抗裂砂浆和外墙腻子的材料与技术性问题

        摘 要：聚合物抹面砂浆、抗裂腻子在外墙装饰装修和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，对外墙抗裂砂浆、外墙抗裂腻子的原材料体系与应用方面有关的技术性问题进行探讨，提出了一些新的见解，供业内人士参考。

        关键词：抹面砂浆；抗裂腻子；外墙外保温；保温材料；保温节能技术

        我国城市公共建筑和居民住宅楼的外墙装饰装修工程，正在从瓷砖装饰、刮外墙腻子刷涂料装饰工艺，走向装饰工程与保温节能工程相结合的新工艺。外墙装饰装修工程的质量技术水平主要取决于材料和工艺水平，笔者多年的研究与实验，并对一些工程进行了实地考察，与施工技术人员进行了广泛接触，通过对一些工程质量案例的技术分析，认识到目前的外墙抹面砂浆、外墙腻子主要技术难题是防裂上，如何才能解决这一难题，我们认为还得从提高外墙抹面砂浆、外墙腻子的性能和施工技术水平上着手，本文从理论与实际应用上，对外墙抹面砂浆、外墙腻子的材料体系、材料之间相互关系、裂纹产生的主要原因、裂纹对建筑装饰装修工程质量的影响及解决的有效途径等进行对比和综合分析，理论与实践结合，力求通俗易懂，以供建材制造、建筑节能工程设计与施工、质监部门等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、质检人员等）参考。

        了解材料体系和有关原材料不同性质对提高聚合物抹面砂浆、外墙腻子产品性能是很有帮助的。目前使用的主要原材料有无机胶凝材料：如普通硅酸盐水泥、白水泥等，填充料：如石英砂、石英粉、硅灰石粉、水洗河砂、双飞粉等，纤维素及纤维类：如甲基纤维素（MC）、羟丙基甲基纤维素（HPMC）、木纤维、聚苯烯短纤维等，聚合物类：如弹性乳液、合成乳液、可再分散乳胶粉、聚乙烯醇粉末、复配型与复合类添加剂等，多功能胶粉类：如水泥胶粉、多聚胶粉等，以及其它助剂类等。

        聚合物抹面砂浆、外墙腻子产品及其应用技术从开发、应用到全国性的普遍推广情况表明，其经济实用性主要在两大方面，一方面要求保证产品具有优良的品质和稳定性，能够满足建筑工程质量上的各种需求，也就是要有很好的实际应用价值，另一方面要求产品还要具有很强的经济性，目前一些新型的建筑材料，在一些地区推广缓慢，除了宣传推广力度不够因素外，主要原因还是产品价格高，工程承包方不愿意购买。聚合物抹面砂浆、外墙腻子的产品性能和价格现状，从总体情况和发展趋势分析，随着市场竞争加剧、技术不断进步和新的功能性材料的开发和推广，将会使产品的综合性能不断提高，成本也会有所下降，更有利于推广应用，聚合物抹面砂浆、外墙腻子在生产、应用实践过程中，也必须依靠技术进步，大胆采用新型材料，不断发展和创新，满足市场需求。

        目前很多的生产厂家对于聚合物抹面砂浆、外墙腻子使用的各种原材料的功能与作用和相互之间的关系，认识有限，实践经验不足，导致所生产的产品不稳定，发挥不了良好的粘结和抗裂性能。作者通过长期的研究、应用与技术咨询服务工作，充分认识到掌握材料性质、功能、作用及主、辅材料之间的关系很重要，选好用好原材料，是技术关键之所在。

        首先，水泥产品（P.O或P.W）作为主要原材料之一，在聚合物抹面砂浆、外墙腻子产品中的主要作用就是起粘结作用。其粘结性、耐候性、抗潮湿能力和可靠的稳定性，可保持几十年、上百年。水泥属无机胶凝材料，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，水化的越充分、水养护的越好，强度相应会越高；水泥的水化与凝结硬化速度受环境温度的影响也是明显的，即环境温度高，水化与硬化速度就快，环境温度低时，水泥的水化与凝结硬化的速度相应就慢些。水泥在凝结硬化过程中必然会产生较强的干燥收缩，这种干缩会使砂浆内部产生应力，使结构产生裂缝而受到破坏，这就是通常所说的龟裂、空鼓、脱落。水泥干缩产生裂缝是一个普遍性问题。

        聚合物产品作为最重要的原材料，主要是帮助水泥充分水化，起增粘、保水抗裂作用，它对聚合物抹面砂浆和外墙腻子粘结强度的提高、性能的稳定、防裂抗裂、改善施工性等多方面起很大的作用。

        填充料在聚合物抹面砂浆、外墙腻子中起骨料作用，它可与水泥共同产生较好的力学结构，对粘结强度、抗压强度、抗折强度、及架构力和抗拉、抗裂等都有一定的作用，选择什么样性质、多大粒径的填充料也是很重要的。

        聚合物抹面砂浆、外墙腻子的推广应用已有多年时间，因普通砂浆抹面常容易出现龟裂、空鼓、脱落，为解决这一技术难题，较早在北京的外墙抹面砂浆或水泥中掺入建筑胶液（如聚乙烯缩甲醛胶粘剂，后来又使用建筑乳液、弹性乳液、合成乳液等），其目的是增加水泥浆料的粘结强度，防止龟裂和脱落，但经过十多年的应用实践验证，这些方法是难以解决这些问题的。近几年采用甲基纤维素醚（MC）、或羟乙基纤维素（HEC）、羟丙基甲基纤维素（HPMC）、聚乙烯醇粉末（1788、2488等）、可再分散性乳胶粉、木质纤维素等生产的干混砂浆、外墙腻子等，虽然取得了一些成效，但是有限的，因上述产品功能单一，针对性不强，对水泥的水化、凝结、自然养护、后期强度的稳定性、防止水泥干缩裂缝等方面的作用不是很理想，而且产品成本较高。新型的一些功能性产品，如北京环益美高分子聚合物研究所生产的水泥胶粉、多聚胶粉等系列产品就很好，该系列胶粉生产的聚合物粘结砂浆、抹面砂浆、外墙抗裂腻子在膨胀聚苯板薄抹灰外墙外保温系统、保温浆料、建筑涂装工程上（包括外墙抗裂腻子、氟碳漆底涂、防火涂料等）有多年成功的应用经验，能够满足工程质量上的要求。

        作者从多年的工程技术咨询服务工作经验分析，聚合物抹面砂浆、外墙腻子的裂缝、裂纹的产生是有多方面原因的。最主要的是因水泥干缩过程中产生内部应力而引起裂纹、空鼓、脱落；其次是因地基下沉、轻微地震引起裂缝、裂纹的产生；产品中因所使用的原材料型号、规格、质量达不到要求和配比不当也会导致产品粘结性能差，容易产生裂缝、裂纹，甚至空鼓、脱落；墙基层有明显裂缝、裂纹或者是基层有粉化、疏松、油污等现象，也会导致裂纹、空鼓、脱落。通常情况下，无论横竖，只要是直线裂缝、裂纹，应该是地基下沉，墙体所产生的应力所至。如是出现较大面积很明显的龟裂纹，主要应是基层、施工、以及产品本身抗裂性差的问题。

        裂缝、裂纹对建筑工程的整体质量和技术水平都有不同程度的影响。一旦出现裂缝、裂纹，即是使用柔韧性或是高弹性的材料，从技术上讲基本上是不可能修复的，因为外墙裂缝、裂纹在随着外部环境条件和较大温差变化的同时，其缝隙大小也在随之不停地变化，低温时与高温时这种变化最为明显。裂缝、裂纹在屋面、墙面、地下防水工程及维修实践中，也是最令人头痛的事，经常是修好后，不到一年甚至是几个月内，又开始渗漏。在干燥炎热的夏季，当气温达到35 ℃左右时，外墙体表温度可达60-70 ℃左右，聚合物抹面砂浆、外墙腻子在外墙干燥的基层面上抹3~5 mm厚，抹完后也不用水养护，而我们在做水泥混凝土路面，层厚达到20 cm以上时，还要浇水、用湿草、盖上塑料布养护1~2个月。聚合物抹面砂浆、外墙腻子的防裂、抗裂是一个极其重要的课题，它不仅会引起外墙涂料跟着产生裂缝、裂纹，使外墙装饰难以达到美观效果，还会引起建筑物渗漏。

        现在有些错误的认识，片面地认为聚合物抹面砂浆、外墙腻子的粘结强度越快越强越好，越弹性越好，而事实上并非如此，水泥水化形成强度后，就是刚性的，不可能是弹性的，所谓的弹性也只能是水泥强度没有达到正常值的时候，再者高弹性的材料均具有很强的封闭性，它能封闭甚至是完全封闭水泥的微孔，妨碍水泥水化、阻止水泥利用自然条件进行自我养护（呼吸），不利于水泥内应力的释放。

        聚合物抹面砂浆、外墙腻子的粘结强度问题，以材料性质而论，水泥属无机水硬性胶凝材料，它的粘结强度是好的，即使1︰4的灰砂比，水泥也能粘牢砖、石材类，但前提条件是充分水化，因水泥水化与凝结硬化是一个连续过程，水泥的强度形成及稳定性是一个渐进且相当漫长的过程，先水化，后凝结，凝结硬化结果如何这要取决于水泥的水化程度和水泥利用自然条件自我养护的能力，也就是说只要水泥水化条件好，养护条件好，几年后甚至可能10年以后水泥的强度还会有所提高的，绝不会是二三天或28天就能达到理想的强度，水泥的强度是靠水实现的，而不是靠加胶来提高强度，这是我们应吸取的经验和教训。

        我们已经认识到水泥作为聚合物抹面砂浆、外墙腻子最主要的原材料，而裂缝、裂纹又主要是因为水泥水化后干燥收缩过程中产生的，，所以我们就更应该在掌握水泥的材料性质与作用机理的基础上，选择有利于水泥水化、保水养护、降低与控制水泥的干缩力和有利于水泥强度的形成的功能性的聚合物产品，这是最主要的解决裂缝、裂纹主要技术途径。

        其它方面，在基层问题上，要注意基层强度平整度、材质上的差异及裂缝、裂纹的预先处理等，在施工方法上应注意的是，不宜一次抹的太厚，如需要抹较厚时，应分两次或多次。
        生产设备种类较多，选型比较重要，从占地面积、电耗、设备投资金额、生产效率、安装、维修费用、操作维修方便性、工人劳动强度、混合均匀度，粉尘排放量、燥声、设备耐用性、经济性、实用性等多方面考虑，选用北京环益美高分子聚合物研究所的系列化封闭式环保型高效干粉混合机，其中B2型、B3型可专门用于聚苯颗粒保温浆料、聚合物抹面砂浆、外墙腻子等产品，以B2型混合机为例，按设计流程，投料、搅拌、出料、计量包装，每小时可以生产聚苯颗粒保温浆料3立方或生产聚合物砂浆成品2~3吨。该系列设备经过20多个省市近9000家建材厂、化工厂长达8年时间的使用，其经济实用性和质量可靠性受到厂家好评。

        聚合物抹面砂浆、外墙腻子的防裂、抗裂关键技术，在于对水泥材料性质的充分认识的基础上，选择对水泥水化、具有可持续保水能力并有利于水泥自我养护、降低水泥干收缩力、提高水泥的后期强度及稳定性的功能型聚合物产品，才能有效地从根本上解决裂缝、裂纹的问题。