗(yàn)二在室內(nèi)正常環(huán)境內(nèi)，避免了霧霾中有害介質(zhì)的接觸，檢測強(qiáng)度的變化，見表6。

通過一系列試驗(yàn)數(shù)據(jù)獲得了以下結(jié)論：霧霾對于花崗石的耐久性沒影響。

5 總結(jié)

三種外墻材料外墻涂料、外墻磚、石材在霧霾中耐久性影響最大的是外墻涂料，其次是外墻磚，而石材（花崗石）不受影響。