張永進(jìn)，王景楠，董峰亮

[西卡德高（上海）建材有限公司，上海 200436]

0 引言

建筑膩?zhàn)幼鳛橐环N應(yīng)用廣泛的墻面找平材料，在當(dāng)前的建筑裝修材料發(fā)展中占有重要的地位，不論是室內(nèi)裝修還是室外飾面，均成為了一種必不可少的配套材料，隨著應(yīng)用和技術(shù)的發(fā)展，近年來建筑膩?zhàn)右仓鸩綇脑瓉淼默F(xiàn)場配制向成品膩?zhàn)愚D(zhuǎn)變。在這個過程中，經(jīng)過多年的積累和研究，國內(nèi)也逐步建立了膩?zhàn)赢a(chǎn)品的性能測試評估方法[1-4]，在這些膩?zhàn)赢a(chǎn)品和測試方法標(biāo)準(zhǔn)中，均重點(diǎn)關(guān)注了膩?zhàn)拥氖┕ば?、干燥時間、初期干燥抗開裂性、打磨性等性能指標(biāo)和測試方法。從實(shí)際的應(yīng)用情況看，這些性能指標(biāo)和測試方法基本上可以評價膩?zhàn)赢a(chǎn)品的品質(zhì)。但隨著膩?zhàn)悠奉惖脑絹碓匠墒旌图?xì)化，膩?zhàn)赢a(chǎn)品的使用耐久性也越來越受到重視，典型表現(xiàn)為其強(qiáng)度也逐步從低強(qiáng)度向高強(qiáng)度轉(zhuǎn)變[5-7]。對于這些新型的高強(qiáng)度膩?zhàn)赢a(chǎn)品，雖然其使用耐久性得到了提升，但同時也帶來了一些新的應(yīng)用問題，如典型應(yīng)用場景中更易出現(xiàn)起泡、脫皮、分層等問題[8-9]。出現(xiàn)這些問題與膩?zhàn)拥奶厥馐┕すば蛴兄苯雨P(guān)系，即“打磨”工序帶來的系列問題。膩?zhàn)拥氖┕げ幌衿渌膲γ娌牧希佔(zhàn)釉谑┕すば蛑凶顬樘厥獾脑谟?，上料找平后，需待膩?zhàn)硬牧细稍锖笫褂蒙凹埖炔牧稀按蚰ァ?，最后形成平整的墻面。而“打磨”這個工序帶來的諸多問題，需要更加細(xì)化的性能指標(biāo)去評估，其中“打磨分層”是一個非常關(guān)鍵的問題。在測試評估中，“打磨分層”因受環(huán)境和施工工藝的影響很大，是一項(xiàng)難以復(fù)現(xiàn)和測試評估的性能，這也是膩?zhàn)硬牧侠^續(xù)向著更高品質(zhì)發(fā)展的技術(shù)性制約因素。本研究通過大量的實(shí)驗(yàn)和驗(yàn)證嘗試建立一種“打磨分層”性能的測試評估方法，以檢測評價膩?zhàn)赢a(chǎn)品的“打磨分層”性能，為膩?zhàn)赢a(chǎn)品進(jìn)一步向高性能發(fā)展提供一個相對可靠的性能評估方法。

1 膩?zhàn)印按蚰シ謱印痹蚝單?/h2>

本文所指的“打磨分層”問題，是指膩?zhàn)邮┕じ稍?，在打磨工序完成后，有部分墻面會形成缺陷，墻面不均勻，如圖1 所示。這種墻面缺陷現(xiàn)象在不同地區(qū)有不同的叫法，如被稱為打磨發(fā)花、牛皮蘚、脫皮、破皮等。這類問題在高強(qiáng)度耐水膩?zhàn)又休^為常見，“打磨分層”現(xiàn)象發(fā)生的墻面，其平整度通常滿足涂裝要求，但由于膩?zhàn)印胺謱印爆F(xiàn)象導(dǎo)致墻面不均勻，影響到下一道涂料工序，一旦這種墻面缺陷大面積產(chǎn)生，將很難通過涂料覆蓋，普通的做法只能是在這種缺陷產(chǎn)生的墻面上再次施工一層膩?zhàn)诱谏w，費(fèi)時費(fèi)工，造成材料和工時的極大浪費(fèi)。

圖1 所示的“打磨分層”現(xiàn)象，其表現(xiàn)為整體墻面經(jīng)打磨后平整度尚可，但側(cè)面打光的情況下，會看到斑駁的現(xiàn)象?！按蚰シ謱印眴栴}產(chǎn)生后，由于墻面缺陷處膩?zhàn)颖韺拥奈?、表面粗糙程度不一致，后續(xù)的涂層裝飾難以覆蓋和修復(fù)，如果直接在已產(chǎn)生打磨分層的墻面上涂覆涂料易造成涂料發(fā)花、出現(xiàn)色差、局部流掛等現(xiàn)象，從而影響墻面的裝飾效果。

“打磨分層”作為建筑內(nèi)墻膩?zhàn)拥念B疾之一，特別是耐水型膩?zhàn)?，典型的如水泥基或灰鈣基膩?zhàn)?，在低溫高濕的條件下施工，大概率會出現(xiàn)該墻面問題，這也是內(nèi)墻膩?zhàn)討?yīng)盡量避免陰雨天施工的主要原因之一。但是由于施工環(huán)境、基面情況、施工手法、施工厚度等條件的制約，“打磨分層”問題的出現(xiàn)具有相當(dāng)?shù)碾S機(jī)性，對于膩?zhàn)由a(chǎn)廠家和技術(shù)人員而言，卻又難以復(fù)核和評估，極大地制約了膩?zhàn)赢a(chǎn)品的質(zhì)量提升。

由于“打磨分層”性能的難以評估，當(dāng)前膩?zhàn)有袠I(yè)研發(fā)技術(shù)人員提升膩?zhàn)赢a(chǎn)品在“打磨分層”性能方面主要通過理論推導(dǎo)、估計(jì)、經(jīng)驗(yàn)嘗試等方法來解決。例如從水泥或石灰的水化反應(yīng)原理出發(fā)，推斷其發(fā)生的概率；從材料水分揮發(fā)的速率來推斷打磨分層的可能性；從保水劑、粘接料、石粉等原材料的基礎(chǔ)性能出發(fā)估計(jì)其“打磨分層”性能。缺乏一種跟“打磨分層”性能直接相關(guān)的測試方法在實(shí)驗(yàn)室配方小樣階段來檢驗(yàn)?zāi)佔(zhàn)拥摹按蚰シ謱印毙阅堋?/p>

從多年膩?zhàn)蛹夹g(shù)研究經(jīng)驗(yàn)以及同行業(yè)技術(shù)人員的討論結(jié)果概括得出，產(chǎn)生“打磨分層”這一問題的主要原因可以歸結(jié)于環(huán)境、施工、基面和膩?zhàn)颖旧? 個方面。如高濕低溫的環(huán)境條件下進(jìn)行膩?zhàn)邮┕?、基面吸水率過低、單道施工厚度過厚、材料攪拌不完全，以及有些膩?zhàn)硬牧献陨硖匦栽蚓鶗a(chǎn)生這類問題。其中膩?zhàn)硬牧咸匦钥赡苁窃斐蛇@一現(xiàn)象的基礎(chǔ)原因，耐水膩?zhàn)赢a(chǎn)品往往是由水泥或石灰作為主要膠凝材料，以碳酸鈣為填料，輔以膠粉、纖維素醚等助劑組成。在高濕低溫等條件下，膩?zhàn)訚{料中的水分揮發(fā)速度偏慢，易導(dǎo)致膠粉、纖維素醚遷移至膩?zhàn)訉油獗砻嫘纬上鄬χ旅軐?，影響水泥或石灰的水化硬化速度和進(jìn)度，最終形成的膩?zhàn)訉颖韺訌?qiáng)度與內(nèi)層強(qiáng)度差異過大，從而導(dǎo)致在后續(xù)打磨工序中出現(xiàn)“打磨分層”。

2 試 驗(yàn)

2.1 試驗(yàn)材料及主要儀器設(shè)備

（1）試驗(yàn)材料

測試所用的膩?zhàn)訛槟持放苾?nèi)墻膩?zhàn)赢a(chǎn)品，分別為符合JG/T 298—2010《建筑室內(nèi)用膩?zhàn)印窐?biāo)準(zhǔn)要求的一般型膩?zhàn)赢a(chǎn)品和灰鈣基、水泥基耐水型膩?zhàn)赢a(chǎn)品。

（2）主要儀器設(shè)備

DⅢ型打磨性測定儀，上海現(xiàn)代環(huán)境工程技術(shù)有限公司；CP3202C 電子天平，OHUAUS，精度20 mg；320Cw 砂紙，鷹牌；JJ-5 水泥砂漿攪拌機(jī)，無錫建儀儀器有限公司。

2.2 膩?zhàn)哟蚰シ謱訙y試方法

（1）測試原理

本研究的“打磨分層”性能測試方法其主要原理在于，通過“打磨量”測試評價膩?zhàn)硬牧媳韺优c內(nèi)層的強(qiáng)度，區(qū)分出膩?zhàn)颖韺优c內(nèi)部強(qiáng)度的差異，引入“打磨分層指數(shù)”來評價膩?zhàn)硬牧系拇蚰シ謱有阅堋?/p>

（2）樣板制備

采用符合JG/T 298—2010 中6.3.1 的無石棉纖維水泥平板作為測試基板，基板尺寸為170 mm×240 mm，每組6 個樣板。按照膩?zhàn)訕悠返臉?biāo)準(zhǔn)用水量在基板上單道批刮濕膜厚度為2 mm 的膩?zhàn)訉樱纬纱郎y樣板，然后立即將待測樣板轉(zhuǎn)移到養(yǎng)護(hù)環(huán)境下養(yǎng)護(hù)干燥。養(yǎng)護(hù)環(huán)境分別為溫度（23±2）℃，相對濕度（50±5）%的標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)條件（下簡稱標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)）；溫度（5±2）℃，相對濕度（30±10）%的低溫實(shí)驗(yàn)條件（下簡稱低溫養(yǎng)護(hù)）。養(yǎng)護(hù)3 d 后，進(jìn)行打磨分層性能測試。以下如無特別說明，養(yǎng)護(hù)條件均為標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)條件。

（3）測試方法

首先將每個樣板進(jìn)行稱量，記為m0；然后將樣板安裝到打磨測定儀進(jìn)行表層打磨量測試，打磨測試完成后取下樣板進(jìn)行稱量，記為m1；最后將首次打磨測試后的樣板再次安裝到打磨測定儀進(jìn)行內(nèi)層打磨量測試，注意打磨測試區(qū)域需要與首次打磨測試區(qū)域重合，測試完成后取下樣板進(jìn)行稱量，記為m2。需注意應(yīng)設(shè)定表層打磨量和內(nèi)層打磨量測試時的打磨次數(shù)相同，以保證打磨量的可對比性。質(zhì)量原始數(shù)值均取兩位有效數(shù)字。打磨分層指數(shù)Ci按式（1）～（3）計(jì)算：

式中：Gs——表層打磨量，g；

Gi——內(nèi)層打磨量，g；

Ci——打磨分層指數(shù)，取小數(shù)點(diǎn)后一位有效數(shù)字。

其中Ci值為1.0 時，表示表層強(qiáng)度與內(nèi)層強(qiáng)度一致，理論上打磨不分層；Ci值偏離1.0 越遠(yuǎn)，則表層強(qiáng)度與內(nèi)層強(qiáng)度差別越大，理論上打磨分層性能越差。

3 結(jié)果分析

3.1 打磨次數(shù)對打磨分層指數(shù)測試結(jié)果的影響

不同的打磨次數(shù)得出不同的打磨量，打磨量主要體現(xiàn)的是膩?zhàn)訕悠返拇蚰ヌ匦?，打磨量越大意味著樣品更易打磨。本試?yàn)主要通過不同的打磨次數(shù)考察所得出的表層打磨量Gs和內(nèi)層打磨量Gi的測試誤差。測試樣品有2 種：一種為相對易打磨且經(jīng)過大量應(yīng)用測試不易出現(xiàn)“打磨分層”的一般型膩?zhàn)訕悠?，另一種為較難打磨且經(jīng)實(shí)際應(yīng)用測試相對容易出現(xiàn)“打磨分層”的耐水型膩?zhàn)訕悠?。其中打磨次?shù)的確定原則是，越少次數(shù)的打磨越有利于評判表層和內(nèi)層的打磨性能差異，但打磨次數(shù)過少可能導(dǎo)致表層打磨量數(shù)值過小，從而增大測試誤差。表1、表2 分別為不同打磨次數(shù)對一般型膩?zhàn)雍突意}基耐水型膩?zhàn)哟蚰シ謱又笖?shù)測試結(jié)果的影響。圖3 為一般型膩?zhàn)雍湍退湍佔(zhàn)訕影褰?jīng)不同次數(shù)打磨后的表面狀態(tài)。

表1 打磨次數(shù)對一般型膩?zhàn)哟蚰シ謱訙y試結(jié)果的影響

表2 打磨次數(shù)對灰鈣基耐水型膩?zhàn)哟蚰シ謱訙y試結(jié)果的影響

由表1 可見，對于易打磨的一般型膩?zhàn)訕悠范裕?0 次及以上的打磨次數(shù)已經(jīng)可以較好地測試Ci指標(biāo)，且打磨量測試誤差小于2.00%，有良好的可信度。

由圖2 可見，對于耐水型膩?zhàn)訕悠罚浯蚰チ縂s和Gi小，打磨次數(shù)30 次以下時測試誤差較大，因此測試打磨量和打磨分層指數(shù)Ci時其打磨次數(shù)需要在30 次及以上。

結(jié)合表1、表2 和圖2 可見：

（1）對于一般型膩?zhàn)訕悠?，打磨次?shù)在10 次以上時，已具備較小的打磨量測試誤差，過多的打磨次數(shù)易出現(xiàn)打磨樣板“透底”的問題，測試樣板透底會影響其打磨量測試，增大測試偏差，故宜設(shè)定其單次打磨次數(shù)為10～30 次，以減少表層打磨和內(nèi)層打磨后易出現(xiàn)打磨透底的問題出現(xiàn)，減小Gs及Gi的測試誤差.

（2）對于耐水型膩?zhàn)訕悠罚?0 次以下的打磨量偏小，測試誤差過大，宜設(shè)定打磨次數(shù)在30 次及以上。

為了便于2 類不同膩?zhàn)哟蚰シ謱蝇F(xiàn)象的橫向?qū)Ρ?，故測試不同膩?zhàn)訕悠返拇蚰シ謱又笖?shù)時打磨次數(shù)宜設(shè)定為30 次。

3.2 試驗(yàn)條件對打磨分層指數(shù)測試結(jié)果的影響及打磨分層性能指標(biāo)的確定

為驗(yàn)證“打磨分層指數(shù)”測試的合理性，選擇目前市面上常見一般型膩?zhàn)印⒒意}基耐水型膩?zhàn)雍退嗷退湍佔(zhàn)影?.2 的方法成型，并立即放置于標(biāo)準(zhǔn)條件下或低溫條件下養(yǎng)護(hù)3 d，然后測試其打磨分層指數(shù)，結(jié)果如表3 所示。

表3 標(biāo)準(zhǔn)和低溫條件下不同膩?zhàn)拥拇蚰シ謱又笖?shù)測試結(jié)果

由表3 可見：一般型膩?zhàn)訜o論在標(biāo)準(zhǔn)條件還是低溫條件下，其打磨分層指數(shù)均接近1；灰鈣基耐水型膩?zhàn)訜o論在標(biāo)準(zhǔn)條件還是低溫條件下其打磨分層指數(shù)均較高，也驗(yàn)證了市面上一般認(rèn)為灰鈣基耐水型膩?zhàn)痈壮霈F(xiàn)“打磨分層”的問題；水泥基耐水型膩?zhàn)拥拇蚰シ謱又笖?shù)介于一般型膩?zhàn)雍突意}基耐水型膩?zhàn)又g，與市面上長期存在的反饋相吻合。

基于以上試驗(yàn)結(jié)果，嘗試性地建立一種內(nèi)墻膩?zhàn)娱L期存在的“打磨分層”性能的評價指標(biāo)，打磨分層指數(shù)Ci的指標(biāo)設(shè)置如表4 所示。

表4 內(nèi)墻膩?zhàn)印按蚰シ謱印毙阅苤笜?biāo)及評價

4 結(jié)語

（1）研究了內(nèi)墻膩?zhàn)映Ｒ姷摹按蚰シ謱印毙阅艿臏y試方法，通過“打磨分層指數(shù)”初步建立了一種可以用于測試內(nèi)墻膩?zhàn)哟蚰シ謱有阅艿姆椒āＴ囼?yàn)結(jié)果表明，該方法可以較好的評估膩?zhàn)赢a(chǎn)品在不同條件下打磨分層的性能。

（2）需要說明的是，鑒于筆者的研究時間和測試條件所限，該測試方法依然存在需要更進(jìn)一步探討的問題，如更多溫、濕度條件下的試驗(yàn)等，有待進(jìn)一步完善。