风化:基质润湿添加剂使之不同| 2018-01-09 | PCI杂志

为了阻止碱从混凝土基底上的迁移，通常在混凝土上涂上水性底漆，然后再涂上面漆。直到混凝土的孔隙被堵塞，碱才有迁移的机会。基材润湿添加剂在此条件下起着重要作用。它们提高了乳胶漆对混凝土裂缝或孔隙的渗透能力，减少了碱迁移的可能性，从而减少了起花的可能性。本文讨论的实验是在多孔基板上涂乳胶漆，然后使基板暴露在严重的渗水中，使碱可以通过毛细作用迁移到表面顶部。研究了基材润湿添加剂对花斑发生的影响。

简介

风化是盐沉积在新鲜的，涂层/未涂层的混凝土表面(图1)。在裸露的混凝土上可见的风化并不太令人反感。但是具有美学吸引力的涂层混凝土比裸露的混凝土更受欢迎。当混凝土涂上砖石漆或水性乳液漆时，类似盐的白色斑点的出现更令人反感。过度的风化会导致基材上的漆膜剥落或解体。

图1:风化是一种钙盐或碱性盐，在砖石墙表面形成斑点状、粉状或结晶沉淀物。

以下是在花期样品中发现的最常见的盐:¹

硫酸钠,
碳酸钠,
碳酸氢钠,
硅酸钠,
硫酸钾,
硫酸钙,
碳酸钙。

花的类型及其发生

花期有三种形式:

初花(图2)发生在混凝土的养护或硬化阶段;
二次开花(图3)，由养护混凝土风化造成;
隐花期(图4)，混凝土孔隙中盐的沉积。这种情况可能更严重，因为它可以导致油漆膜的解体。²

图2:主要的风化。

图3:二次开花。

图4:加密花期。

水渗透到混凝土中导致碱迁移到表面，在那里它与大气中的二氧化碳发生反应，形成钙、钠和碳酸钾，这被称为风化。这种运移取决于渗透率、孔隙度和含水量。

碳酸钠和碳酸钾出现在混凝土产品上，是一种柔软的白色绒毛，很容易清除，但也可能再次出现。这种类型的花通常出现，如果产品暴露于潮湿和缓慢干燥。

碳酸钙通常表现为扩散在某些区域的白色“花”。在严重的情况下，它会表现为坚硬的白色外壳。它是最麻烦和最难去除的。如果混凝土产品因过早干燥而水化中断，随后又被润湿，则很可能形成碳酸钙花(图5)。²

图5:碳酸钙风化。

给混凝土涂涂料

由于混凝土表面具有高度的多孔性，所以对其进行喷涂一直是一个挑战，因为喷涂过程必须确保所有不均匀的表面和裂缝都被涂上，没有区域未涂上涂料。为此，要采取谨慎的措施，使所有的孔隙都被覆盖，通过毛细作用渗透水的机会降到最低，因为水渗透的那一刻，它把碱性带到表面，随后引起花。

基材润湿添加剂的作用

水性乳胶漆干燥较快，具有较高的表面张力，因此流动和基材润湿性能较差。在水性乳液涂料中引入基材润湿添加剂，降低了乳液涂料的表面张力，使涂料能够流入多孔基材的裂缝和孔隙中。这反过来给予更好的穿透性和更好的膜完整性。

新型基材润湿添加剂

所研究的添加剂是根据化学选择的。硅基添加剂是众所周知的表面张力调节剂。但聚合物基润湿助剂的润湿效果也可与硅基助剂进行比较。

Pat-Add LE 1030是乙二醇正丁基醚中线性和接枝聚醚改性聚硅氧烷溶液的混合物，在流平、滑移和润湿之间具有良好的平衡(图6)。该产品特别设计，可与各种乳液体系兼容。

图6:Pat-Add LE 1030的基本结构。

根据IS 3495第3部分1992的要求进行风化试验的试验方法

用一个浅平底盘盛有足够的饱和盐溶液在蒸馏水中，使样品完全饱和。砖的末端放在盘子里，浸入水中的深度为25毫米。
该方法包括将涂层(两层/涂层之间24小时)涂在多孔粘土砖上，在砖的底部留下一段距离(25毫米)，不涂涂层。
经过24小时的干燥后，将砖放在饱和盐溶液中数周，不时向溶液中加入水或盐，以确保浓度保持不变。
包括一块未涂任何涂层的砖作为对照试件。
整个布置被放置在一个温暖的(20°C到30°C)通风良好的房间里，直到盘子里的所有水被标本吸收，多余的水蒸发掉。
装砖的盘子用合适的塑料纸盖住，这样盘子里的水分就不会过度蒸发。
观察薄膜外观的变化(水泡、盐沉积、开裂等)长达四周。

意见及报告

对开花的责任应按以下定义报告为无、轻微、中度、严重或严重:

零:当没有觉察到的花蕊沉积时;

轻微的:当砖的暴露面积不超过10%时，覆盖着一层薄薄的盐沉积;

温和的:当有比斯利特下更重的沉积物，覆盖了砖表面暴露面积的50%，但表面没有粉化或剥落;

重:砖表面暴露面积的50%或以上有大量的盐沉积，但表面没有粉化或剥落;

严肃:当有大量的盐沉积，并伴随着粉化和/或裸露表面的剥落。

水性乳化漆的选择

研究了基质润湿添加剂在不同剂量水平下对花期和铺展能力的影响。

中pvc(50%)水性乳胶漆

表1为本研究使用的中pvc水性乳胶漆配方。表2显示了油漆的物理数据。表3显示了油漆在砖上的应用情况。Pat-Add添加剂大幅减少了涂料消耗，提高了涂覆率。

表1:中pvc水性乳胶漆的配方。

表2:涂料物理数据。

表3:在砖上涂油漆。

观察

砖块涂上两层含有不同数量润湿添加剂的涂料，并在水中浸泡24小时。在中pvc乳胶漆中，流入毛孔的物质是水、粘合剂和颜料，它们穿透毛孔和缝隙，在那里形成一层膜。随着我们增加衬底润湿添加剂的用量，这种穿透性增强，结果进一步改善(图7)。在决定用量水平时，需要考虑可重涂性因素。

图7:用含有大量润湿添加剂的中pvc水性乳胶漆涂砖。

高pvc(80%)水性乳胶漆

表4为本研究使用的高pvc水性乳胶漆的配方。表5显示了这种油漆的物理数据。表6显示了油漆在砖上的应用情况。在高pvc乳胶漆中，pat -添加剂还显著降低了涂料消耗，提高了涂覆率。

表4:用于高pvc水性乳胶漆的配方。

表5:涂料物理数据。

表6:在砖上涂油漆。

观察

砖块涂上两层含有不同数量润湿添加剂的涂料，并在水中浸泡24小时。在高pvc乳胶漆中，流入气孔的材料是水、少量的粘结剂和一些含有基材润湿剂等添加剂的颜料，它们渗透到气孔和缝隙中并在那里形成一层膜。如果有大量的基材润湿剂，则会促进润湿剂/有机硅在孔隙表面的粘附过程(形成物理分子膜)，使孔隙表面非常疏水，从而阻碍材料进一步渗透填充孔隙。当我们增加基材润湿添加剂的用量时，这种渗透不受支持，如PVC > CPVC，结果没有进一步改善(图8)。