外墻外保溫系統(tǒng)對飾面層的要求及軟瓷磚的技術(shù)性能分析
隨著國家對墻體節(jié)能的重視和推廣蔬聚,人們對墻體保溫隔熱有了一定的認識馆蠕。然而么歹,很多人卻忽視外墻外保溫系統(tǒng)地“系統(tǒng)性”件策,甚至認為飾面層可以隨意選擇掘防,而完全不考慮飾面層與外保溫系統(tǒng)的“系統(tǒng)性和相互匹配性”蝗广。事實上,飾面層是外保溫系統(tǒng)中不可缺少的一個功能層窿茧。由于外墻外保溫系統(tǒng)中的保溫材料均是密度低音族、強度差的材料,如膨脹聚苯板算郭、膠粉聚苯顆粒等宇团,這也就要求外墻外保溫體系的外飾面層要適應(yīng)保溫材料的特點,除了應(yīng)達到一般外墻飾面的要求外线满,外墻外保溫體系對飾面層的性能還有附加要求:自重榴痢、拒水透氣性、柔韌性同诫、耐候性粤策、耐凍融性等,而現(xiàn)在误窖,格美軟瓷可以實現(xiàn)這一切叮盘。讓我們認識相下mcm軟瓷吧!
拒水透氣性建筑物防水功能強否霹俺,對建筑物保溫節(jié)能的效果影響很大柔吼,甚至影響到建筑物壽命的長短。當(dāng)外墻外保溫系統(tǒng)滲水或漏水時丙唧,水就使保溫性能降低愈魏,甚至完全喪失。在冬天想际,滲入的水會結(jié)冰培漏,體積膨脹百分之九,從而產(chǎn)生膨脹應(yīng)力胡本,這些會對外墻外保溫系統(tǒng)造成災(zāi)難性的破壞牌柄。侵蝕性的氣體畸悬,如CO2、SO2粥蜘、SO3 等蒂拯,也是通過水變?yōu)樗岫鴮?dǎo)致外墻外保溫系統(tǒng)損壞。從國外近十年的長期測試結(jié)果來看渔缅,如果外墻安裝了具有良好防水功能的外墻外保溫系統(tǒng)后任肯,其后面的既有結(jié)構(gòu)物可以長期保持干燥狀態(tài),混凝土內(nèi)平衡含水率可以降低到百分之八十的臨界濕度以下芬阀,此時混凝土內(nèi)的鋼筋不會發(fā)生銹蝕焦驰,也就是說結(jié)構(gòu)物的耐久性獲得了提高。因此讽渐,從防水功能來說搭照,外墻的吸水性應(yīng)越小越好。
另一方面揭斥,如果外墻外保溫系統(tǒng)透氣性不好凝估,水氣擴散受阻,產(chǎn)生應(yīng)力眶衙,將使飾面層鼓泡甜奄,脫落;并且導(dǎo)致墻身含濕量逐步增加窃款,產(chǎn)生冷凝水富集课兄,從而給墻體熱工、結(jié)構(gòu)等性能帶來不利影響晨继。從透氣性來說烟阐,外墻系統(tǒng)水汽擴散阻力應(yīng)越小越好。
理想的外墻系統(tǒng)應(yīng)既沒有吸水性紊扬,又沒有水汽擴散阻力蜒茄。但事實上這是不可能的,只能二者兼顧和統(tǒng)一餐屎。Kuenzel外墻保護理論[1]:
W ≤0.5kg/(m2·h0.5) (1)
sd≤2 m (2)
W·sd≤ 0.1 kg/(m·h0.5) (3)
(1)式是選材時對材料吸水性的要求檀葛,也就是說,須選用拒水材料才能達到保護的目的;(2)式是選材時對透氣性的要求腹缩,須選用透氣性好的材料屿聋,氣密性太高也是達不到保護目的的;(3)式是二者平衡和統(tǒng)一。歐洲技術(shù)認證指南ETAG 004[2] 指出:飾面層與加固層共同組成外墻外保溫系統(tǒng)的防水層藏鹊,且滿足透氣性與防水性結(jié)合胜臊。
國家標(biāo)準(zhǔn)JG149-2003《膨脹聚苯板薄抹灰外墻外保溫系統(tǒng)》[3]中規(guī)定,外保溫系統(tǒng)的5mm厚防護層,浸水24h筝便,吸水量要≤500g/m2;外保溫系統(tǒng)防護層和飾面涂層一起愁淀,水蒸氣濕流密度要≥0.85g/(m2.h)匆力。在JGJ144-2004《外墻外保溫工程技術(shù)規(guī)程》[4]對此規(guī)定有些不同。以JG149-2003中的規(guī)定來看曙椎,對于外墻面龟些,就吸水性來說,一般外層要求比內(nèi)層低卤诗,也就是說外飾面層要低于防護層棘扯,即飾面層吸水量要少于500g/m2,這樣才能使比較少的水進入墻體事晶;就水蒸氣濕流密度來說肤币,一般外層要求比內(nèi)層高,也就是說外飾面層要高于防護層峰裁,即外飾面層水蒸氣濕流密度要遠遠大于0.85g/(m2.h)夏哭,這樣水蒸氣才能暢通無阻地排出。
德國涂裝技術(shù)準(zhǔn)則[5]要求用于外墻外保溫飾面的建筑涂料献联,其吸水性≤0.2 kg/(m2h0.5)竖配,水汽擴散阻力≤ 0.7m。
外墻涂料中里逆,就吸水量和不透水性來說进胯,彈性涂料、有光涂料原押、水性金屬漆和荷花王涂料胁镐,一般均能滿足要求。有些涂料要與某些底涂配合使用班眯,才能達到要求希停。對于透氣性來說,彈性涂料難以達到要求署隘,硅樹脂涂料等能符合水蒸氣濕流密度的要求宠能。
與涂飾面外墻外保溫體系相比,瓷磚特別是釉面磚的水蒸氣阻力非常大磁餐,有瓷磚剝落現(xiàn)象的外保溫體系棵薛,瓷磚總是與粘結(jié)劑、抹面膠漿一起掉下來瞪殖,而外飾面總是處于飽水狀態(tài)抗该。高水蒸氣阻力形成的瓷磚背面的冷凝水使這種體系發(fā)生凍融破壞的幾率很大。
材料的吸水性和透氣性主要與材料的孔隙率和孔徑、表面張力等有關(guān)庙曹。軟瓷磚是由水溶性高分子聚合物乳液與改性泥土聚合成的具有網(wǎng)絡(luò)鏈狀結(jié)構(gòu)的材料师赂,通過溫度控制調(diào)整分子交聯(lián)程度可適范圍的孔隙率、孔徑大小班痹,達到“水密性—吸水性—透氣性”的綜合平衡镶悟。此外,其吸水性還可通過改變分子的親水性來調(diào)節(jié)蔚抖。據(jù)目前檢測數(shù)據(jù)來看辙哪,軟瓷磚的吸水率為百分之二左右,不透水性實驗表明孔尸,其在壓力0.3MPa下沽澜,保持30min無滲漏現(xiàn)象。參照JG149-2003中的方法檢測其吸水量和透氣性竟闪,其吸水量為浸水24h离福,吸水量為402 g/m2, 水蒸氣濕流密度2.43g/(m2.h),拒水透氣性能完全達到作為外墻外保溫材料的要求瘫怜。
柔韌性
在實際的外墻外保溫工程中,面層開裂問題較為嚴(yán)重,并成為住宅建筑一大通病术徊。飾面層的“柔”性不夠、抗開裂性差是造成外墻外保溫系統(tǒng)開裂的原因之一鲸湃。當(dāng)保溫系統(tǒng)受到太陽直射時赠涮,由于聚苯板的熱阻性好,使抗裂砂漿防護層的熱量不易通過傳導(dǎo)擴散暗挑,其表面平衡溫度在夏季可達60-75℃笋除,部分地區(qū)甚至達80℃,比傳統(tǒng)的磚墻炸裆、混凝土墻上抹涂的水泥砂漿層高10-15℃垃它。根據(jù)材料熱脹冷縮的普遍規(guī)律,保溫系統(tǒng)的基層變形量遠大于普通水泥砂漿基層的變形量烹看。這就要求其上的飾面層要有足夠的柔性來適應(yīng)這種變形国拇。瓷磚飾面的主要安全問題之一就是陶瓷面磚的剛性與體系防護層所要求的柔性相抵觸,造成的系統(tǒng)的變形很大郭宪,面磚與防護層之間產(chǎn)生很大的溫濕剪切應(yīng)力燃灿,影響面磚與防護層之間的附著安全性。
從抹面抗裂砂漿→粘結(jié)劑→面磚息扶,可變形性逐層增加是保證外保溫系統(tǒng)抗裂性能的理想模式敦璧。這一理想模式要求粘結(jié)劑和面磚都擁有良好的“柔性”。軟瓷柔性面磚通過選擇合適的高分子聚合物單體和比例, 可達到較好的拉抻強度和斷裂伸長率, 經(jīng)檢測纫脚,標(biāo)準(zhǔn)溫度下軟瓷柔性面磚的拉伸強度和斷裂伸長率分別可達 4. 8 MPa 和83.2 % , 0℃時其拉伸強度和斷裂伸長率也可達到7.0MPa和40.3%钻琴。按JC/T864-2000《聚合物乳液建筑防水涂料》中的方法來檢測軟瓷柔性面磚的柔度眶逐,其在直徑20mm的棒上作180°繞折,無裂紋堕圾。這一性能也使拐角處的施工變得相對快捷洗吉、容易。
耐候性和耐凍融性
在自然環(huán)境下外墻外保溫系統(tǒng)承受著冷熱循環(huán), 日光曝曬谁昵、風(fēng)吹雨打才嘀、酸堿侵蝕等考驗,因此耐候性时簸、耐老化性和耐凍融性是保溫系統(tǒng)的一個非常重要的指標(biāo),對飾面層也提出了更高的耐久要求赖晶。軟瓷磚的主要成分:泥土具有良好的耐老化性律适、耐候性,所研配的高分子聚合物亦具有良好的耐候性遏插,再根據(jù)需要輔以少量抗凍劑捂贿,使軟瓷磚獲得了較好的耐候性和耐凍融性能。經(jīng)檢測胳嘲,軟瓷磚在2000h人工氣候老化和人工輻射暴露實驗后厂僧,無裂紋、無變色了牛;在-30℃至10℃以上的區(qū)間經(jīng)100次反復(fù)凍融循環(huán)颜屠,無裂紋、剝落鹰祸、變色等現(xiàn)象甫窟;此外,其分別在3%的鹽酸或30g/L的氫氧化鉀中浸泡800h后蛙婴,均無起泡粗井、脫落現(xiàn)象。
自重保溫材料都是密度低钢谍、強度小的材料趁吭,承重能力非常有限。重量是系統(tǒng)對飾面材料的主要要求之一亏的。陶瓷面磚飾面層的外墻外保溫體系自重可達到50kg/m2以上咖杉,甚至80 kg/m2,為涂料體系的5-8倍蛆删。國內(nèi)一種柔性面磚為4-6Kg/m2灰蒋。2mm厚的軟瓷磚重量僅約2.6Kg/m2。德國有規(guī)定:對于自重大于10kg/m2體系須在粘貼的同時附加錨釘捅悦。軟瓷磚質(zhì)量與涂料相當(dāng)萍捌,安裝軟瓷柔性面磚直接粘貼即可丈揖,無需錨固。拋開安全性問題逗耕,其施工亦比瓷磚要簡單方便很多旁咙。
防火性
歐洲新的外墻外保溫標(biāo)準(zhǔn)《帶抹灰層的墻體外保溫符合體系指南》中對外墻外保溫的防火特性有明確規(guī)定,但JG 149-2003《膨脹聚苯板薄抹灰外墻外保溫系統(tǒng)》中對系統(tǒng)的防火性未作要求摘肤,JGJ144-2004《外墻外保溫工程技術(shù)規(guī)程》中對防火性的要求也僅為“高層建筑外墻外保溫工程應(yīng)采取防火構(gòu)造措施”椿疗。但顯然,保溫系統(tǒng)各材料的防火特性是須考慮的糠悼。軟瓷磚含有大量的泥土這種良好的阻燃劑届榄,使軟瓷磚的防火級別達到了B級(GB 8624-2006,難燃級)倔喂。
耐污性
軟瓷磚的耐污性能按GB/T 3810.14-2006《陶瓷磚試驗方法》檢測為4級铝条,相當(dāng)于拋光磚的耐污能力。
外觀表現(xiàn)力
建筑的外飾面對建筑物的感觀起著重要作用席噩。軟瓷磚豐富的外觀表現(xiàn)力是其主要特色之一班缰。軟瓷磚的顏色可由天然的泥色提供,也可藉由無機礦物顏料提供悼枢,可按需要調(diào)配任意顏色埠忘。其表面紋理通過模具獲得,可制成仿天然石頭紋馒索、木紋莹妒、皮紋等效果。此外双揪,特殊的表面處理工藝使其獲得了栩栩如生的仿真效果拯羽。
除以上所分析的性能以外,軟瓷磚在環(huán)保方面還有以下特點:
1链愉、以資源豐富的普通泥土為主要原料谐创,相對于傳統(tǒng)的陶瓷面磚,從根本上避免了以緊缺的陶土資源為主要生產(chǎn)原料拦吓。同時寸芦,不存在現(xiàn)今陶瓷制造業(yè)具有的能耗高、污染嚴(yán)重的問題子敷,且具有成本優(yōu)勢婆仪。
2、可回收再生任团。舊的拆下的軟瓷磚可回收再生為新品筑落。