張永進，王景楠，董峰亮

[西卡德高（上海）建材有限公司，上海 200436]

0 引言

建筑膩子作為一種應用廣泛的墻面找平材料，在當前的建筑裝修材料發(fā)展中占有重要的地位，不論是室內(nèi)裝修還是室外飾面，均成為了一種必不可少的配套材料，隨著應用和技術的發(fā)展，近年來建筑膩子也逐步從原來的現(xiàn)場配制向成品膩子轉(zhuǎn)變。在這個過程中，經(jīng)過多年的積累和研究，國內(nèi)也逐步建立了膩子產(chǎn)品的性能測試評估方法[1-4]，在這些膩子產(chǎn)品和測試方法標準中，均重點關注了膩子的施工性、干燥時間、初期干燥抗開裂性、打磨性等性能指標和測試方法。從實際的應用情況看，這些性能指標和測試方法基本上可以評價膩子產(chǎn)品的品質(zhì)。但隨著膩子品類的越來越成熟和細化，膩子產(chǎn)品的使用耐久性也越來越受到重視，典型表現(xiàn)為其強度也逐步從低強度向高強度轉(zhuǎn)變[5-7]。對于這些新型的高強度膩子產(chǎn)品，雖然其使用耐久性得到了提升，但同時也帶來了一些新的應用問題，如典型應用場景中更易出現(xiàn)起泡、脫皮、分層等問題[8-9]。出現(xiàn)這些問題與膩子的特殊施工工序有直接關系，即“打磨”工序帶來的系列問題。膩子的施工不像其它的墻面材料，膩子在施工工序中最為特殊的在于，上料找平后，需待膩子材料干燥后使用砂紙等材料“打磨”，最后形成平整的墻面。而“打磨”這個工序帶來的諸多問題，需要更加細化的性能指標去評估，其中“打磨分層”是一個非常關鍵的問題。在測試評估中，“打磨分層”因受環(huán)境和施工工藝的影響很大，是一項難以復現(xiàn)和測試評估的性能，這也是膩子材料繼續(xù)向著更高品質(zhì)發(fā)展的技術性制約因素。本研究通過大量的實驗和驗證嘗試建立一種“打磨分層”性能的測試評估方法，以檢測評價膩子產(chǎn)品的“打磨分層”性能，為膩子產(chǎn)品進一步向高性能發(fā)展提供一個相對可靠的性能評估方法。

1 膩子“打磨分層”原因簡析

本文所指的“打磨分層”問題，是指膩子施工干燥，在打磨工序完成后，有部分墻面會形成缺陷，墻面不均勻，如圖1 所示。這種墻面缺陷現(xiàn)象在不同地區(qū)有不同的叫法，如被稱為打磨發(fā)花、牛皮蘚、脫皮、破皮等。這類問題在高強度耐水膩子中較為常見，“打磨分層”現(xiàn)象發(fā)生的墻面，其平整度通常滿足涂裝要求，但由于膩子“分層”現(xiàn)象導致墻面不均勻，影響到下一道涂料工序，一旦這種墻面缺陷大面積產(chǎn)生，將很難通過涂料覆蓋，普通的做法只能是在這種缺陷產(chǎn)生的墻面上再次施工一層膩子遮蓋，費時費工，造成材料和工時的極大浪費。

圖1 所示的“打磨分層”現(xiàn)象，其表現(xiàn)為整體墻面經(jīng)打磨后平整度尚可，但側(cè)面打光的情況下，會看到斑駁的現(xiàn)象?！按蚰シ謱印眴栴}產(chǎn)生后，由于墻面缺陷處膩子表層的吸水率、表面粗糙程度不一致，后續(xù)的涂層裝飾難以覆蓋和修復，如果直接在已產(chǎn)生打磨分層的墻面上涂覆涂料易造成涂料發(fā)花、出現(xiàn)色差、局部流掛等現(xiàn)象，從而影響墻面的裝飾效果。

“打磨分層”作為建筑內(nèi)墻膩子的頑疾之一，特別是耐水型膩子，典型的如水泥基或灰鈣基膩子，在低溫高濕的條件下施工，大概率會出現(xiàn)該墻面問題，這也是內(nèi)墻膩子應盡量避免陰雨天施工的主要原因之一。但是由于施工環(huán)境、基面情況、施工手法、施工厚度等條件的制約，“打磨分層”問題的出現(xiàn)具有相當?shù)碾S機性，對于膩子生產(chǎn)廠家和技術人員而言，卻又難以復核和評估，極大地制約了膩子產(chǎn)品的質(zhì)量提升。

由于“打磨分層”性能的難以評估，當前膩子行業(yè)研發(fā)技術人員提升膩子產(chǎn)品在“打磨分層”性能方面主要通過理論推導、估計、經(jīng)驗嘗試等方法來解決。例如從水泥或石灰的水化反應原理出發(fā)，推斷其發(fā)生的概率；從材料水分揮發(fā)的速率來推斷打磨分層的可能性；從保水劑、粘接料、石粉等原材料的基礎性能出發(fā)估計其“打磨分層”性能。缺乏一種跟“打磨分層”性能直接相關的測試方法在實驗室配方小樣階段來檢驗膩子的“打磨分層”性能。

從多年膩子技術研究經(jīng)驗以及同行業(yè)技術人員的討論結(jié)果概括得出，產(chǎn)生“打磨分層”這一問題的主要原因可以歸結(jié)于環(huán)境、施工、基面和膩子本身4 個方面。如高濕低溫的環(huán)境條件下進行膩子施工、基面吸水率過低、單道施工厚度過厚、材料攪拌不完全，以及有些膩子材料自身特性原因均會產(chǎn)生這類問題。其中膩子材料特性可能是造成這一現(xiàn)象的基礎原因，耐水膩子產(chǎn)品往往是由水泥或石灰作為主要膠凝材料，以碳酸鈣為填料，輔以膠粉、纖維素醚等助劑組成。在高濕低溫等條件下，膩子漿料中的水分揮發(fā)速度偏慢，易導致膠粉、纖維素醚遷移至膩子層外表面形成相對致密層，影響水泥或石灰的水化硬化速度和進度，最終形成的膩子層表層強度與內(nèi)層強度差異過大，從而導致在后續(xù)打磨工序中出現(xiàn)“打磨分層”。

2 試 驗

2.1 試驗材料及主要儀器設備

（1）試驗材料

測試所用的膩子為某知名品牌內(nèi)墻膩子產(chǎn)品，分別為符合JG/T 298—2010《建筑室內(nèi)用膩子》標準要求的一般型膩子產(chǎn)品和灰鈣基、水泥基耐水型膩子產(chǎn)品。

（2）主要儀器設備

DⅢ型打磨性測定儀，上?，F(xiàn)代環(huán)境工程技術有限公司；CP3202C 電子天平，OHUAUS，精度20 mg；320Cw 砂紙，鷹牌；JJ-5 水泥砂漿攪拌機，無錫建儀儀器有限公司。

2.2 膩子打磨分層測試方法

（1）測試原理

本研究的“打磨分層”性能測試方法其主要原理在于，通過“打磨量”測試評價膩子材料表層與內(nèi)層的強度，區(qū)分出膩子表層與內(nèi)部強度的差異，引入“打磨分層指數(shù)”來評價膩子材料的打磨分層性能。

（2）樣板制備

采用符合JG/T 298—2010 中6.3.1 的無石棉纖維水泥平板作為測試基板，基板尺寸為170 mm×240 mm，每組6 個樣板。按照膩子樣品的標準用水量在基板上單道批刮濕膜厚度為2 mm 的膩子層，形成待測樣板，然后立即將待測樣板轉(zhuǎn)移到養(yǎng)護環(huán)境下養(yǎng)護干燥。養(yǎng)護環(huán)境分別為溫度（23±2）℃，相對濕度（50±5）%的標準實驗條件（下簡稱標準養(yǎng)護）；溫度（5±2）℃，相對濕度（30±10）%的低溫實驗條件（下簡稱低溫養(yǎng)護）。養(yǎng)護3 d 后，進行打磨分層性能測試。以下如無特別說明，養(yǎng)護條件均為標準養(yǎng)護條件。

（3）測試方法

首先將每個樣板進行稱量，記為m0；然后將樣板安裝到打磨測定儀進行表層打磨量測試，打磨測試完成后取下樣板進行稱量，記為m1；最后將首次打磨測試后的樣板再次安裝到打磨測定儀進行內(nèi)層打磨量測試，注意打磨測試區(qū)域需要與首次打磨測試區(qū)域重合，測試完成后取下樣板進行稱量，記為m2。需注意應設定表層打磨量和內(nèi)層打磨量測試時的打磨次數(shù)相同，以保證打磨量的可對比性。質(zhì)量原始數(shù)值均取兩位有效數(shù)字。打磨分層指數(shù)Ci按式（1）～（3）計算：

式中：Gs——表層打磨量，g；

Gi——內(nèi)層打磨量，g；

Ci——打磨分層指數(shù)，取小數(shù)點后一位有效數(shù)字。

其中Ci值為1.0 時，表示表層強度與內(nèi)層強度一致，理論上打磨不分層；Ci值偏離1.0 越遠，則表層強度與內(nèi)層強度差別越大，理論上打磨分層性能越差。

3 結(jié)果分析

3.1 打磨次數(shù)對打磨分層指數(shù)測試結(jié)果的影響

不同的打磨次數(shù)得出不同的打磨量，打磨量主要體現(xiàn)的是膩子樣品的打磨特性，打磨量越大意味著樣品更易打磨。本試驗主要通過不同的打磨次數(shù)考察所得出的表層打磨量Gs和內(nèi)層打磨量Gi的測試誤差。測試樣品有2 種：一種為相對易打磨且經(jīng)過大量應用測試不易出現(xiàn)“打磨分層”的一般型膩子樣品，另一種為較難打磨且經(jīng)實際應用測試相對容易出現(xiàn)“打磨分層”的耐水型膩子樣品。其中打磨次數(shù)的確定原則是，越少次數(shù)的打磨越有利于評判表層和內(nèi)層的打磨性能差異，但打磨次數(shù)過少可能導致表層打磨量數(shù)值過小，從而增大測試誤差。表1、表2 分別為不同打磨次數(shù)對一般型膩子和灰鈣基耐水型膩子打磨分層指數(shù)測試結(jié)果的影響。圖3 為一般型膩子和耐水型膩子樣板經(jīng)不同次數(shù)打磨后的表面狀態(tài)。

表1 打磨次數(shù)對一般型膩子打磨分層測試結(jié)果的影響

表2 打磨次數(shù)對灰鈣基耐水型膩子打磨分層測試結(jié)果的影響

由表1 可見，對于易打磨的一般型膩子樣品而言，10 次及以上的打磨次數(shù)已經(jīng)可以較好地測試Ci指標，且打磨量測試誤差小于2.00%，有良好的可信度。

由圖2 可見，對于耐水型膩子樣品，其打磨量Gs和Gi小，打磨次數(shù)30 次以下時測試誤差較大，因此測試打磨量和打磨分層指數(shù)Ci時其打磨次數(shù)需要在30 次及以上。

結(jié)合表1、表2 和圖2 可見：

（1）對于一般型膩子樣品，打磨次數(shù)在10 次以上時，已具備較小的打磨量測試誤差，過多的打磨次數(shù)易出現(xiàn)打磨樣板“透底”的問題，測試樣板透底會影響其打磨量測試，增大測試偏差，故宜設定其單次打磨次數(shù)為10～30 次，以減少表層打磨和內(nèi)層打磨后易出現(xiàn)打磨透底的問題出現(xiàn)，減小Gs及Gi的測試誤差.

（2）對于耐水型膩子樣品，30 次以下的打磨量偏小，測試誤差過大，宜設定打磨次數(shù)在30 次及以上。

為了便于2 類不同膩子打磨分層現(xiàn)象的橫向?qū)Ρ龋蕼y試不同膩子樣品的打磨分層指數(shù)時打磨次數(shù)宜設定為30 次。

3.2 試驗條件對打磨分層指數(shù)測試結(jié)果的影響及打磨分層性能指標的確定

為驗證“打磨分層指數(shù)”測試的合理性，選擇目前市面上常見一般型膩子、灰鈣基耐水型膩子和水泥基耐水型膩子按2.2 的方法成型，并立即放置于標準條件下或低溫條件下養(yǎng)護3 d，然后測試其打磨分層指數(shù)，結(jié)果如表3 所示。

表3 標準和低溫條件下不同膩子的打磨分層指數(shù)測試結(jié)果

由表3 可見：一般型膩子無論在標準條件還是低溫條件下，其打磨分層指數(shù)均接近1；灰鈣基耐水型膩子無論在標準條件還是低溫條件下其打磨分層指數(shù)均較高，也驗證了市面上一般認為灰鈣基耐水型膩子更易出現(xiàn)“打磨分層”的問題；水泥基耐水型膩子的打磨分層指數(shù)介于一般型膩子和灰鈣基耐水型膩子之間，與市面上長期存在的反饋相吻合。

基于以上試驗結(jié)果，嘗試性地建立一種內(nèi)墻膩子長期存在的“打磨分層”性能的評價指標，打磨分層指數(shù)Ci的指標設置如表4 所示。

表4 內(nèi)墻膩子“打磨分層”性能指標及評價

4 結(jié)語

（1）研究了內(nèi)墻膩子常見的“打磨分層”性能的測試方法，通過“打磨分層指數(shù)”初步建立了一種可以用于測試內(nèi)墻膩子打磨分層性能的方法。試驗結(jié)果表明，該方法可以較好的評估膩子產(chǎn)品在不同條件下打磨分層的性能。

（2）需要說明的是，鑒于筆者的研究時間和測試條件所限，該測試方法依然存在需要更進一步探討的問題，如更多溫、濕度條件下的試驗等，有待進一步完善。