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1、全国中文核心期刊钎癯立巍粉打外墙防水材料的适用性与匹配n 生王莹(深圳市建筑科学研究院有限公司，广东深圳5 1 8 0 4 9)摘要：外墙防水材料直接关系到建筑物的使用寿命，以及建筑物的安全使用功能。外墙防水材料的性能要求除了抗渗性或不透水性外。另一重要的指标就是粘结性能，而在外墙构造层次中，防水层处于中间层次，也就决定了防水层不仅要与基层表面有良好的粘结性能还要与依附于其上的饰面层有良好的粘结强度，通过试验及实际案例，说明各类外墙防水涂料所适用的范围。关键词：外墙：防水材料：粘结强度：被粘结强度-夕 墙饰面层；适用性与匹配性中图分类号：T u 5 7文献标识码：A文章编号：1 0 0 l 一
2、7 0 2 x(2 0 1 2)0 8 0 0 7 4 0 3A p p U b m t ya 耐m 阳曲m t yo f 麟：t e m mw 枷w a t e r p m o fm a t e a I彤A，v Gy i 增(s h e n z l I e nI n s t i t u t e0 fB u i l d i n gs c i e n c ec o h d，s h e n z h e n5 1 8 0 4 9，G u 如g d o n g，c h i n a)O 概述建筑外墙具有的防水性能对提高结构墙体的耐久性，提升建筑物的使用功能，都有着重要的意义。由于建筑墙体材料、饰面材料的
3、多样性，尤其是南方多雨潮湿的气候条件，都对外墙防水提出新的要求。外墙防水对于适应墙体材料更新的要求，对于满足围护结构节能的要求，对于外墙饰面层装饰效果的要求，使得外墙防水层作为外墙构造层次中的一个部分起着承前启后的作用。要提高防水工程的质量，首先就要选择合适的防水材料，既要保证防水材料基本的性能指标，也要满足耐久性的要求，以保证建筑物的耐用年限。外墙防水材料既要有一定的抗渗性，同时要具备与基层的粘结性。但我们在选材时往往会比较关注防水材料自身的性能，而忽视了防水材料与相临材料的匹配性。对防水材料粘结性能的要求也仅仅是材料与基面的粘结性能，往往忽视了防水材料的被粘结性能。而目前实际工程应用中，因
4、防水材料的选用不当，造成外墙质量问题的案例比比皆是，如外墙面砖脱落的问题，不仅仅影响到建筑物的外观，还存在安全隐患。收稿日期：2 0 1 2-0 4-l O作者简介：王莹，女，1 9 6 4 年生上海人，高级工程师。地址：深圳市福田区上梅林梅坳三路2 9 号建科大接电话：c r 7 5 5 2 3 9 3 1 8 鲫，E 一删l i l：W 8 9 8 9 0 1 2 6 伽7 4 新型建筑材料2 0 1 2 81 外墙防水材料外墙防水材料大多为涂刷或刮涂施工的防水涂料或防水砂浆，具有连续防水性，能适应构造复杂的基层表面，与基层有良好的粘结性。防水涂料具有良好的拉伸性能和柔韧性，能抵御基层墙体
5、的微小裂缝，具有良好的不透水性，以阻挡水的进入，与基层有一定的粘结强度，以防止一旦有水侵入而造成窜水的现象。而防水涂料可能长时间处于潮湿环境中，要求其有较好的耐水性，防水涂料被水润湿后，仍要求有一定的拉伸性能，且不能与基层脱开。而防水砂浆较防水涂料有更好的粘结性能及抗渗性能，是刚性材料，有较高的抗压、抗折强度，由于其组分中大部分是水泥、石英砂等无机材料，所以具有更好的耐久性。工程上使用较多的外墙防水材料一般为聚合物水泥防水涂料、聚合物乳液(丙烯酸)防水涂料，聚合物水泥防水砂浆以及聚合物水泥防水浆料，材料的特性如下：(1)聚合物水泥防水涂料(J S 防水涂料)是有机无机复合防水涂料，具有一定的拉
6、伸强度及延伸率，与基层粘结好，适宜潮湿基面施工，其产品标准按材料的拉伸性能分为3 个类型，I 型的延伸率最高，而型的延伸率最低，这取决于乳液与粉料的比例，以及乳液自身的性能：(2)聚合物乳液防水涂料为单组分的防水涂料，具有较高的延伸率及较好的低温柔性：(3)聚合物水泥防水砂浆为刚性防水材料，具有较好的粘结强度、抗渗性能及耐久性，以及较高的抗压、抗折强度：万方数据王莹：外墙防水材料的适用性与匹配性(4)聚合物水泥防水浆料介于刚性与柔性之间，具有一定的柔韧性，较好的粘结性能和抗渗性能。基于防水材料本身已具备一定抗渗性或不透水性，所以墙体防水材料的选择首先应考虑防水材料与基层材料以及面层材料的粘结性
7、，以保证防水材料能粘附于基层表面，或与被粘结的表面装饰材料粘合牢固，保证防水层及各构造层次的持续性及耐久性。2 外墙防水材料的粘结性2 1防水材料与基层材料的粘结性衡量防水材料的粘结性一般是以防水材料与基层的粘结性作为判断依据。外墙防水材料与基层都具有良好的粘结性，聚合物水泥防水砂浆或浆料与混凝土或砂浆的粘结强度应大于1 2 M P a，一般能达到1 5M P a 以上。I 型J S 防水涂料标准要求大于0 5M P a、型J S 涂料要求大于0 7M P a，从我院对工程材料检测的情况来看，大部分型J S 防水涂料粘结强度能达到1 3M P a 以上，型J S 防水涂料标准要求在1 OM P
8、 a以上，一般也能达到1 5M P a 以上。聚合物乳液防水涂料的粘结强度一般为0 5 1 0M P a。从以上数据可以看出，对于J S 防水涂料，其柔韧性越好，也就是材料的延伸率越大，其粘结强度就越小，而作为刚性防水材料的聚合物水泥防水砂浆，其粘结强度要高于聚合物类的防水涂料。2 2 防水材料与其面层材料的粘结性由于材料的组成不同，使得防水材料的表面特质也不同，聚合物乳液含量越高，成膜后的涂层表面就越光滑，而水泥基防水材料，由于添加了一部分水泥或其它无机粉料，表面相对较为粗糙，如果材料中再添加一定比例的石英砂，则砂浆涂层硬化后表面就更为粗糙，而所添加的石英砂如果有一部分为粗颗粒，往往又较添加
9、细颗粒砂的材料表面粗糙。而防水材料表面的粗糙程度以及光滑性对其被粘结性能会造成很大的影响。笔者曾做过试验，采用拉伸强度为2 8M P a，延伸率为1 8 0 的J S 防水涂料，将其涂刷在砂浆块表面，测得J s 防水涂料的粘结强度为1 4M P a，而在已成膜的J S 涂层表面涂刮砂浆。测得其被粘结强度只有0 7M P a，粘结强度下降了5 0。而采用中砂配制的聚合物水泥防水砂浆，其与基层砂浆的粘结强度为1 6M P a，而其被粘结强度为1 3M P a，仅下降约1 9。所以，材料的粘结性能不仅要考虑其与基面的粘结性能，还要考虑材料的被粘结性能，尤其是在防水层表面还需要做饰面层时，更应考虑防水
10、材料与饰面材料的匹配性。3 工程中存在的问题目前，建筑外墙采用J S 防水涂料作为防水层已相当普遍，然而出现工程质量问题的也较多，尤其是采用陶瓷墙砖作为饰面材料的外墙，发生瓷砖脱落的情况日趋严重。经分析，脱落的原因有很多，包括基层疏松、未设置变形缝、采用水泥净浆作为粘贴材料、未采用满粘法粘贴瓷砖、瓷砖吸水量过大或过小等。但有相当一部分是因为防水材料与饰面材料的粘结性达不到要求，瓷砖发生空鼓脱落的部位大多出现在防水涂层与粘结层之间。外墙砖由于其耐久性好、耐沾污、视觉效果好等特点，一直以来被用户所喜爱，很多高档的楼宇也都偏爱采用瓷砖作为建筑的饰面层。然而由于瓷砖脱落，伤人及物的事件时有发生，给行人
11、和住户带来不安全的因素。图1、图2 为典型的外墙瓷砖脱落案例，均是采用了J S 防水涂料作为防水层，而用水泥净浆作为瓷砖粘贴材料。图l某花园住宅外墙瓷砖脱落照片图2 莱别墅外墙瓷砖脱落从图l、图2 可以看到，发生大面积瓷砖脱落的位置是在瓷砖粘结层与防水层之间。从现场外墙面砖脱落及空鼓的情况来看，发生剥离破坏的位置大多发生在与防水层相关的界面上，即防水层与找平层界面，或防水层与粘结层界面。现场N E WB U IL D I N GM A T E R I A L S7 5 万方数据王莹：外墙防水材料的适用性与匹配性可见面砖被挤压起鼓，至剥离脱落。这2 个工程均是在交付使用1 年后开始发生外墙瓷砖脱
12、落现象，有些部位是小面积瓷砖脱落，也有相当一部分是大面积脱落，一般在西墙以及瓷砖颜色较深的位置脱落比较严重。其外墙的构造做法都是采用先在加气混凝上砌块或混凝上表面批刮抹灰砂浆，然后涂刷J S 防水涂料，再用水泥净浆粘贴外墙砖。分析这2 项工程瓷砖脱落的原因，是因为外墙受日照时间长，面砖颜色较深，温差影响大，对材料的变形影响也较大，大面积铺贴时，未设置分格缝，使得变形应力无法释放，当瓷砖受到温度和潮湿影响而膨胀变形后，其内拉力导致饰面层以下部位的各层次材料发生剥离乃至空鼓，剥离位置发生在抗拉强度最小的材料层界面。在设置防水层的外墙，防水层(J S 防水涂料)与基层找平砂浆，以及与被粘结的粘结层(
13、水泥净浆)的界面，其拉伸粘结强度最为薄弱，所以成为主要的瓷砖脱落与空鼓的破坏界面。而面砖铺贴时不是满浆铺贴面砖四周存在空隙，雨水侵入后，浸润j S 涂膜防水层，使J S 涂膜层的各项性能降低，尤其是拉伸性能和粘结性能，在受力状况下，使其与上下界面脱离，最终导致嘶砖起鼓脱落。J S 防水涂料为柔性材料，有一定的延伸性，拉伸强度较低，实际工程中与基而砂浆的粘结强度一般在1 0M P a 以下。找半层砂浆及粘结层水泥均为刚性材料，尤其是水泥净浆强度高、弹性模量大，与基层柔性材料结合，受力变形后，材料不同的变形量使其界面容易产生剥离，乃至空鼓。4 结语外墙防水材料的选用，一定要根据饰面材料的特点，既要
14、考虑防水材料与基层砂浆或混凝土的粘结性，也要考虑防水材料与其它相邻材料的适配性。一般而言，对于幕墙类外墙，由于饰面层不是紧贴于防水层表面，对粘结性能要求小高，各类防水涂料都可选用。对于装饰涂料类饰面层，由于防水层表面先要与外墙腻子粘合，要考虑防水层表面是易于粘结的，丽自身又要有一定的柔韧性，以适应基层或者面层材料的变形，所以，采用J S 防水涂料是较为适合的。如果采用瓷砖作为饰面材料，要考虑防水材料的粘结性及被粘结的性能，选崩粘结强度高，表面较粗糙的材料，更有利于粘结。所以，聚合物水泥防水砂浆或聚合物水泥防水浆料是比较合适的防水材料。A塑笪篁擎肇肇篁藿篁篁篁望篁篁蟹肇窜审W 篁篁望篁鲨望篁篁望
15、窜审审藿篁篁篁篁篁篁笪望望肇肇窜鳘(上接第5 8 页)【9】H 蛳mH，H n l l e rR 2 5y e a 玛H”r i e n c eg a i n e di n t I I ee u r o p e【2】赵立群脱硫粉刷石膏的研制【J】粉煤灰，2 0 0 6(3)：2 2 2 3【3】山乐胜。张卫华，徐志远，等烟气脱硫石膏的性能及其在建材行业中的应用f J l 山东电力技术，2 0 0 0(5)：3 5 3 7【4】从钢，龚七一脱硫石膏做水泥缓凝剂的研究【J 1 水泥，1 9 9 7(4)：4-8【5】0 l 时r I i kR M o d e ma p p l i c a t i
16、o n0 fg y p s 岫p r o d u c t s UJ Z K Gi n t e r-n 砒i 锄a l，1 9 9 9(1 2)：6 4 9 6 5 3 1 6】石宗利工业副产品石膏在墙体材料中的应用研究f J l 中国建材，2 0 0 8(1 1)：l1 3 1 1 6 mM a I l 帅T _ F G Dg y p s 哪t e c h n i d 撇p t 50 f 簧瑚n d 町哺w 啪一t 商a l p 矾l 2 K Gi n t e m 砒i o n a l 1 9 9 8“)：2 2 0 2 2 8【8】M a l l 仰T F G Dg y p s 哪t e c
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18、 新型建筑材料，2 0 1 0(4)：9 1 2 I l l l 黎良元石宗利石膏摹复合 才料性能影响因素的研究【J】新型建筑材料，2 0 0 7(5)：l-4【1 2】周富涛，石宗利石膏基复合胶凝材料养护制度的探讨【J】新型建筑材科，2 0 0 7(4)：7 0-7 3【l3 l 周娜，柏玉婷，李国忠脱硫石膏一粉煤灰复合胶结材性能研究f J l 非金属矿2 0 0 8(3)：4 9-5 0【l4】施惠生，吴敏脱硫白膏一粉煤灰复合胶凝体系强度的改性研究水泥技术，2 0 0 r 7(6)；2 9 3 4 AF曩亚士刨畿科技在上海投建保温装饰一体化成品板项目亚士创能科技(上海)股份有限公_ J 曰
19、l j i f 宣布，计划在上海市肯浦I=业喇区投资新建厂房。亚士创能是哑士漆在外墙保温一体化领域使甩的品牌，自2 0 0 6 年在上海建轰第一家工厂以来至今在全国各地销售鼍已超过1 0 0 0 万m 2。本次亚士创能新建项目产能主要包括保温装饰一。体化成品扳1 5 0 0 万m 2，a，此外还有无机板1 5 0 0 万m 和A 级防火板1 5 0 0 万m 2，a 等辅材配套生产。(雪)筮。茹7 6 新型建筑材料2 0 1 2 8万方数据外墙防水材料的适用性与匹配性外墙防水材料的适用性与匹配性作者：王莹，WANG Ying作者单位：深圳市建筑科学研究院有限公司,广东深圳,518049刊名：新型建筑材料英文刊名：New Building Materials年，卷(期)：2012,39(8)本文链接：http:/