聚合物砂浆与聚苯泡沫板粘结的理性问题

　　摘 要：外墙保温材料在保温节能工程上的应用与实践中，已取得了很多成果，同时也面临一些课题，本文从技术层面上，对外墙外保温原材料体系与应用技术的有关材料科学性问题进行探讨，提出了一些新的见解，供业内人士参考。

　　关键词：粘接砂浆；苯板胶；外墙保温材料；保温节能技术
 

　　因能源紧缺问题，国家政策要求建筑必须节能，有了国家政策上的强力支持，我国的建筑节能事业才有了较快的发展，建筑保温节能技术也取得了很大进步。但目前的外保温材料与应用技术方面，还存在不少问题，笔者从事八年多的建筑节能保温技术研究和五年的应用实践，对保温材料体系及其应用方面，有很多的了解，我们认为这些研究是很有意义的事情，本文从理论与实际应用上进行对比和综合分析，对保温材料体系及技术现状进行探讨，并选择一些具有说服力、有影响的事例来说明问题，理论与实践结合，力求通俗易懂，供与建筑节能保温相关行业的从业人员（生产技术人员、施工人员、工程监理人员等）参考。

　　1、应用情况
　　膨胀聚苯板薄抹灰外墙外保温系统在北京地区的研究与应用比其它地区开展的早些，无论发展规模与技术水平都处于国内领先水平，现已在北京、天津、河北、东北三省、山东、山西、内蒙古、甘肃、宁夏等多个冬寒和严寒地区省市的建筑上广泛应用，在南方一些省市如江苏、浙江、重庆、成都、合肥、郑州、武汉等也开始推广应用，已经掀起全国性的建筑保温节能工程的热潮。

　　随着社会经济的可持续发展、对生态环境保护的迫切要求和确保我国能源战略的需要，现在新的建筑要求保温节能，今后已经使用的旧建筑也会要求保温节能，这是一项长期的工作，从发展趋势看来，是一个难得的发展机遇，前景看好。

　　膨胀聚苯板薄抹灰外墙外保温系统在技术和施工工艺上也经历了一个不断发展过程，北京早期的膨胀聚苯板薄抹灰外墙外保温系统的技术和施工工艺比较简单，主要采用聚合物粘结砂浆将聚苯乙烯发泡板材直接粘贴在墙上，将玻璃纤维网格布贴在聚苯板上，然后再抹3~5 mm厚的聚合物抹面砂浆，而聚合物粘结砂浆和抹面砂浆所用聚合物基本上都是从国外进口的，价格昂贵，但这些材料和技术工艺在外墙外保温中的质量技术问题很快就暴露出来，常出现脱落问题（这并不是说进口的、国产的乳胶粉质量上有什么不好），鉴于此状况，最近这几年，改进了施工工艺，在粘贴好聚苯板后，用膨胀螺丝钉铆固，刚开始是每平方米铆4个钢钉，后来觉得铆4个钢钉不很保险，现在有的要铆6个甚至达到8个钢钉，只要钢钉起到了作用，可能在二三年或数年内聚苯板及薄抹灰层是掉不下来，但万一钢钉没铆牢固或几年后钢钉锈蚀不起作用时，又会是怎样情况，可能目前谁也难以做结论，这个应用实践过程，也在很大程度上证明了在外保温工程实践中仅靠聚合物粘结砂浆粘聚苯板是不可靠的，也是不科学的；在膨胀聚苯板薄抹灰外墙外保温系统的抹面砂浆的防裂上，也存在不少普遍性的问题，即龟裂问题，因外墙外保温施工过后，还要涂刷外墙涂料对外墙进行装饰，一旦抹面砂浆发生龟裂，涂料也会跟着裂，甚至出现空鼓、脱落，再修复几乎是不可能的。

　　以上问题的产生，主要是生产厂家、施工技术人员、监理人员对聚合物砂浆产品的基本原材料缺乏系统、科学的认识，对实质性问题把握不准，这需要业内人士多学习了解有关保温建材方面的新材料、新技术、新工艺知识，多研究、多交流、多实践、不断总结、提高自身的业务技术水平。

　　1、塑料类板材与水泥墙面的粘结问题
　　聚合物粘结砂浆是以水泥和商品建筑砂为主要原材料的，尽管各生产厂家所选用的聚合物种类和添加量不同，质量也有差异，但目前仍作为聚苯板、挤塑板主要粘结材料，早期聚合物粘结砂浆除水泥、商品建筑砂外，要添加2.5~3 %的可再分散乳胶粉、0.5 %左右的纤维素醚，0.2~0.3 %的木质纤维等，用这些原料经干混而成的粘结砂浆在粘结聚苯板后进行拉拨试验，能破坏聚苯板，但在工程应用实践上，因聚苯板本身存在强度低、质量差异、降解等问题，仅靠这种类型的聚合物砂浆粘结聚苯板、挤塑板，而不铆钢钉，要想数十年、上百年都不掉下来，是谁都难以保证的。

　　水泥类的聚合物砂浆粘结大理石、水泥砖、瓷砖等石材类是比较理想的选择，也是科学的，是可以定论的，而用水泥类聚合物砂浆来粘结塑料类物质，这在材料选择与工艺上就不科学了，数十年的应用经验已经证明水泥浆料与木质类、塑料类物质的粘结是不可靠的，即使是塑料与塑料的粘结也不会有良好的粘结效果，这可以通过制鞋业的发展来说明这一点，沿海地区制鞋业比较发达，但在改革开放初期的一些小作坊式生产时，皮鞋、凉鞋、旅游鞋好多都采用优质胶粘剂冷粘，鞋子经常出现开胶脱胶现象，后来小作坊被淘汰，现代化工厂取而代之，制鞋工艺采用热粘或热合，就解决了问题。这说明对塑料类进行冷粘，无论是什么种类的塑料，用什么样的化学胶粘剂，冷粘均难达到理想的效果，还有另一个可以说明问题的例证，就是聚乙烯醇缩甲醛胶粘剂（107胶）在水泥砂浆中的应用情况，笔者通过多年的比较和实践，认为聚乙烯醇经甲醛缩合后制成的胶液，无论粘度、粘结力、成膜性与膜的柔韧性、稳定性都是很好的，只是产品中因含有大量有害物质—甲醛，而被淘汰。聚乙烯醇缩甲醛胶粘剂加入水泥砂浆中作增粘材料已经有十多年历史，用于粘贴瓷砖、大理石等，也出现过瓷砖、大理石粘结不牢固，时有脱落的情况。聚合物粘结砂浆为了粘牢聚苯板，在干混砂浆中加入乳液或固体粉末乳胶类物质，早期采用进口乳胶产品，后来为降低产品成本，又有使用国产乳胶粉的，无论粘结的实际效果如何，保持时间有多长，对塑料类进行冷粘，都难以取得理想的效果。

　　水泥种类较多，目前用于生产聚合物粘结砂浆主要以型号为42.5R的普通硅酸盐为主，水泥产品作为无机胶凝材料，经过多年的改进和发展，其粘结性和质量稳定性都是可靠的，它的特征是水硬性材料，水泥的水化与凝结硬化是一个连续过程，先水化，后凝结，凝结硬化结果如何要取决于水化条件，以水泥砂浆与红砖(火砖)的粘结来举例说明水泥的水化条件与凝结的关系，我们直接往干燥且吸水性很强的红砖上抹水泥砂浆，结果是水泥砂浆的水份会被干燥的红砖所吸收，水泥得不到水化，造成凝结困难，水泥砂浆难以粘结红砖，但只要我们先将干燥的红砖扔到水中浸泡一下，让红砖先吸足水份后，再将水泥砂浆抹在红砖上，这样就能够将红砖牢牢地粘结住，由此可见，水泥本身作为胶凝材料，只要水化充分，粘结性能会很好。通过实验和工程上大量应用，北京环益美高分子聚合物研究所多采用多种高分子材料经高温聚合而成的一种胶粉——多聚胶粉，对水泥的水化，又特别是对水泥砂浆的后期强度有显著提高。

　　水泥与自然环境是很和谐的，它可以适应各种复杂的自然环境（地上、地下、水下）和各种气候条件（日晒、雨露、冰雪、风吹、酸雨、紫外线等）其粘结强度、抗老化、抗潮湿能力、环保性、长期稳定性、使用寿命、经济实用性等方面，可以达到几十年，甚至上百年不变，是其它材料难以替代的，它的强度是逐步形成的，在良好的养护状况下，几年后或更长时间，它的强度仍会有所提高。

　　化学胶粘剂种类繁多，目前的技术和应用水平，除特种胶粘剂外，一般化学胶粘剂的粘结性能都是有限的，它的耐高低温、抗老化性差，化学胶粘剂又特别是封闭性很强的胶种，是不适宜往水泥砂浆中添加的，一方面化学胶粘剂本身在干燥凝固时，会产生很强的收缩力，加剧水泥干缩性，影响水泥强度的正常发挥，另一方面化学胶粘剂具有很强的封闭性，它在水泥砂浆中会很快形成膜，影响水泥水化并阻止水泥砂浆吸收和释放水份的能力，难以得到良好的自然养护，对后期强度的提高影响也很大，这也就是用加了聚乙烯醇缩甲醛胶粘剂或封闭性很强胶种的水泥砂浆的粘结性能出现差异的原因所在。

　　水泥的强度是通过水化后逐步形成的，我们认为以水泥为主要原材料的聚合物粘结砂浆，其粘结不是全靠胶粘剂的作用，实际上应是水泥在发挥着重要作用，粘结砂浆所选用的聚合物添加剂应有利于水泥水化、有利于水泥砂浆能够充分利用自然环境条件来进行自然养护，这样聚合物粘结砂浆才能正常发挥长久、良好的粘结性能；从目前的膨胀聚苯板薄抹灰外墙外保温系统的施工工艺――先粘后铆钉，只要粘好钉牢，几年之内应是不会脱落的，至少不会发生大面积脱落，真正面临的技术难题是抹面砂浆层龟裂的问题，因为一旦出现龟裂，很容易导致质量纠纷，而且无法补救，这是迫切需要从技术解决的难题。