侯燕深 羅建光
(廣州市凱聚新材料有限公司)
聚合物水泥基防水裝飾一體化涂料是一種新型的水泥基防水涂料,其耐候性、耐久性均優(yōu)于有機膠體為基礎(chǔ)的涂料,以防水為主,同時考慮裝飾的功能,具有傳統(tǒng)涂料無法比擬的一體化綜合性能。該產(chǎn)品是根據(jù)聚合物水泥等材料的防水機理,選用特種水泥與特種乳液,結(jié)合國內(nèi)實際防水涂料使用情況研制而成的新型防水涂料。
目前我國正處在一個建筑業(yè)高速發(fā)展時期,城鎮(zhèn)化人口的急劇擴大帶來了民用、住宅和商業(yè)地產(chǎn)的大規(guī)模發(fā)展,人們對生活品質(zhì)要求越來越高,精裝修型新建建筑和既有建筑改造迎來了前所未有的發(fā)展期。然而長期以來,因墻體構(gòu)造中的各種缺陷,造成外墻滲水問題時有發(fā)生,外墻滲漏難以找到漏水點,不易修復(fù)。相關(guān)部門在2011年發(fā)布了JGJ/T 235-2011《建筑外墻防水工程技術(shù)規(guī)程》,但規(guī)程在執(zhí)行過程中基本都是加多一層防水層,這對于舊建筑和成本控制高的新建筑,可執(zhí)行性不強。特別是對已有滲漏隱患的舊建筑,難以完成防水層的添加。而國內(nèi)10年左右房齡的建筑物外墻涂料、瓷磚面大部分存在開裂、空鼓、發(fā)霉、滲漏等嚴重問題。
而且現(xiàn)有的能用于外墻的防水材料,不論是防水涂料或防水漿料,都不能直接曝露于陽光下,需要表面有保護層的材料。防水砂漿是剛性的材料,基面的任何微變都會引發(fā)開裂,引起防水失效。涂料由于是有機膠體為成膜物質(zhì)形成涂膜層,耐久性與有機膠體的材性相關(guān),同時由于材性的問題,涂膜的厚度一般只有0.3mm,這一薄膜層很難保證其長期防水效果。而新型的聚合物水泥基防水涂料在耐候性與裝飾性方面都適合現(xiàn)有外墻防水要求。隨著近幾年裝飾性外墻防水應(yīng)用量的增加,該產(chǎn)品沒有十分契合的國家或者行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),廠家只能套用防水涂料標(biāo)準(zhǔn)或者制定企業(yè)標(biāo)準(zhǔn),缺乏對該產(chǎn)品的裝飾性能的體現(xiàn),不利于該產(chǎn)品的生產(chǎn)、檢驗和推廣,因此有必要制定該材料的團體標(biāo)準(zhǔn)。
根據(jù)中國工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會《關(guān)于印發(fā)<2019年第一批協(xié)會標(biāo)準(zhǔn)制訂、修訂計劃>的通知》(建標(biāo)協(xié)字[2019]12號)的要求,由中國工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會建筑材料分會歸口,能高共建(上海)新型環(huán)保建材有限公司、廣州質(zhì)量監(jiān)督檢測研究院作為主編單位,湖北嘉貝樂建材有限公司、陶氏化學(xué)(中國)投資有限公司、廣州市凱聚新材料有限公司等多家單位作為參編單位。經(jīng)過接近兩年編制工作,團體標(biāo)準(zhǔn)《聚合物水泥基防水裝飾一體化涂料》(以下簡稱《標(biāo)準(zhǔn)》),通過專家組審查,委員會審批等,業(yè)已完成編制工作,現(xiàn)將《標(biāo)準(zhǔn)》的情況作一介紹。
聚合物水泥基防水裝飾一體化涂料以水泥、細骨料為主要組份,聚合物、顏料和添加劑等為改性材料,按適當(dāng)配比混合制成的聚合物水泥基涂料。該涂料通過聚合物與精選特種水泥的復(fù)合作用,使用后能夠穩(wěn)定成膜,本身在抗泛堿添加劑的作用下不會在涂膜表面產(chǎn)生泛堿、泛白等不良影響,而且能夠?qū)w中的游離堿性物質(zhì)封閉,從而保證涂料外觀不變色,保證產(chǎn)品具有裝飾性能。
本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了產(chǎn)品是涂覆于建筑墻體表面,能夠形成防水膜,阻止水分進入建筑墻體內(nèi)部的具有防水、抗?jié)B、裝飾作用的聚合物水泥基防水裝飾涂料。
根據(jù)該材料的物理力學(xué)性能與市場上的實際使用情況,本標(biāo)準(zhǔn)將產(chǎn)品分為兩類:Ⅰ型(通用型)物理力學(xué)性能偏向剛性、粘結(jié)強度相對高,Ⅱ型(柔韌型)物理力學(xué)性能偏向柔性、具有一定彈性。
本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了聚合物水泥基防水裝飾一體化涂料的外觀與技術(shù)指標(biāo)。外觀要求粉料為均勻、無結(jié)塊粉末,液料為經(jīng)攪拌后均勻無沉淀。技術(shù)指標(biāo)是考慮了建筑防水工程對防水涂料的要求與外墻涂料對裝飾性和耐候性的要求,綜合了國內(nèi)多家裝飾性防水涂料生產(chǎn)企業(yè)的技術(shù)資料與實際使用經(jīng)驗,參考了大量國內(nèi)外同類型產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)資料、專家意見等方面而制定的。(見表1、表2)
表1 聚合物水泥基防水裝飾一體化涂料的技術(shù)要求
表2 聚合物水泥基防水裝飾一體化涂料技術(shù)指標(biāo)——附加性能
3.3.1 施工性
聚合物水泥防水涂料為雙組份材料,在實際施工使用過程中先要兩者混合,如果粉料成分無法與液料充分反應(yīng)則降低了涂料的物理力學(xué)性能,有顆粒無法均勻成膜也嚴重影響涂料的外觀。施工性不僅反映了產(chǎn)品在實際應(yīng)用中的施工效率,而且也體現(xiàn)了產(chǎn)品配方比例設(shè)計是否合理。標(biāo)準(zhǔn)要求混合好的試樣涂刷無困難,則可視為“施刷無障礙”。
3.3.2 固含
為保證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,而且從裝飾性角度考慮也需要一定的遮蓋力,因此需要涂料有足夠的固含。本標(biāo)準(zhǔn)引用了GB/T 23445-2009《聚合物水泥防水涂料》中對涂料中固體含量的要求,測試方式按照GB/T 16777-2008《建筑防水涂料試驗方法》第5章中,將6±1g的樣品放于干燥皿中在105±2℃中烘干3h,在標(biāo)準(zhǔn)試驗條件下冷卻2h后稱量。
3.3.3 耐人工氣候老化性
在自然的條件下,外墻涂料老化的主要原因是太陽光輻射,因此通過模擬太陽光輻射對涂料涂層進行人工氣候老化測試可以反映涂料在自然狀態(tài)下的耐候性。人工氣候老化是使用通過濾光器濾過的波長主要在290~400nm的氙弧燈光對涂層進行人工曝露輻射。試驗按照GB/T 1865-2009《清漆和色漆 人工氣候老化和人工輻射曝露過濾的氙弧輻射》中9.5循環(huán)A中周期性的潤濕樣板連續(xù)運行。人工氣候老化的試驗時間參考了GB/T 9755-2014《合成樹脂涂料外墻乳液》中對面漆的優(yōu)等品等級的要求,即600h不起泡、不脫落、無裂紋,為了區(qū)分與凸顯本產(chǎn)品的耐候性,《標(biāo)準(zhǔn)》定為1000h,對人工氣候老化的要求大幅提高。測試后結(jié)果的評定按照GB/T 1766《清漆和色漆 涂層老化的評級方法》進行評定,1000h后不起泡、不脫落、無裂紋,粉化等級小于等于1級,變色(白色和淺色)小于等于2級。
3.3.4 抗泛堿、抗鹽析性
本新型聚合物水泥防水涂料相較于一般外墻涂料的產(chǎn)品可以單獨使用,直接與水泥或者砂漿面接觸,產(chǎn)品本身具有底漆的性能,在不使用底漆的情況下可以保持涂料外表不泛白、顏色不發(fā)花?!稑?biāo)準(zhǔn)》中參考了JG/T 210-2018《建筑內(nèi)外墻用底漆》中對內(nèi)墻、外墻的抗泛堿性和抗鹽析性的要求,定為抗泛堿性大于等于72h無異常,抗鹽析性大于等于120h無異常?!稑?biāo)準(zhǔn)》規(guī)定抗鹽析性、抗泛堿性測試按照JG/T 210-2018中6.13、6.14進行。
3.3.5 粘結(jié)強度
由于該產(chǎn)品在一般使用條件下直接與基材接觸,粘結(jié)強度反映了涂料與基材的粘結(jié)性,能夠有效防止躥水。通常裝飾性外墻涂料對粘結(jié)強度的要求不高,可以用附著力指標(biāo)來限定。對于雙組分的聚合物水泥基防水涂料還是參考GB/T 23445-2009《聚合物水泥防水涂料》中對粘結(jié)強度的要求,綜合了驗證試驗的結(jié)果,對粘結(jié)強度指標(biāo)設(shè)置了4種形式,分別為:無處理、潮濕基面、堿處理、浸水處理,Ⅰ型通用型要求4項都要大于等于1.0MPa,Ⅱ型柔韌型要求4項都要大于等于0.7MPa。試驗操作按照GB/T 23445-2009中的7.6進行。
3.3.6 耐沾污性
在裝飾性的外墻涂料中,耐沾污性對涂料保持良好外觀有重要的作用,在大氣質(zhì)量相對較低的地區(qū),汽車尾氣、雨水、揚塵等因素的共同作用下外墻涂料的裝飾性能大幅下降。《標(biāo)準(zhǔn)》中主要參考了JC/T 9755-2014《合成樹脂外墻涂料》中對面漆優(yōu)等品的指標(biāo)要求,在試驗驗證中各家產(chǎn)品都能通過,定為:涂層耐沾污(白色與淺色)小于等于15%。試驗操作按照GB/T 9780-2013中第5章外墻耐沾污試驗方法 涂刷法B法(烘箱快速)的規(guī)定進行兩次循環(huán)的試驗。
3.3.7 涂層耐溫變性
涂層耐溫變性是反映外墻涂料在實際使用中受溫度變化而產(chǎn)生的不良影響的重要指標(biāo),涂層耐溫變性的好壞一定程度上反映了外墻涂料的耐候性。在我國南方與西北地區(qū),外墻的晝夜溫差較大,外墻涂料應(yīng)用于這些地區(qū)對涂層耐溫變性要求較高?!稑?biāo)準(zhǔn)》中同樣參考了JC/T 9755-2014《合成樹脂外墻涂料》中對面漆優(yōu)等品的指標(biāo)要求。測試方式按照JG/T 25的規(guī)定進行,做3次循環(huán)[(23±2)℃水中浸泡18h,(-20士2)℃冷凍3h,(50±2)℃熱烘3h為一次循環(huán)]。判定方式:3塊試板中至少應(yīng)有2塊未出現(xiàn)粉化、開裂、起泡、剝落、明顯變色等涂膜病態(tài)現(xiàn)象,可評定為“無異?!保绯霈F(xiàn)以上涂膜病態(tài)現(xiàn)象,按GB/T 1766進行描述。
3.3.8 抗?jié)B壓力、不透水性
抗?jié)B壓力與不透水性分別是通用型與柔韌型防水材料的防水性能指標(biāo)。由于該產(chǎn)品主要使用功能是墻面防水,對防水指標(biāo)有一定的要求,此指標(biāo)能直接反映防水性能的優(yōu)劣?!稑?biāo)準(zhǔn)》中Ⅰ型通用型參考了JC/T 2090-2011《聚合物水泥防水漿料》中對抗?jié)B壓力的要求;Ⅱ型柔韌型參考了GB/T 23445-2009《聚合物水泥防水涂料》中對不透水性的要求,綜合了驗證試驗結(jié)果,確定了Ⅰ型通用型抗?jié)B壓力大于0.5MPa;Ⅱ型柔韌型不透水性(0.3MPa,30min)。測試方式:Ⅰ型通用型主要用于外墻,試驗按GB 23440-2009中6.5的規(guī)定進行,采用迎水面試驗,齡期為7d;Ⅱ型柔韌型按照GB/T 16777-2008中4.1規(guī)定的模具中涂覆成型,試件制備時分二次或多次涂覆,后道涂覆應(yīng)在前道涂層實干后進行,二道間隔時間為(12~24)h,使試樣厚度達到(1.5±0.2)mm。將最后一道涂覆試樣的表面刮平后,按6.2.1中的條件養(yǎng)護(96±2)h,然后脫模。脫模后按GB/T 23445-2009中7.4.2 進行養(yǎng)護。養(yǎng)護后切取(150×150)mm的試件三塊。按GB/T 16777-2008第15章進行試驗。試驗壓力0.3MPa,保持壓力30min。
3.3.9 柔韌性
柔韌性主要體現(xiàn)了材料的彈性,反映了涂料在使用中抵抗基材開裂、形變、應(yīng)力等不利因素的能力。相較于偏向剛性的聚合物水泥防水砂漿、漿料與普通外墻涂料的柔韌性,該產(chǎn)品的柔韌性能在二者之間,故在指標(biāo)設(shè)計中參考了GB/T 23455-2009《外墻柔性膩子》與GB/T 23445-2009《聚合物水泥防水涂料》中對材料柔韌性的限定,兩種類型均采用彎折、繞榜的方式測試?!稑?biāo)準(zhǔn)》中對Ⅰ型通用型采用了GB/T 23455-2009中的測試方法,要求無處理標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)彎折直徑50mm無裂紋,冷熱循環(huán)5次彎折直徑100mm無裂紋;對Ⅱ型柔韌型采用GB/T 16777-2008中的測試方法,要求10mm繞棒無裂紋。測試方式:Ⅰ型通用型試驗按GB 23455-2009中5.12的規(guī)定進行;Ⅱ型柔韌型按照GB/T 16777-2008第13章進行試驗,制備的試件養(yǎng)護后切取(100×25)mm的試件三塊,圓棒直徑10mm,溫度10℃。
3.3.10 附加性能
該產(chǎn)品在實際應(yīng)用案例中,大量用于舊建筑外墻的翻新工程。舊建筑外墻除各種舊涂料與水泥墻面,最多的就是各種舊瓷磚表面。在舊瓷磚表面直接施工對涂料的潤濕性、施工性、粘結(jié)力都有要求,所以《標(biāo)準(zhǔn)》中提出了一項附加性能用于反映涂料在瓷磚表面的粘結(jié)強度(表2)?!稑?biāo)準(zhǔn)》參考了GB/T 23455-2009《外墻柔性膩子》中與陶瓷磚的拉伸粘結(jié)強度,結(jié)合實際使用需要與驗證試驗結(jié)果,無處理標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)0.5MPa、浸水處理0.2MPa、凍融循環(huán)0.2MPa。試驗方式按GB 23455-2009中5.11的規(guī)定進行。
本標(biāo)準(zhǔn)的參考標(biāo)準(zhǔn)、驗證試驗方法和最終采用的試驗方法都使用已有的國家或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)最新版本所限定的實驗方法,確定了制備測試試件時的各項材料用量和制備方法,有利于保證測試的可重復(fù)性與準(zhǔn)確性。
本標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)目前各家生產(chǎn)企業(yè)的規(guī)模、實際產(chǎn)量和產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定性,規(guī)定每批產(chǎn)品出廠應(yīng)進行出廠檢驗。出廠檢驗項目包括:外觀、施工性、固體含量、抗?jié)B壓力、不透水性、粘結(jié)強度(無處理)。規(guī)定以同一類型的10t產(chǎn)品為一批,不足10t也作為一批。抽樣從同一批產(chǎn)品中隨機抽取樣品5㎏,抽取樣品分為兩份:一份試驗,一份備用。
本標(biāo)準(zhǔn)通過探討產(chǎn)品實際應(yīng)用情況、各企業(yè)的生產(chǎn)應(yīng)用經(jīng)驗,結(jié)合了大量的驗證試驗研究與專家提出的意見,規(guī)定了聚合物水泥防水裝飾涂料的物理性能指標(biāo)與試驗方法。在保證科學(xué)、合理的同時,本標(biāo)準(zhǔn)對外墻防水涂料提出了更高的要求,具有在行業(yè)內(nèi)實施的可行性,對強化聚合物水泥基防水裝飾一體化涂料的市場規(guī)范,對產(chǎn)品的推廣與開放具有重要的意義。
本標(biāo)準(zhǔn)為首次制定,其中必定有缺漏之處,期待在標(biāo)準(zhǔn)實施后的執(zhí)行過程中能與同行對技術(shù)性問題進行探討與交流,使之不斷完善。