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淺談反射隔熱涂料在工程應(yīng)用中的系統(tǒng)抗裂技術(shù)
——基于*《外墻外保溫抗裂技術(shù)研究》的技術(shù)成果
（上海天補(bǔ)建筑科技有限公司董事長楊生鳳）

一、反射隔熱涂料工程應(yīng)用，抗裂是關(guān)鍵
反射隔熱涂料作為一種具有節(jié)能效果的涂料類型，在我國蓬勃發(fā)展的建筑保溫節(jié)能市場中，具有巨大的發(fā)展?jié)摿?。然而，作為一種將保溫節(jié)能功能集于飾面涂料的建筑節(jié)能手段，反射隔熱涂料在工程應(yīng)用中，必然需要更高、更嚴(yán)格的抗裂性能要求，因?yàn)橐坏┌l(fā)生飾面開裂，則其保溫節(jié)能效果必將大打折扣甚至*喪失，在這一點(diǎn)上，比之依靠保溫板或保溫砂漿進(jìn)行保溫節(jié)能的傳統(tǒng)做法，后果更為嚴(yán)重。
目前，在部分區(qū)域已制定并執(zhí)行的有關(guān)隔熱涂料應(yīng)用的技術(shù)規(guī)程中，已有對其相關(guān)材料的抗裂性能做了一定程度要求，如對采用保溫膩?zhàn)咏Y(jié)構(gòu)層時，保溫膩?zhàn)拥?ldquo;柔性”指標(biāo)需滿足“直徑50mm無裂紋、導(dǎo)熱系數(shù)≤0.10W/（m•k）”的要求。
對于反射隔熱涂料涂裝基層材料在抗裂性能上的要求，雖然能夠在一定程度上降低墻面出現(xiàn)裂縫的幾率，但難以從根本上解決涂層的開裂問題。如江蘇省某工程采用反射隔熱涂料進(jìn)行外墻涂裝，目前已出現(xiàn)大量的裂紋（如圖一、圖二）。

二、關(guān)于天補(bǔ)系統(tǒng)抗裂技術(shù)簡介
作為以建筑抗裂技術(shù)為專長的建筑技術(shù)解決方案服務(wù)商，上海天補(bǔ)建筑科技有限公司經(jīng)過多年的研發(fā)和經(jīng)驗(yàn)積累，結(jié)合反射隔熱涂料的性能特征，發(fā)展了以“多技術(shù)耦合、多材料協(xié)同、個性化設(shè)計(jì)”為特征的反射隔熱涂料涂裝系統(tǒng)抗裂技術(shù)，不僅具有的抗裂能力，*解決了反射隔熱涂料的開裂問題，更具有較之其他做法更好的保溫效果補(bǔ)強(qiáng)性能。
 
天補(bǔ)的反射隔熱涂料涂裝系統(tǒng)，充分體現(xiàn)了天補(bǔ)系統(tǒng)抗裂技術(shù)——*《外墻外保溫抗裂技術(shù)研究》課題技術(shù)成果——的特征與優(yōu)勢，即，在保證相關(guān)材料符合相應(yīng)單項(xiàng)材料性能指標(biāo)要求的前提下，更注重各層材料在不同功能，特別是抗裂性能上的協(xié)同，從而使相關(guān)材料通過層層的系統(tǒng)化整合與優(yōu)化（如圖三），實(shí)現(xiàn)共同抗裂、協(xié)同抗裂的效果。

1、 關(guān)于天補(bǔ)的系統(tǒng)抗裂技術(shù)
目前已存在的反射隔熱涂料涂裝應(yīng)用技術(shù)規(guī)程，均是基于傳統(tǒng)涂裝觀念的技術(shù)路線，即，僅觀注于相關(guān)單項(xiàng)材料的性能指標(biāo)和使用說明，而沒有從“系統(tǒng)”的角度出發(fā)，進(jìn)行統(tǒng)籌設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)。
 
在工程實(shí)踐中，每一個涂裝工程，均是在不同的氣候、地理環(huán)境下，由多種具有不同功能、性質(zhì)和特征的材料，通過不同的工藝方法而zui終完成的。因而，在進(jìn)行一項(xiàng)工程應(yīng)用時，不僅僅需要考慮單項(xiàng)材料的性能指標(biāo)和使用工藝，更需要重視材料與材料之間、不同工藝程序之間的協(xié)同，以及產(chǎn)品、工藝與環(huán)境的適用性等方面（如圖四），也就是說，必須秉持“系統(tǒng)化的技術(shù)路線”，而不能“割裂”地強(qiáng)調(diào)單項(xiàng)材料的指標(biāo)與工法——單項(xiàng)材料的指標(biāo)、工藝必須置于整體系統(tǒng)中加以考慮，即，進(jìn)行協(xié)同與優(yōu)化。

2、 天補(bǔ)反射隔熱涂料涂裝系統(tǒng)抗裂能力指標(biāo)結(jié)構(gòu)
產(chǎn)品系統(tǒng)，即由三層系統(tǒng)結(jié)構(gòu)而成的天補(bǔ)反射隔熱涂料涂裝系統(tǒng)（如圖三所示），其抗裂性能指標(biāo)結(jié)構(gòu)包含三個層次：系統(tǒng)抗裂性能指標(biāo)、子系統(tǒng)抗裂性能指標(biāo)、單項(xiàng)產(chǎn)品指標(biāo)，與傳統(tǒng)組合技術(shù)的指標(biāo)結(jié)構(gòu)的不同之處，如表一：
表一   天補(bǔ)系統(tǒng)抗裂技術(shù)指標(biāo)結(jié)構(gòu)與傳統(tǒng)做法指標(biāo)結(jié)構(gòu)比較
指標(biāo)類型 傳統(tǒng)組合技術(shù) 天補(bǔ)系統(tǒng)技術(shù)
整體系統(tǒng)指標(biāo) 無 *的體現(xiàn)天補(bǔ)抗裂原理的整體系統(tǒng)指標(biāo)
子系統(tǒng)指標(biāo) 無 *的體現(xiàn)天補(bǔ)抗裂原理的子系統(tǒng)指標(biāo)
單項(xiàng)產(chǎn)品指標(biāo) 孤立、標(biāo)準(zhǔn)的單項(xiàng)產(chǎn)品指標(biāo) 單項(xiàng)產(chǎn)品指標(biāo)滿足相關(guān)要求的基礎(chǔ)上，根據(jù)系統(tǒng)協(xié)同的要求進(jìn)行調(diào)整和擴(kuò)展
由于天補(bǔ)系統(tǒng)抗裂指標(biāo)體系，包括整體系統(tǒng)、子系統(tǒng)、單項(xiàng)材料以及過程性和結(jié)果性指標(biāo)的復(fù)雜性，以下，僅舉幾項(xiàng)予以說明：
如整體系統(tǒng)指標(biāo)（表二）：
表二    整體系統(tǒng)抗裂性能部分指標(biāo)
項(xiàng)目 性能指標(biāo) 試驗(yàn)方法
抗沖擊性， J 3.0，且無寬度大于0.10mm的裂紋 JG 149-2003
系統(tǒng)附著強(qiáng)度，MPa ≥0.10，破壞在保溫找平料上 Q/IYRL 005-2011
如子系統(tǒng)之復(fù)合抗裂層（表三）：
表三    復(fù)合抗裂層部分性能指標(biāo)
檢驗(yàn)項(xiàng)目名稱及單位 技術(shù)指標(biāo) 試驗(yàn)方法
系統(tǒng)附著強(qiáng)度，MPa ≥0.50 Q/IYRL 005-2011
系統(tǒng)斷裂拉伸強(qiáng)度，KN/m ≥15.0 Q/IYRL 005-2011
系統(tǒng)斷裂位移，mm/m ≥15.0 Q/IYRL 005-2011
3、 關(guān)于天補(bǔ)的抗裂原理的說明
抗裂指標(biāo)的設(shè)置與所應(yīng)用的技術(shù)原理息息相關(guān)。天補(bǔ)在設(shè)計(jì)其產(chǎn)品或系統(tǒng)的抗裂能力時，采用的抗裂原理（如圖五所示）和抗裂方法的要點(diǎn)如下所述：
 
1） 增加材料的彈性極限和斷裂強(qiáng)度，并通過降、放系統(tǒng)應(yīng)力，使系統(tǒng)內(nèi)部在實(shí)際環(huán)境中集中的應(yīng)力，zui大限度的處于材料的彈性極限之下。
2） 增加材料的斷裂位移，降低材料塑性變形固化損失的幅度和速度。
3） 通過優(yōu)化相關(guān)的指標(biāo)，使系統(tǒng)的抗裂性能zui大化。

三、天補(bǔ)反射隔熱涂料涂裝系統(tǒng)的性能優(yōu)勢和價值說明
如圖三所示，天補(bǔ)反射隔熱涂料涂裝系統(tǒng)，可以分為三個子系統(tǒng)層級，即復(fù)合抗裂層、涂裝基層、涂裝系統(tǒng)。
1、復(fù)合抗裂層
復(fù)合抗裂層是反射隔熱涂料涂裝系統(tǒng)抗裂能力的核心功能層（分系統(tǒng)），通過保溫膩?zhàn)优c配套性網(wǎng)格布在抗拉以及延伸能力方面的協(xié)同與同步，實(shí)現(xiàn)抗裂能力與成本的優(yōu)化設(shè)計(jì)。同時，通過對保溫膩?zhàn)訉?dǎo)熱系數(shù)和面向飾面涂料和墻體基層或保溫找平膩?zhàn)拥碾p向附著力設(shè)計(jì)，使整個復(fù)合抗裂層具有較強(qiáng)的保溫增強(qiáng)能力和系統(tǒng)整合能力。
天補(bǔ)復(fù)合抗裂層與傳統(tǒng)保溫膩?zhàn)?網(wǎng)格布做法的性能數(shù)據(jù)對比（表四）。
表四復(fù)合抗裂層與傳統(tǒng)做法性能試驗(yàn)比較
 試驗(yàn)項(xiàng)目 天補(bǔ)反射隔熱涂料涂裝系統(tǒng)之復(fù)合抗裂層 復(fù)合標(biāo)準(zhǔn)的保溫膩?zhàn)?市場常規(guī)同規(guī)格網(wǎng)格布 倍數(shù)
拉伸試驗(yàn) 破壞時拉力值（KN） 1.030 0.652 1.58
 破壞強(qiáng)度（KN/M） 25.75 16.30 
 zui終破壞狀態(tài) 漿料與網(wǎng)同步斷裂 砂漿與網(wǎng)分層 
 破壞時位移（mm） 3 1.2 2.5
 位移延伸率（%） 2.5 1.0 
附著力（拉開法）試驗(yàn) 附著破壞力（N） 1101 650 1.69
 破壞強(qiáng)度（MPa） 0.69 0.41 
 破壞狀態(tài) 涂層的內(nèi)聚破壞 砂漿與涂料附著破壞 
保溫膩?zhàn)优c網(wǎng)剝離強(qiáng)度測試 剝離破壞力（KN） 0.121 0.0560 2.16
 剝離強(qiáng)度（KN/M） 3.03 1.40 
 剝離狀態(tài) 漿料與網(wǎng)分離 漿料與網(wǎng)分離 
從上表可見，經(jīng)過協(xié)同與優(yōu)化設(shè)計(jì)的天補(bǔ)復(fù)合抗裂層，在斷裂強(qiáng)度、斷裂位移、附著強(qiáng)度、剝離強(qiáng)度等抗裂關(guān)鍵指標(biāo)上，與傳統(tǒng)做法相比較均具有*的性能優(yōu)勢。

2、涂裝基層
由復(fù)合抗裂層+保溫找平膩?zhàn)訕?gòu)成涂裝基層，作為二級子系統(tǒng)，涂裝基層系統(tǒng)，融合了找平、抗裂和保溫增強(qiáng)性能。
目前，市場中常規(guī)采用的找平材料，大致分為兩類，即普通水泥砂漿或直接采用保溫膩?zhàn)?，采用普通砂漿找平，則無法彌補(bǔ)隔熱保溫涂料及保溫膩?zhàn)咏Y(jié)構(gòu)所具有的節(jié)能效果不足的缺陷，特別在部分節(jié)能效果要求高的地區(qū)更是如此；直接采用保溫膩?zhàn)?，由于墻面平整度的差異，往往需要大用量的找平材料，會造成整個涂裝工程材料成本的急劇上升。

天補(bǔ)專為反射隔熱涂料涂裝系統(tǒng)而設(shè)計(jì)的保溫找平膩?zhàn)?，具有輕質(zhì)、導(dǎo)熱系數(shù)低、一次可批涂厚度高的特征，不僅能夠節(jié)約涂裝工程的成本、具有補(bǔ)強(qiáng)保溫效果的性能，且其相關(guān)的抗拉、延伸、熱膨脹系數(shù)、附著力等指標(biāo)，均經(jīng)系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)，能夠與墻體基層、復(fù)合抗裂層有效融合并實(shí)現(xiàn)變形協(xié)同，共同抗裂。

四、天補(bǔ)反射隔熱涂料涂裝系統(tǒng)的應(yīng)用實(shí)踐
2011年4月，江蘇某60萬平方米的住宅項(xiàng)目，設(shè)計(jì)采用反射隔熱涂料進(jìn)行外立面涂裝，上海天補(bǔ)與國內(nèi)某反射隔熱涂料合作，由天補(bǔ)根據(jù)飾面涂料的性能特征，以及工程項(xiàng)目所在的氣候區(qū)域和鹽堿性較重的地理特性，通過優(yōu)化配套和個性化設(shè)計(jì)，結(jié)構(gòu)具有高抗裂、耐鹽堿，整體節(jié)能指標(biāo)符合設(shè)計(jì)要求的反射隔熱涂料涂裝系統(tǒng)，共同參與投標(biāo)。
4月底，由5家投標(biāo)單位共同在現(xiàn)場做樣板墻以進(jìn)行技術(shù)驗(yàn)證，至7月底，5塊樣板墻，除天補(bǔ)之外，其余4塊均出現(xiàn)不同程度的開裂現(xiàn)象。于是開發(fā)商選擇天補(bǔ)作為該項(xiàng)目的涂裝材料供應(yīng)商，目前，項(xiàng)目正在進(jìn)行中。