1.前言
外墙外保温系统(简称EIFS),始于上世纪七十年代初的欧洲,至今其效用已经得到了上百万次的验证。如今,外墙外保温系统已经应用在世界各地的建筑外墙 上,不仅达到了节省制热和制冷系统所需能源消耗的30%到70%,而且给人们提供了一个健康和舒适的居住环境。
在欧洲和北美,目前占主导地位的外墙外保温系统是以膨胀聚苯乙烯板(EPS)为主要保温材料,并用聚合物改性的干混砂浆粘接固定到墙上的方式。为了保护柔 软的膨胀聚苯乙烯板免受损坏,一层3-4mm厚的聚合物改性的水泥砂浆(抹面胶浆)涂抹在聚苯乙烯板的表面,并嵌入特殊的增强玻璃纤维网格布,最后再在其 上施工装饰面层。典型的EPS板外墙外外保温组成和施工流程如图一所示。在德国,上世纪90年代中期外墙外保温的施工面积约为4500万平方米,2004 年仍然达到了3200万平方米。其中,采用EPS板的外墙外保温系统约占整体总量的85%以上。
纵观聚合物改性干混砂浆的发展史,自上世纪50年代末,瓦克化学品公司作为可再分散乳胶粉的发明者率先对其进行工业化生产并推向市场,启动了干混形式的聚 合物改性砂浆这一行业,带动了相关产业的发展;时至今日,外墙外保温系统用砂浆、瓷砖粘合剂、自流平砂浆、装饰砂浆等应用在可再分散乳胶粉的技术市场的推 动者和引领者瓦克化学品公司的推动引领下,经过近五十年的发展,已在世界范围内成为并占据着聚合物改性砂浆应用的主导地位;致力于满足和提升发展中国家对 高品质外墙外保温系统的需求,作为可再分散乳胶粉聚合物本身及其应用技术方面的突破者和创新者,凭借全球化的技术服务网络,瓦克化学品公司已经成为这些国 家中具有可持续发展观念的干混砂浆企业成长发展的最主要动力源泉和合作伙伴。
图一
1基层墙体
2粘接砂浆
3EPS扳
4抹面胶浆
5耐碱玻纤网格布
6装饰面层(可为装饰砂浆、腻子+涂料、瓷砖胶+瓷砖)
2.可再分散乳胶粉聚合物在外墙外保温系统配套砂浆中的作用
从材料学的角度来看,用于外墙外保温系统的干混砂浆可靠的性能和耐久性是通过将无机粘结料,如波特兰水泥与以干粉聚合物形式存在的有机胶粘剂(可再分散乳 胶粉聚合物)配合而获得的。这种聚合物胶粘剂是用醋酸乙烯/乙烯共聚的特殊聚合物乳液通过喷雾干燥工艺加工而成的。聚合物胶粉在干混砂浆内与水混合后分 散,在砂浆硬化过程中成膜。这种聚合物膜充当有机胶粘剂,将填料颗粒与水泥水化产物粘在一起,增强砂浆结构,并使砂浆更柔,同时提供砂浆与基材(EPS板 等保温材料)界面之间良好的粘结性。典型的聚苯板薄抹灰外墙外保温系统中,在粘结砂浆层、抹面胶浆增强层浆层以及装饰面层(装饰砂浆、腻子、瓷砖胶、嵌缝 剂等)中都含有可再分散乳胶粉聚合物。
2.1可再分散乳胶粉聚合物在外墙外保温专用砂浆的工作模式如图二所示
图二
2.2含有可再分散乳胶粉聚合物的砂浆的粘接性能
图三表明含有正确可再分散乳胶粉聚合物具有优良的粘结性能,其提供的粘结强度(28天标准养护+2天水养)已经超过膨胀聚苯板的自身强度。
图四表明不适当的聚合物加在砂浆中,对膨胀聚苯板的粘结强度(28天标准养护+2天水养)低,所以无法超过板自身的强度,使得最终的砂浆不适用于此项应用。
图三 图四
2.3含有可再分散乳胶粉聚合物的砂浆抗冲击性
抗冲击性可以反映砂浆本身的柔韧性,柔韧性越好,其吸收内应力的能力越高,则其抗开裂性越好!
图五(左)正确的可再分散乳胶粉聚合物的砂浆(左)抗冲击性好;(右)不适当的可再分散乳胶粉聚合物的砂浆(右)抗冲击性差。
图五
砂浆的柔性依赖于再分散乳胶粉聚合物种类及掺量。嵌入耐碱型玻璃纤维网格布的抹面胶浆增强层对系统具有保 护作用。保护体系免受撞击和大气的影响。特别重要的是,砂浆、聚苯板等保温材料和玻璃纤维网要稳固联接但彼此间应有柔性。增强的抹面胶浆层可持续无损害的 吸收冲击能的能力还依赖于:保温材料本身、玻璃纤维网的成分性能、砂浆与玻纤网的握裹力。