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外墙外保温系统对饰面层的要求及软瓷砖的技术性能分析

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浏览:- 发布日期:2017-06-16 11:32:35【

软瓷

         随着国家对墙体节能的重视和推广,人们对墙体保温隔热有了一定的认识。然而,很多人却忽视外墙外保温系统地“系统性”,甚至认为饰面层可以随意选择,而完全不考虑饰面层与外保温系统的“系统性和相互匹配性”。事实上,饰面层是外保温系统中不可缺少的一个功能层。由于外墙外保温系统中的保温材料均是密度低、强度差的材料,如膨胀聚苯板、胶粉聚苯颗粒等,这也就要求外墙外保温体系的外饰面层要适应保温材料的特点,除了应达到一般外墙饰面的要求外,外墙外保温体系对饰面层的性能还有附加要求:自重、拒水透气性、柔韧性、耐候性、耐冻融性等,而现在,格美软瓷可以实现这一切。让我们认识相下mcm软瓷吧!

   拒水透气性
建筑物防水功能强否,对建筑物保温节能的效果影响很大,甚至影响到建筑物寿命的长短。当外墙外保温系统渗水或漏水时,水就使保温性能降低,甚至完全丧失。在冬天,渗入的水会结冰,体积膨胀百分之九,从而产生膨胀应力,这些会对外墙外保温系统造成灾难性的破坏。侵蚀性的气体,如CO2、SO2、SO3 等,也是通过水变为酸而导致外墙外保温系统损坏。从国外近十年的长期测试结果来看,如果外墙安装了具有良好防水功能的外墙外保温系统后,其后面的既有结构物可以长期保持干燥状态,混凝土内平衡含水率可以降低到百分之八十的临界湿度以下,此时混凝土内的钢筋不会发生锈蚀,也就是说结构物的耐久性获得了提高。因此,从防水功能来说,外墙的吸水性应越小越好。
另一方面,如果外墙外保温系统透气性不好,水气扩散受阻,产生应力,将使饰面层鼓泡,脱落;并且导致墙身含湿量逐步增加,产生冷凝水富集,从而给墙体热工、结构等性能带来不利影响。从透气性来说,外墙系统水汽扩散阻力应越小越好。
理想的外墙系统应既没有吸水性,又没有水汽扩散阻力。但事实上这是不可能的,只能二者兼顾和统一。Kuenzel外墙保护理论[1]:
      W ≤0.5kg/(m2·h0.5) (1)
      sd≤2 m (2)
      W·sd≤ 0.1 kg/(m·h0.5) (3)
(1)式是选材时对材料吸水性的要求,也就是说,须选用拒水材料才能达到保护的目的;(2)式是选材时对透气性的要求,须选用透气性好的材料,气密性太高也是达不到保护目的的;(3)式是二者平衡和统一。欧洲技术认证指南ETAG 004[2] 指出:饰面层与加固层共同组成外墙外保温系统的防水层,且满足透气性与防水性结合。
国家标准JG149-2003《膨胀聚苯板薄抹灰外墙外保温系统》[3]中规定,外保温系统的5mm厚防护层,浸水24h,吸水量要≤500g/m2;外保温系统防护层和饰面涂层一起,水蒸气湿流密度要≥0.85g/(m2.h)。在JGJ144-2004《外墙外保温工程技术规程》[4]对此规定有些不同。以JG149-2003中的规定来看,对于外墙面,就吸水性来说,一般外层要求比内层低,也就是说外饰面层要低于防护层,即饰面层吸水量要少于500g/m2,这样才能使比较少的水进入墙体;就水蒸气湿流密度来说,一般外层要求比内层高,也就是说外饰面层要高于防护层,即外饰面层水蒸气湿流密度要远远大于0.85g/(m2.h),这样水蒸气才能畅通无阻地排出。
德国涂装技术准则[5]要求用于外墙外保温饰面的建筑涂料,其吸水性≤0.2 kg/(m2h0.5),水汽扩散阻力≤ 0.7m。
外墙涂料中,就吸水量和不透水性来说,弹性涂料、有光涂料、水性金属漆和荷花王涂料,一般均能满足要求。有些涂料要与某些底涂配合使用,才能达到要求。对于透气性来说,弹性涂料难以达到要求,硅树脂涂料等能符合水蒸气湿流密度的要求。
与涂饰面外墙外保温体系相比,瓷砖特别是釉面砖的水蒸气阻力非常大,有瓷砖剥落现象的外保温体系,瓷砖总是与粘结剂、抹面胶浆一起掉下来,而外饰面总是处于饱水状态。高水蒸气阻力形成的瓷砖背面的冷凝水使这种体系发生冻融破坏的几率很大。
材料的吸水性和透气性主要与材料的孔隙率和孔径、表面张力等有关。软瓷砖是由水溶性高分子聚合物乳液与改性泥土聚合成的具有网络链状结构的材料,通过温度控制调整分子交联程度可适范围的孔隙率、孔径大小,达到“水密性—吸水性—透气性”的综合平衡。此外,其吸水性还可通过改变分子的亲水性来调节。据目前检测数据来看,软瓷砖的吸水率为百分之二左右,不透水性实验表明,其在压力0.3MPa下,保持30min无渗漏现象。参照JG149-2003中的方法检测其吸水量和透气性,其吸水量为浸水24h,吸水量为402 g/m2, 水蒸气湿流密度2.43g/(m2.h),拒水透气性能完全达到作为外墙外保温材料的要求。

   柔韧性
   在实际的外墙外保温工程中,面层开裂问题较为严重,并成为住宅建筑一大通病。饰面层的“柔”性不够、抗开裂性差是造成外墙外保温系统开裂的原因之一。当保温系统受到太阳直射时,由于聚苯板的热阻性好,使抗裂砂浆防护层的热量不易通过传导扩散,其表面平衡温度在夏季可达60-75℃,部分地区甚至达80℃,比传统的砖墙、混凝土墙上抹涂的水泥砂浆层高10-15℃。根据材料热胀冷缩的普遍规律,保温系统的基层变形量远大于普通水泥砂浆基层的变形量。这就要求其上的饰面层要有足够的柔性来适应这种变形。瓷砖饰面的主要安全问题之一就是陶瓷面砖的刚性与体系防护层所要求的柔性相抵触,造成的系统的变形很大,面砖与防护层之间产生很大的温湿剪切应力,影响面砖与防护层之间的附着安全性。
从抹面抗裂砂浆→粘结剂→面砖,可变形性逐层增加是保证外保温系统抗裂性能的理想模式。这一理想模式要求粘结剂和面砖都拥有良好的“柔性”。软瓷柔性面砖通过选择合适的高分子聚合物单体和比例, 可达到较好的拉抻强度和断裂伸长率, 经检测,标准温度下软瓷柔性面砖的拉伸强度和断裂伸长率分别可达 4. 8 MPa 和83.2 % , 0℃时其拉伸强度和断裂伸长率也可达到7.0MPa和40.3%。按JC/T864-2000《聚合物乳液建筑防水涂料》中的方法来检测软瓷柔性面砖的柔度,其在直径20mm的棒上作180°绕折,无裂纹。这一性能也使拐角处的施工变得相对快捷、容易。 
  耐候性和耐冻融性

  在自然环境下外墙外保温系统承受着冷热循环, 日光曝晒、风吹雨打、酸碱侵蚀等考验,因此耐候性、耐老化性和耐冻融性是保温系统的一个非常重要的指标,对饰面层也提出了更高的耐久要求。软瓷砖的主要成分:泥土具有良好的耐老化性、耐候性,所研配的高分子聚合物亦具有良好的耐候性,再根据需要辅以少量抗冻剂,使软瓷砖获得了较好的耐候性和耐冻融性能。经检测,软瓷砖在2000h人工气候老化和人工辐射暴露实验后,无裂纹、无变色;在-30℃至10℃以上的区间经100次反复冻融循环,无裂纹、剥落、变色等现象;此外,其分别在3%的盐酸或30g/L的氢氧化钾中浸泡800h后,均无起泡、脱落现象。

   自重
   保温材料都是密度低、强度小的材料,承重能力非常有限。重量是系统对饰面材料的主要要求之一。陶瓷面砖饰面层的外墙外保温体系自重可达到50kg/m2以上,甚至80 kg/m2,为涂料体系的5-8倍。国内一种柔性面砖为4-6Kg/m2。2mm厚的软瓷砖重量仅约2.6Kg/m2。德国有规定:对于自重大于10kg/m2体系须在粘贴的同时附加锚钉。软瓷砖质量与涂料相当,安装软瓷柔性面砖直接粘贴即可,无需锚固。抛开安全性问题,其施工亦比瓷砖要简单方便很多。
   防火性
   欧洲新的外墙外保温标准《带抹灰层的墙体外保温符合体系指南》中对外墙外保温的防火特性有明确规定,但JG 149-2003《膨胀聚苯板薄抹灰外墙外保温系统》中对系统的防火性未作要求,JGJ144-2004《外墙外保温工程技术规程》中对防火性的要求也仅为“高层建筑外墙外保温工程应采取防火构造措施”。但显然,保温系统各材料的防火特性是须考虑的。软瓷砖含有大量的泥土这种良好的阻燃剂,使软瓷砖的防火级别达到了B级(GB 8624-2006,难燃级)。
   耐污性
   软瓷砖的耐污性能按GB/T 3810.14-2006《陶瓷砖试验方法》检测为4级,相当于抛光砖的耐污能力。
   外观表现力
   建筑的外饰面对建筑物的感观起着重要作用。软瓷砖丰富的外观表现力是其主要特色之一。软瓷砖的颜色可由天然的泥色提供,也可藉由无机矿物颜料提供,可按需要调配任意颜色。其表面纹理通过模具获得,可制成仿天然石头纹、木纹、皮纹等效果。此外,特殊的表面处理工艺使其获得了栩栩如生的仿真效果。 
除以上所分析的性能以外,软瓷砖在环保方面还有以下特点:
   1、以资源丰富的普通泥土为主要原料,相对于传统的陶瓷面砖,从根本上避免了以紧缺的陶土资源为主要生产原料。同时,不存在现今陶瓷制造业具有的能耗高、污染严重的问题,且具有成本优势。
   2、可回收再生。旧的拆下的软瓷砖可回收再生为新品。

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