聚合物砂漿與聚苯泡沫板粘結的理性問題

　　摘 要：外墻保溫材料在保溫節(jié)能工程上的應用與實踐中，已取得了很多成果，同時也面臨一些課題，本文從技術層面上，對外墻外保溫原材料體系與應用技術的有關材料科學性問題進行探討，提出了一些新的見解，供業(yè)內(nèi)人士參考。

　　關鍵詞：粘接砂漿；苯板膠；外墻保溫材料；保溫節(jié)能技術
 

　　因能源緊缺問題，國家政策要求建筑必須節(jié)能，有了國家政策上的強力支持，我國的建筑節(jié)能事業(yè)才有了較快的發(fā)展，建筑保溫節(jié)能技術也取得了很大進步。但目前的外保溫材料與應用技術方面，還存在不少問題，筆者從事八年多的建筑節(jié)能保溫技術研究和五年的應用實踐，對保溫材料體系及其應用方面，有很多的了解，我們認為這些研究是很有意義的事情，本文從理論與實際應用上進行對比和綜合分析，對保溫材料體系及技術現(xiàn)狀進行探討，并選擇一些具有說服力、有影響的事例來說明問題，理論與實踐結合，力求通俗易懂，供與建筑節(jié)能保溫相關行業(yè)的從業(yè)人員（生產(chǎn)技術人員、施工人員、工程監(jiān)理人員等）參考。

　　1、應用情況
　　膨脹聚苯板薄抹灰外墻外保溫系統(tǒng)在北京地區(qū)的研究與應用比其它地區(qū)開展的早些，無論發(fā)展規(guī)模與技術水平都處于國內(nèi)領先水平，現(xiàn)已在北京、天津、河北、東北三省、山東、山西、內(nèi)蒙古、甘肅、寧夏等多個冬寒和嚴寒地區(qū)省市的建筑上廣泛應用，在南方一些省市如江蘇、浙江、重慶、成都、合肥、鄭州、武漢等也開始推廣應用，已經(jīng)掀起全國性的建筑保溫節(jié)能工程的熱潮。

　　隨著社會經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展、對生態(tài)環(huán)境保護的迫切要求和確保我國能源戰(zhàn)略的需要，現(xiàn)在新的建筑要求保溫節(jié)能，今后已經(jīng)使用的舊建筑也會要求保溫節(jié)能，這是一項長期的工作，從發(fā)展趨勢看來，是一個難得的發(fā)展機遇，前景看好。

　　膨脹聚苯板薄抹灰外墻外保溫系統(tǒng)在技術和施工工藝上也經(jīng)歷了一個不斷發(fā)展過程，北京早期的膨脹聚苯板薄抹灰外墻外保溫系統(tǒng)的技術和施工工藝比較簡單，主要采用聚合物粘結砂漿將聚苯乙烯發(fā)泡板材直接粘貼在墻上，將玻璃纖維網(wǎng)格布貼在聚苯板上，然后再抹3~5 mm厚的聚合物抹面砂漿，而聚合物粘結砂漿和抹面砂漿所用聚合物基本上都是從國外進口的，價格昂貴，但這些材料和技術工藝在外墻外保溫中的質量技術問題很快就暴露出來，常出現(xiàn)脫落問題（這并不是說進口的、國產(chǎn)的乳膠粉質量上有什么不好），鑒于此狀況，最近這幾年，改進了施工工藝，在粘貼好聚苯板后，用膨脹螺絲釘鉚固，剛開始是每平方米鉚4個鋼釘，后來覺得鉚4個鋼釘不很保險，現(xiàn)在有的要鉚6個甚至達到8個鋼釘，只要鋼釘起到了作用，可能在二三年或數(shù)年內(nèi)聚苯板及薄抹灰層是掉不下來，但萬一鋼釘沒鉚牢固或幾年后鋼釘銹蝕不起作用時，又會是怎樣情況，可能目前誰也難以做結論，這個應用實踐過程，也在很大程度上證明了在外保溫工程實踐中僅靠聚合物粘結砂漿粘聚苯板是不可靠的，也是不科學的；在膨脹聚苯板薄抹灰外墻外保溫系統(tǒng)的抹面砂漿的防裂上，也存在不少普遍性的問題，即龜裂問題，因外墻外保溫施工過后，還要涂刷外墻涂料對外墻進行裝飾，一旦抹面砂漿發(fā)生龜裂，涂料也會跟著裂，甚至出現(xiàn)空鼓、脫落，再修復幾乎是不可能的。

　　以上問題的產(chǎn)生，主要是生產(chǎn)廠家、施工技術人員、監(jiān)理人員對聚合物砂漿產(chǎn)品的基本原材料缺乏系統(tǒng)、科學的認識，對實質性問題把握不準，這需要業(yè)內(nèi)人士多學習了解有關保溫建材方面的新材料、新技術、新工藝知識，多研究、多交流、多實踐、不斷總結、提高自身的業(yè)務技術水平。

　　1、塑料類板材與水泥墻面的粘結問題
　　聚合物粘結砂漿是以水泥和商品建筑砂為主要原材料的，盡管各生產(chǎn)廠家所選用的聚合物種類和添加量不同，質量也有差異，但目前仍作為聚苯板、擠塑板主要粘結材料，早期聚合物粘結砂漿除水泥、商品建筑砂外，要添加2.5~3 %的可再分散乳膠粉、0.5 %左右的纖維素醚，0.2~0.3 %的木質纖維等，用這些原料經(jīng)干混而成的粘結砂漿在粘結聚苯板后進行拉撥試驗，能破壞聚苯板，但在工程應用實踐上，因聚苯板本身存在強度低、質量差異、降解等問題，僅靠這種類型的聚合物砂漿粘結聚苯板、擠塑板，而不鉚鋼釘，要想數(shù)十年、上百年都不掉下來，是誰都難以保證的。

　　水泥類的聚合物砂漿粘結大理石、水泥磚、瓷磚等石材類是比較理想的選擇，也是科學的，是可以定論的，而用水泥類聚合物砂漿來粘結塑料類物質，這在材料選擇與工藝上就不科學了，數(shù)十年的應用經(jīng)驗已經(jīng)證明水泥漿料與木質類、塑料類物質的粘結是不可靠的，即使是塑料與塑料的粘結也不會有良好的粘結效果，這可以通過制鞋業(yè)的發(fā)展來說明這一點，沿海地區(qū)制鞋業(yè)比較發(fā)達，但在改革開放初期的一些小作坊式生產(chǎn)時，皮鞋、涼鞋、旅游鞋好多都采用優(yōu)質膠粘劑冷粘，鞋子經(jīng)常出現(xiàn)開膠脫膠現(xiàn)象，后來小作坊被淘汰，現(xiàn)代化工廠取而代之，制鞋工藝采用熱粘或熱合，就解決了問題。這說明對塑料類進行冷粘，無論是什么種類的塑料，用什么樣的化學膠粘劑，冷粘均難達到理想的效果，還有另一個可以說明問題的例證，就是聚乙烯醇縮甲醛膠粘劑（107膠）在水泥砂漿中的應用情況，筆者通過多年的比較和實踐，認為聚乙烯醇經(jīng)甲醛縮合后制成的膠液，無論粘度、粘結力、成膜性與膜的柔韌性、穩(wěn)定性都是很好的，只是產(chǎn)品中因含有大量有害物質—甲醛，而被淘汰。聚乙烯醇縮甲醛膠粘劑加入水泥砂漿中作增粘材料已經(jīng)有十多年歷史，用于粘貼瓷磚、大理石等，也出現(xiàn)過瓷磚、大理石粘結不牢固，時有脫落的情況。聚合物粘結砂漿為了粘牢聚苯板，在干混砂漿中加入乳液或固體粉末乳膠類物質，早期采用進口乳膠產(chǎn)品，后來為降低產(chǎn)品成本，又有使用國產(chǎn)乳膠粉的，無論粘結的實際效果如何，保持時間有多長，對塑料類進行冷粘，都難以取得理想的效果。

　　水泥種類較多，目前用于生產(chǎn)聚合物粘結砂漿主要以型號為42.5R的普通硅酸鹽為主，水泥產(chǎn)品作為無機膠凝材料，經(jīng)過多年的改進和發(fā)展，其粘結性和質量穩(wěn)定性都是可靠的，它的特征是水硬性材料，水泥的水化與凝結硬化是一個連續(xù)過程，先水化，后凝結，凝結硬化結果如何要取決于水化條件，以水泥砂漿與紅磚(火磚)的粘結來舉例說明水泥的水化條件與凝結的關系，我們直接往干燥且吸水性很強的紅磚上抹水泥砂漿，結果是水泥砂漿的水份會被干燥的紅磚所吸收，水泥得不到水化，造成凝結困難，水泥砂漿難以粘結紅磚，但只要我們先將干燥的紅磚扔到水中浸泡一下，讓紅磚先吸足水份后，再將水泥砂漿抹在紅磚上，這樣就能夠將紅磚牢牢地粘結住，由此可見，水泥本身作為膠凝材料，只要水化充分，粘結性能會很好。通過實驗和工程上大量應用，北京環(huán)益美高分子聚合物研究所多采用多種高分子材料經(jīng)高溫聚合而成的一種膠粉——多聚膠粉，對水泥的水化，又特別是對水泥砂漿的后期強度有顯著提高。

　　水泥與自然環(huán)境是很和諧的，它可以適應各種復雜的自然環(huán)境（地上、地下、水下）和各種氣候條件（日曬、雨露、冰雪、風吹、酸雨、紫外線等）其粘結強度、抗老化、抗潮濕能力、環(huán)保性、長期穩(wěn)定性、使用壽命、經(jīng)濟實用性等方面，可以達到幾十年，甚至上百年不變，是其它材料難以替代的，它的強度是逐步形成的，在良好的養(yǎng)護狀況下，幾年后或更長時間，它的強度仍會有所提高。

　　化學膠粘劑種類繁多，目前的技術和應用水平，除特種膠粘劑外，一般化學膠粘劑的粘結性能都是有限的，它的耐高低溫、抗老化性差，化學膠粘劑又特別是封閉性很強的膠種，是不適宜往水泥砂漿中添加的，一方面化學膠粘劑本身在干燥凝固時，會產(chǎn)生很強的收縮力，加劇水泥干縮性，影響水泥強度的正常發(fā)揮，另一方面化學膠粘劑具有很強的封閉性，它在水泥砂漿中會很快形成膜，影響水泥水化并阻止水泥砂漿吸收和釋放水份的能力，難以得到良好的自然養(yǎng)護，對后期強度的提高影響也很大，這也就是用加了聚乙烯醇縮甲醛膠粘劑或封閉性很強膠種的水泥砂漿的粘結性能出現(xiàn)差異的原因所在。

　　水泥的強度是通過水化后逐步形成的，我們認為以水泥為主要原材料的聚合物粘結砂漿，其粘結不是全靠膠粘劑的作用，實際上應是水泥在發(fā)揮著重要作用，粘結砂漿所選用的聚合物添加劑應有利于水泥水化、有利于水泥砂漿能夠充分利用自然環(huán)境條件來進行自然養(yǎng)護，這樣聚合物粘結砂漿才能正常發(fā)揮長久、良好的粘結性能；從目前的膨脹聚苯板薄抹灰外墻外保溫系統(tǒng)的施工工藝――先粘后鉚釘，只要粘好釘牢，幾年之內(nèi)應是不會脫落的，至少不會發(fā)生大面積脫落，真正面臨的技術難題是抹面砂漿層龜裂的問題，因為一旦出現(xiàn)龜裂，很容易導致質量糾紛，而且無法補救，這是迫切需要從技術解決的難題。