影响建筑涂料耐久性的因素及预防措施

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影响建筑涂料耐久性的因素及预防措施

建筑涂料的耐久性对涂料质量有直接影响。通过影响涂料耐久性因素的论述，给出了提高涂料耐久性的一些措施。

0.前言

建筑物的装饰和保护有多种途径，而最省力、最经济、维修和更新更快且很便捷的方法是采用涂料。建筑涂料不仅使建筑物的内外墙焕然一新并整齐美观，还可延长建筑的使用寿命，改善建筑物室内外使用效果。建筑涂料色彩丰富，质感逼真，施工效率高，在国内外建筑装饰中应用十分广泛。但涂料在实际工程应用中，也会产生一些质量问题，最突出的问题就是耐久性。

1.影响涂料耐久性的因素

1.1内在因素

（1）基层含水率

当基层受热温度上升时，基层内部水分蒸发，使气体膨胀压力增大，导致涂层变形。因而，基层含水率是导致涂层失效的直接原因。

（2）基层渗析结晶

基层有一定的含水率，基层内部有一些化学物质［如Ca（OH）2］在水中有一定的溶解度。当基层温度升高时，一方面基层内部溶于水的化学物质不断增多；另一方面基层内部水分蒸发，溶于内部水分中的化学物质溶解度达到过饱和而不断析出晶体，这种析晶作用促使涂层与基层的粘接面破坏。由于基层的温度上升缓慢且每天呈周期性变化，因此，基层渗析结晶作用在缓慢不断地周期性重复进行，随着时间的延长，涂层与基层之间的粘接面逐渐破坏，致使涂层失效。

（3）基层表面强度

基层表面强度较小时，涂层与基层粘接力减弱，即使在很小的膨胀压力或热胀冷缩应力的作用下，也有可能使涂层与基层在某个局部脱开，导致涂层脱落。

1.2外在因素

（1）太阳辐射与环境温度

太阳光辐射中紫外线能量会被颜料吸收，从而发生光化学反应或光氧化反应，改变并破坏原来的化学组成与结构，吸收红外线后引发热氧化反应或晶型转变，导致颜料对光的选择性吸收与反射发生变化，使涂料变色，折射率减小，涂料褪色、光泽下降。强烈的光氧化反应，还会使涂料粉化。太阳辐射与环境热辐射一方面使涂料粘滞性下降，剪切强度减小，塑性增强，弹性下降；另一方面使涂层温度和基层水气温度上升，涂层将受到基层气体膨胀应力和热胀冷缩应力的双重作用。此外，当环境温度较低时，假如涂装结构热绝缘系数较小，其内部出现结露，涂层将长期处于高湿状态。在这些综合因素作用下，涂层极易起绉、起泡、空鼓、开裂、剥落。

（2）大气有害物及雨水

大气中存在酸性氧化物，这些化学物质溶于涂料与基层内部水气中则使水气呈现酸性。然而，大多数建筑涂饰基层呈现碱性，酸与碱之间发生化学反应，一方面生成易溶于水或膨胀性物质，加剧基层渗析结晶作用，或膨胀性生成物直接作用于基层与涂层的粘接面，使粘接面产生点蚀破坏；另一方面，降低了基层的碱度，使基层内部在高碱度环境下稳定存在的物质变为不稳定，发生晶型转变，影响基层表面强度和涂层粘接强度。 涂层的粘接强度和抗拉强度随时间延长不断降低，涂层在热胀冷缩和干缩湿胀应力作用下，逐渐开裂、剥离、脱落。大气有害物溶于水气后形成的酸性水气对着色颜料侵蚀性很强，特别是当着色颜料的耐酸性能很差时，这种侵蚀作用加上大气尘埃在受侵蚀的着色颜料表面沉积吸附，严重降低涂层光泽度，并很快褪色发白。

（3）施工因素

影响涂层质量的施工因素十分复杂，但常见的有以下几种情况：基层未充分干燥便进行涂装施工，涂装施工时环境温度不适合涂料固化成膜，涂料分层，涂层太厚，对旧涂层面未进行有效处理，对基层缝隙和空洞未进行处理，基层与涂料不适应等。

2.外墙涂料的选择原则及注意事项

外墙涂料的选择原则包括：良好的装饰效果，合理的耐久性和经济性。建筑物的装饰效果主要由质感、线型和色彩等三方面取得，其中线型主要由建筑结构及饰面方法所决定，而质感和色彩则是涂料装饰效果好坏的基本要素。耐久性应该包括保护效果和装饰效果两方面。涂膜的变色、沾污、剥落与装饰效果直接有关，而粉化、龟裂、剥落则与保护效果有关。具体到某一建筑，在选择涂料时可参考下列几点：

（1）外部主要有外墙立面、房檐、窗套等部位，长年累月处于风吹日晒雨淋之中，所用涂料必需有足够好的耐水性，耐候（耐老化）性、耐沾污性和耐冻融性，才能保证有较好的装饰效果和耐久性。

（2）按不同的建筑结构材料来选择涂料及确定涂装体系。一幢建筑物需采用多种结构材料，如混凝土、水泥、砂浆、砖、木材和钢材、塑料等。因此选用涂料应考虑到被涂底材的特性。例如混凝土和水泥砂浆等无机硅酸盐底材用的涂料，必需具有较好的耐碱性，并能有效防止底材的碱分［CaO、Ca（OH）2］析出涂膜表面，引起“析碱”现象而影响装饰效果。

（3）按建筑物所处的地理位置和施工季节选择涂料。建筑物所处的环境不同，其饰面经受不同的气候条件。炎热多雨的南方所用的涂料不仅要有良好的耐水性，而且应有出色的防霉性，否则霉菌繁殖很快，使涂料失去装饰效果。严寒的北方对涂料的耐冻融性有着更高的要求。雨季施工应选择干燥迅速并具有较好初期耐水性的涂料。冬季施工则应特别注意涂料的最低成膜温度，选择成膜温度低的涂料。

（4）按建筑标准和造价选择涂料和确定施工工艺。对于高级建筑可以选用高档涂料，并采用3道体系的施工工艺，即底层为封闭层，中间层形成具有较好质感的花纹和凹凸状，面层则使涂膜具有较好的耐水性、耐沾污性和耐候性，从而达到较好的装饰效果和耐久性。一般建筑可选用中档产品，采用2道体系的施工工艺。

3.提高涂料耐久性的一些措施

涂料耐久性的质量控制，主要应从3个方面考虑，即：材料质量的控制；操作环境的控制及操作质量的控制。

3.1材料质量的控制

（1）涂料施工所采用的材料成品和半成品均应有生产厂家、产品说明书、质检书、成分、颜色、品种和生产日期等，应符合相关的国家质量标准。

（2）涂料施工所采用的腻子品种应与涂料品种和使用部位等相适应，其配合比应符合要求，最好采用涂料厂生产的配套腻子。

（3）涂料施工时的稠度必须加以控制，使其在涂刷时不流坠，不显刷纹。但应注意，有的涂料不能随意加水或加溶剂稀释，也不能随意增大其稠度。

（4）涂料性能应适应工程特点这很重要。也就是说，要按不同建筑部位来选用涂料；按基层材质选用涂料；按装修施涂周期选用涂料。这是保证涂饰质量__的基本条件。

（5）提高涂料自身的抗老化性能。添加抑制光氧化反应和热氧化反应的防老化剂，添加抑制霉菌生长和繁殖的防霉剂，选择对光、热、酸、碱作用稳定的颜料。

3.2操作环境的控制

（1）建筑涂料的施工以晴天为好，雨天、浓雾、4级以上大风不允许施工。涂料结膜后，在一定时间内不能受雨淋。涂料的存放条件也应符合有关要求。

（2）操作温度不能低于涂料的最低成膜温度。如果气温高，涂料粘度低，容易涂刷；气温低，涂料粘度高，不易涂刷。操作温度低于涂料要求的最低施工温度时，必将影响成膜。若操作温度太高，也会影响涂膜的性能。

（3）建筑涂料有各种不同的类型，施工方法各异，如刷涂、喷涂、辊涂和弹涂等。而无论采用何种涂料、哪种施工方法，都要求环境清洁、不允许尘土飞扬。

3.3操作质量的控制

3.3.1重视基层处理

基层处理的关键在于保证腻子的质量。国家行业标准JGJ73—91《建筑装饰工程施工及验收规范》中规定外墙腻子的配比为聚醋酸乙烯乳液∶水泥∶水=1∶5∶1，其中聚醋酸乙烯乳液的固体含量应大于45%。但鉴于经济效益方面的原因，许多单位不使用该配方。除腻子的质量外，还应注意彻底清除基层的疏松物，这种疏松物最容易引起涂膜起鼓、剥落等缺陷。

3.3.2保证涂料工程的主要施工工序

为了保证涂料工程的质量，应当严格按照主要工序进行施工：（1）修补基层；（2）基层的清扫处理；（3）填补缝隙，局部刮腻子；（4）磨平处理；（5）施涂第1道涂料；（6）施涂第2道涂料。这是6个最基本的工序，决不能随意减少。对于复层涂料，在第4道工序以后，还应按规定施涂2道封底涂料。在完成主涂料施工以后，再施涂2道罩面涂料。

3.3.3严格施涂操作注意事项

（1）在涂料施工时，基层不能太潮湿。当施涂溶剂型涂料时，基层的含水率需在8%以下；施涂水性涂料时，基层的含水率不能高于10%。

（2）在使用需要现场配制的双组分或多组分涂料时，应严格按照产品说明的配比进行，并应慢速充分搅拌均匀。配合后一旦发现涂料粘度显著增大，即说明涂料可能已固化，这时涂料即使没有用完也不能再继续使用，应予以废弃。

（3）单组分涂料开罐后发现沉淀时，也应慢速充分搅拌均匀，并静置适当时间，待因搅拌产生的气泡已大部分消失后再施涂（必要时可使用磷酸三丁酯或正辛醇消泡）。

（4）在涂料的施工过程中，如施涂溶剂型涂料时，后一道涂料必须在前一道涂料实干后再行施涂；如施工水性涂料时，第二道涂料必须在第一道涂料表干后再行施工，且在涂料干燥之前要防止雨淋和热空气的侵袭。

（5）在冬季施涂乳液型外墙涂料时，必须在产品规定的施工温度以上进行，并应作好计划，使施工的涂料能够在日最高气温的时间段内干燥，以保证施工后涂料能够良好地成膜。

（6）施工复层涂料时，应先施工2道封闭底涂，待其干燥后再喷涂主涂料，并保证喷涂的点状大小和疏密程度均匀一致，主涂料干燥后再施涂罩面涂料。若涂料系水泥系，喷涂后应先干燥12h，然后洒水养护24h，再干燥12h后进行罩面涂料的施工。这是因为水泥是一种水硬性的胶凝材料，施涂后需要一定时间的洒水养护，以便达到应有的强度。主涂层强度低，施工罩面涂料时易将水泥点刷掉，既影响装饰效果，又影响罩面涂料与主涂层的粘接，导致面层发生空鼓、开裂和剥落等质量问题。

4.结语

对于大多数涂料而言，它们既不是绝对的封闭型涂料，也不是绝对的呼吸型涂料，其耐久性破坏的特征，既有起绉、起泡、空鼓，又有起皮、开裂、剥离、脱落，且往往是先起绉、起泡，再起皮、开裂，最后剥离。人们在选用和使用涂料时愈来愈重视其耐久性能，我们一方面要找出影响涂料耐久性的因素，同时又要采取有效的措施加以预防，把影响涂料耐久性的因素消灭在萌芽状态，从而促进涂料工业的健康发展。

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