无机装饰砂浆以其高耐候性与自然纯朴的装饰效果在国外尤其是欧洲国家、地中海沿岸国家的民用外墙面装饰材料中占主导地位,欧洲西班牙与意大利民用外墙大量使用装饰砂浆,德国常用的做法是用无机装饰砂浆作为造型层,然后罩面乳胶漆。装饰砂浆在国内一直没有成熟健康的发展,原因有以下几点:(1)中国民用建筑基本都是规模比较大的小区,以高层为主,高层方格式建筑如果采用欧式的无机干粉砂浆,在设计上存在不和谐,这一点和欧洲国家矮层欧式建筑是有区别的。(2)装饰砂浆是欧洲传过来的外来装饰材料品种,2000年左右,在国内的别墅外墙面装饰中也有应用,但是以西班牙与意大利为主的消石灰基的装饰砂浆,强度太低,用手可剥离,这一点与中国人的质量观是完全不同的。欧洲人采用微粉化设计,希望砂浆随着时间的推移表面慢慢粉化,被雨水冲去,达到高耐沾污性;欧洲的房子翻新重涂的频率也高,而中国人对于外墙装饰材料粘结强度的要求高于欧洲及亚洲的日本。(3)普通硅酸盐水泥基干粉砂浆存在泛碱的现象,欧洲人可接受这种现象,而这在中国则被看作是质量事故。(4)2000年以后,国内干粉型生产企业如雨后春笋般发展,但大多是生产低技术水平的常规腻子与保温砂浆类产品,从而造成国人认为干粉装饰材料就是低端产品的认知误区。
因此,干粉砂浆在国内发展的萌芽时期没有得到好的发展,慢慢被乳液类质感涂料与真石漆等厚浆型涂料所替代。但是中国市场巨大,尽管是非主流,市场需要量还是大的。装饰砂浆在墙面装饰材料中是一匹“野马”,深受建筑设计师的青睐,因为存在泛碱等弊病,生产与施工企业难以驾驭,但只要生产企业合理规避与解决装饰砂浆目前存在的技术难题,这匹“野马”终将变骏马。
1 装饰砂浆技术难题
1.1 泛碱
因为泛碱会直接影响装饰效果与质量,所以,泛碱是水泥基装饰砂浆的首要技术难题,也是约束其在国内发展的一个首要因素。
泛碱现象通常是硅酸盐水泥水化反应过程中部分产物作用所致。硅酸钙水化后生成的Ca2+和OH-在毛细孔压力下渗透至表面,并与空气中的CO2生成不溶于水的白色碳酸钙晶体。同时,硅酸盐水泥中的某些碱性氧化物含量过高时,对应的水泥基装饰砂浆加水搅拌后会形成大量游离的阳离子(如Na+、K+等),这些离子会与水泥中的CaSO4等硫酸盐反应形成Na2SO4、K2SO4等水溶性盐,这些可溶性盐会以水为载体迁移到表面,随着水分挥发而析晶,出现白霜现象[1]。
泛碱的种类可分为初次泛碱与后期泛碱。初次泛碱通常发生在养护过程中,由于砂浆加入过量的水,或恶劣天气延长凝结时间,以及砂浆表面的湿度过大造成。后期泛碱通常发生在已经硬化的砂浆中。当砂浆经过干、湿循环时,水分渗入砂浆内部将一些物质从内部带出来,出现白霜现象。
1.2 开裂
装饰砂浆的性能与纯朴的外观主要源自于水泥,笔者认为在外墙面装饰砂浆中不含水泥的干粉装饰砂浆不能称为真正的装饰砂浆,因为其耐候性、耐水性及外观的自然程度均达不到水泥基装饰砂浆的水平。传统思路的装饰砂浆,水泥含量高、胶粉含量低,造成产品涂膜过硬,在与保温基面配套后,容易产生开裂现象。
1.3 色差
装饰砂浆的调色是在生产时用干粉直接调色,批次之间受到颜料、水泥、填料、现场加水量等诸多因素影响,所以在色差控制方面比湿浆型涂料难很多,在面层装饰砂浆中容易产生色差。
2 从产品定位上规避技术难题
装饰砂浆分为2类:一是通体型(直接调色),二是非通体型(作为中涂造型层)。通体型在国内主要用于别墅、洋房等欧式建筑,但现在发展成用通体型装饰砂制作仿劈开砖(做厚质效果)、洞石、风化石等效果,也可用于高层。非通体型装饰砂浆比较普及,国内一些企业也推出了干粉型质感涂料或仿石涂料造型层,但是这一类产品为了减少成本,通常做成常规型产品的样子,是低档产品定位。笔者认为装饰砂浆如果走低档产品路线,就如同国内的干粉腻子现状一样,会走入不归路。从装饰砂浆的高性能与自然的外观来看,将其定位成高档外墙装饰材料才具有发展前景,建议:(1)不能走把现有产品品质降下来或与现有产品冲突的路线,比如颗粒型质感这种常规的产品;(2)在产品外观上要突破常规,否则,客户会优选目前成熟的乳液型产品;(3)产品性能要高,必须要具有良好的柔韧性与高耐久性,符合持续性发展需求。
2.1 非通体型装饰砂浆的解决方案
2.1.1 生产企业应大力发展与推广非通体型装饰砂浆
作为中涂型装饰砂浆,不但可以整体提升漆膜的质量,同时无须考虑泛碱与色差的问题。目前国内仿石涂料在外墙涂料中的占比越来越大,其中水包水类产品是一个重要的仿石品种,由于平面型水包水漆膜太薄,抗裂性与耐候性都不如毛面型水包水漆膜,所以此类仿石涂料都朝着有一定厚度的方向发展,同时还有其他的一些仿石涂料(如石灰石与洞石涂料)需要有3 mm以上的立体缝,才能达到更逼真的仿石效果。具体有发展方向有 2种。
(1)毛面水包水干粉造型层
此类产品目前在市场上以湿浆类质感或真石漆为主,如果用中涂型装饰砂浆来替代湿浆类中涂造型层,主要区别有:(1)外观效果更好,干粉造型层与其他乳液类造型层在漆膜外观上的区别就是丰满度好、凹凸感强烈,在相同用量的情况下,干粉会更厚重一些。(2)材料成本更低,因干粉材料需要加20%左右的水,所以用量比湿浆类少20%,运输成本更低。(3)施工工艺上,干粉造型层直接喷涂在基面上,底漆在其之后施工,这样可起到一定的基层找平的作用,节省腻子用量或完全替代;但干粉施工前需要加水搅拌,相对于湿浆较为复杂,需要防潮贮存,比湿浆的要求高。(4)质量上,无机干粉材料性能优异,其耐水性、粘结强度、耐久性均超过湿浆类产品,前提是必须保证水泥质量与胶粉含量达到要求,使其具有良好的柔韧性。
(2)高仿干挂石材涂装系统的增厚层
目前国内外墙仿石涂料价格战越来越激烈,造成国内外墙仿石涂料的品质日趋下降,但是越来越多的用户开始追求以更高品质的涂装效果来提升建筑物的整体品质。从目前市场来看,具有一定厚度(3 mm以上)与更高仿真度的立体缝仿石涂装工艺越来越受到用户的认可。很多施工企业采用市场上常规的腻子进行增厚,这样存在的质量风险太大,所以这方面也是非通体型装饰砂浆发展的一个重要空间。
2.1.2 非通体型装饰砂浆参考配方及注意事项
非通体型装饰砂浆参考配方如表1所示。
表1 非通体型装饰砂浆参考配方Table 1 Recommended formula for mid-layer deco mortar |
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作为中涂的非通体型装饰砂浆由于不用考虑泛碱的问题,水泥选用普通硅酸盐白水泥最为合理。对于胶粉的用量,不能用“腻子思维”来进行,作为抗裂性较好、并且能与各类保温材料进行良好的配套的高性能产品,胶粉含量建议不低于3%。
产品性能应符合JC/T 1024—2007《墙体饰面砂浆》E型要求。
2.2 通体型装饰砂浆的解决方案
2.2.1 通体型装饰砂浆的产品定位
以笔者市场调研的情况来看,通体型装饰砂浆应朝更高性能与更高的装饰性方向发展,才能健康地发展下去,具体为:(1)厚质仿古砖与劈开砖;(2)仿洞石效果与风化石效果;(3)仿清水混凝土效果。此类产品具有极强的装饰效果,也与常规型乳胶状产品区分开来,不产生冲突。可用于各类高端别墅、洋房、公建项目。
2.2.2 通体型装饰砂浆的泛碱问题
目前市场上的装饰砂浆主要通过以下8种方式来控制泛碱现象:(1)降低砂浆的吸水率。用不透水性透明涂料保护起来,减少雨水的渗入,从而在一定程度上有效控制泛碱的风险。(2)复合胶凝体系即三元凝胶体系。通过高铝水泥、硅酸盐水泥、石膏和活性氧化硅的组合来避免生成Ca(OH)2。(3)纯高铝水泥装饰砂浆体系,通过含有纯粹白色的高铝水泥,如Ternal white(凯诺斯公司白色高铝水泥)来控制泛碱,其原理为水合后更致密,避免生成Ca(OH)2,同时高铝水泥具有强度上升快的特性,降低了初次泛碱的风险。(4)无水泥基双组分装饰砂浆。采用石膏作为粉状粘结材料,结合聚合物乳液进行复合,现场混合搅拌后施工,此方法虽然能解决泛碱,但令装饰砂浆失去本质与部分性能。(5)水泥基双组分装饰砂浆。通过聚合物乳液与含水泥基的粉体进行混合,此方法的原理是采用聚合物乳液的粒子填充水泥的毛细孔,从而阻止Ca(OH)2与其他物质随水分迁移至漆膜表面,从而达到抗泛碱性。(6)毛细孔堵塞。通过引用细填料将毛细孔堵塞,降低泛碱的可能性。常采用的方式是添加偏高岭土。(7)降低砂浆的水泥用量。这就是常用的低水泥基体系。(8)添加钙离子消耗剂。通过水泥水化产生的Ca(OH)2与可溶性二氧化硅反应,从来控制泛碱。
笔者针对各种情况进行了大量的测试后发现,采用低、纯高铝水泥体系在抗泛碱、性能、调色等综合表现较为优异。高铝水泥采用Ternal white,Ternal white具有良好的白度与颜色稳定性,对颜色控制很有帮助,同时由于铝酸盐水泥的特殊水化过程,形成的水化产物具有更高的致密度,所以吸水率相对于普通硅酸盐水泥来说会降低,同时由于其早强性,如果施工环境控制得当,干燥48 h后,后期泛碱的可能性极低。
抗泛碱通体型装饰砂浆参考配方如表2所示。
表2 抗泛碱通体型装饰砂浆参考配方Table 2 Recommended formula for saltpetering-resistant top-layer doce mortar |
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此配方在抗泛碱、抗裂以及调色方面表现优异。铝酸盐水泥为快速水硬性水泥,配方中必须要加入缓凝剂酒石酸,否则在现场施工过程中,材料容易产生硬化与变稠的现象。颜料建议采用速溶性颜料,有助于现场施工中搅拌均匀并保证颜色的稳定性;可以通过调整石英砂的颗粒与比例来达到不同的效果。从抗裂性的角度出发,胶粉含量建议不低于4%,为了进一步保证抗泛碱性,建议施工后配套防水型透明罩面漆。
产品性能应符合JC/T 1024—2007《墙体饰面砂浆》E型要求。
3 结 语
装饰砂浆是一种高性能、高装饰性的建筑装饰材料,由于泛碱等问题,使很多生产企业与施工企业望而却步,约束了其在国内市场的发展。目前国内外墙装饰市场产品竞争激烈,大多数企业都把精力放在真石漆、水包水、腻子等常规产品的研究上,对于市场空间很大的装饰性强的高端产品研究很少。装饰砂浆一些较难控制的弊病,通过全产业链的共同努力,能够得到较好的控制,终让其由一匹无法驾驭的“野马”变成外墙装饰材料中的“骏马”。