外墙外保温专用腻子

随着外墙外保温技术的大力发展和应用，人们对外墙外保温体系的设计由早期的“刚性抗裂技术路线”逐渐转向“逐层渐变柔性抗裂的技术路线”。由于保温层一般密度轻、强度低，其受温度和湿度变形影响造成的外型尺寸不稳定问题，要求与之配套的抹面层、腻子层、涂料层必须能有效地适应这种变化。
目前，人们对抹面砂浆的研究比较多，也共同认可采用柔性的聚合物砂浆为外墙外保温专用的砂浆，并且制定颁布了相应的标准来约束。但人们对作为与外墙外保温配套的专用腻子缺乏相应的认识和研究，而且也没有相应的标准规范来约束。外墙外保温用腻子作为一种与外保温体系配套的产品，其除满足于一般外墙腻子的性能外，还必须能满足来自于保温体系的动态应力的变化。
既然选择了柔性聚合物砂浆作为外保温体系抵抗释放动态应力应变的第一道防御线，那就有必要选择柔韧性更高的腻子层来进一步消解、释放、平衡来自于体系时时刻刻的动态应力应变。本文通过对“逐层渐变柔性抗裂的技术路线”的分析研究，采取控制影响腻子性能的各种因素，制备出一种能够满足外墙外保温体系的专用腻子，以增强对外墙外保温体系更高抗裂性要求，满足日益丰富的各种涂料饰面层涂装的需求。

腻子柔韧性的设计
我们选择了一种胶粉聚苯颗粒保温材料涂料饰面体系作为研究对象，并测定了各构造层的变形量来设计相应的腻子层的变形量。其构造设计要点是：保温体系各构造层外层的柔韧变形量高于内层的外形量，其弹性模量变化指标相匹配，逐层渐变，满足允许变形与限制变形相统一的原则，随时分散和消解变形应力。

同时，在抗裂防护层采用软配筋和多种纤维改变应力传递方向，防止各种变形应力集中发生的可能。各构造层变形量设计为：基层混凝土变形量为万分之二（温差20℃），保温层为1‰～3‰（线性收缩率≤0.3%，实测值为0.21%）, 抗裂防护层为5%～7%。对抗裂防护层变形量的控制，我们采用测其抗弯曲性的方法来控制。其方法为：取一块20cm× 10cm ×1cm 的EPS 板，在EPS板面层抹约5mm 厚的抗裂砂浆，养护7 天后，抗裂砂浆充分固化，在长向20cm 的中心处划一条中心线，在中心线下面放置一根直径为10mm 的铁棒，用手压试件两端使其与基面相接触，在此状态下观察抗裂砂浆面层有无变化，若面层砂浆无任何开裂为合格，我们判定为5% 弯曲变形无裂纹。

对于腻子层，其柔韧性设计要高一些，我们定为10%～15%变形量。其变形量控制，我们按照腻子膜柔韧性测定法控制。我们取一张薄的马口铁板，在其上刮涂1mm 厚的腻子层，待养护7天后，绕直径50mm 的圆棒弯曲无裂纹，我们判定其柔韧性满足10% 的弯曲变形。而一般的107 胶腻子、乳液加水泥腻子、白乳胶腻子等，大多耐水性差、偏刚性，刮在马口铁板上，等干后只要上下轻度翘曲，马上出现大量细缝，有的甚至一抖就下来了。作为外墙外保温体系，从其表面防护角度来说，吸水性越小越好，而透汽性越大越好。而规定抹面砂浆层吸水量控制在1000g/m2 以内，腻子层作为抹面层的涂覆层，其耐水性、不透水性要求应该更进一步提高。我们通过控制其吸水量<500g/m2 来达到这个目的。

试验配方
柔性乳液（高Tg 值与低Tg 值匹配）：25%～35%；
抗裂纤维：0.2～0.5mm，0.5%～1.0%；
甲基纤维素：固体粉末，0.1%～0.5%；
触变剂：固体粉末，0.1%～0.6%；
消泡剂：0.1%～0.3%；
防腐剂：0.1%～0.2%；
复合憎水表面活性剂：0.1%～0.3%；
混合助剂：1 % ～3 % ；
石英砂：100～325 目，25%～40%；
重质碳酸钙：150～200，30%～50%；
水：适量。

制备及施工
按生产配方，准备称取各种原料，将乳液拼混，固体原料配成一定浓度的溶液备用。将称好的乳液、消泡剂、防腐剂、纤维素液、抗裂纤维加入搅拌罐中，并启动搅拌，分批缓缓加入混合助剂、触变剂、表面活性剂等形成均匀胶浆状。混合搅拌40～60min，直至各种原料混合均匀，然后包装，即得腻子产品。施工时，将此腻子胶液与普硅42.5 水泥按1:0.4（重量比）调配成膏状，腻子随配随用，配好的腻子要求在2h 内用完。腻子采用刮板或抹子刮涂，批刮厚度至少在1mm 以上，可分2～4 次批刮完成。

水泥用量与柔韧性和粘结强度
腻子配比中水泥的用量通常看作是影响其总体性能的主要因素。做为外保温配套用腻子，我们要求做到其柔韧性、附着性的统一。腻子层作为与保温抗裂层配套的非结构性的涂覆材料或覆盖材料，一般要求其抗压强度或弹性模量应低于基材的，以便能更好地适应基材的形变和协调自身在外界因素作用下产生的形变，降低应力，减少开裂和剥落的可能，即作到柔韧性与附着性的统一。我们通过测试4 种不同水泥配比（其余的量用重钙填充）的粉料与2 种不同乳液含量腻子胶形成的腻子性能，得出不同水泥用量与柔韧性，粘结强度的关系。
通过对不同水泥用量的腻子的粘结强度和柔韧性测试，得出如下结论：在胶液中乳液含量为20% 时，不同水泥掺量的腻子粘结强度不能达到规范要求；在胶液中乳液含量为30% 时，水泥掺量在25%～30% 时，腻子的各项指标均能达标。我们可以找一个合适乳液含量与最佳水泥掺量，来达到柔韧性与附着性的统一。

乳液用量的影响
由于外墙外保温用腻子除对柔韧性要求较高以外，还要求腻子膜有较好的硬度、附着力、耐碱性及耐沾污性。因此乳液的选择变得格外重要。我们一般采取低Tg 值与高Tg 值的乳液进行拼混的措施，这样既能满足弹性的要求，又可解决涂膜较软，耐玷污性、耐水性差等问题，并且能有效解决与基材附着力差的问题。固定水泥用量28% 的情况下，对4 种不同乳液用量的腻子性能进行测试，可以得出结论：在水泥掺量25～30% 之间，我们选用乳液含量在30～35% 的胶液配制形成的腻子，其柔韧性、粘结强度得到最优的搭配。我们可通过实验找出其最合理、最经济的配比，能同时满足其优异的柔韧性与粘结性。

复合憎水表面活性剂的影响：
实验用复合憎水表面活性剂WY 对腻子层耐水性及吸水量的控制很有帮助。其加入能为产品提供一层憎水防护膜，使水对界面的渗透量减少，从而起到一定的防水作用。我们通过实验，控制一定的掺加量，可有效地改善腻子层的透水性。可见，聚合物乳液、水泥、填料、多种助剂等均对腻子的性能，如粘结强度、吸水量、柔韧性、耐碱性等产生影响。通过优化，确定这些组份的类型及配比，制得吸水量、柔韧性、粘结力、施工性、打磨性等各方面平衡的用于外墙外保温的专用腻子。该腻子耐水性优良，吸水量24h 后小于500g/m2，在标准状态下粘结强度大于0.6mpa，浸水后的粘结强度大于0.4mpa，柔韧性满足10% 弯曲无裂纹，并且施工性好，除有效地解决传统腻子易起皮、不耐水、耐侯性差等缺陷，还能有效地满足外墙外保温体系逐层渐变柔性释放的动态应力应变，成为外墙外保温涂料饰面体系的理想配套材料。