浅谈反射隔热涂料在工程应用中的系统抗裂技术
——基于*《外墙外保温抗裂技术研究》的技术成果
（上海天补建筑科技有限公司董事长杨生凤）

一、反射隔热涂料工程应用，抗裂是关键
反射隔热涂料作为一种具有节能效果的涂料类型，在我国蓬勃发展的建筑保温节能市场中，具有巨大的发展潜力。然而，作为一种将保温节能功能集于饰面涂料的建筑节能手段，反射隔热涂料在工程应用中，必然需要更高、更严格的抗裂性能要求，因为一旦发生饰面开裂，则其保温节能效果必将大打折扣甚至*丧失，在这一点上，比之依靠保温板或保温砂浆进行保温节能的传统做法，后果更为严重。
目前，在部分区域已制定并执行的有关隔热涂料应用的技术规程中，已有对其相关材料的抗裂性能做了一定程度要求，如对采用保温腻子结构层时，保温腻子的“柔性”指标需满足“直径50mm无裂纹、导热系数≤0.10W/（m•k）”的要求。
对于反射隔热涂料涂装基层材料在抗裂性能上的要求，虽然能够在一定程度上降低墙面出现裂缝的几率，但难以从根本上解决涂层的开裂问题。如江苏省某工程采用反射隔热涂料进行外墙涂装，目前已出现大量的裂纹（如图一、图二）。

二、关于天补系统抗裂技术简介
作为以建筑抗裂技术为专长的建筑技术解决方案服务商，上海天补建筑科技有限公司经过多年的研发和经验积累，结合反射隔热涂料的性能特征，发展了以“多技术耦合、多材料协同、个性化设计”为特征的反射隔热涂料涂装系统抗裂技术，不仅具有的抗裂能力，*解决了反射隔热涂料的开裂问题，更具有较之其他做法更好的保温效果补强性能。
 
天补的反射隔热涂料涂装系统，充分体现了天补系统抗裂技术——*《外墙外保温抗裂技术研究》课题技术成果——的特征与优势，即，在保证相关材料符合相应单项材料性能指标要求的前提下，更注重各层材料在不同功能，特别是抗裂性能上的协同，从而使相关材料通过层层的系统化整合与优化（如图三），实现共同抗裂、协同抗裂的效果。

1、 关于天补的系统抗裂技术
目前已存在的反射隔热涂料涂装应用技术规程，均是基于传统涂装观念的技术路线，即，仅观注于相关单项材料的性能指标和使用说明，而没有从“系统”的角度出发，进行统筹设计和结构。
 
在工程实践中，每一个涂装工程，均是在不同的气候、地理环境下，由多种具有不同功能、性质和特征的材料，通过不同的工艺方法而zui终完成的。因而，在进行一项工程应用时，不仅仅需要考虑单项材料的性能指标和使用工艺，更需要重视材料与材料之间、不同工艺程序之间的协同，以及产品、工艺与环境的适用性等方面（如图四），也就是说，必须秉持“系统化的技术路线”，而不能“割裂”地强调单项材料的指标与工法——单项材料的指标、工艺必须置于整体系统中加以考虑，即，进行协同与优化。

2、 天补反射隔热涂料涂装系统抗裂能力指标结构
产品系统，即由三层系统结构而成的天补反射隔热涂料涂装系统（如图三所示），其抗裂性能指标结构包含三个层次：系统抗裂性能指标、子系统抗裂性能指标、单项产品指标，与传统组合技术的指标结构的不同之处，如表一：
表一   天补系统抗裂技术指标结构与传统做法指标结构比较
指标类型 传统组合技术 天补系统技术
整体系统指标 无 *的体现天补抗裂原理的整体系统指标
子系统指标 无 *的体现天补抗裂原理的子系统指标
单项产品指标 孤立、标准的单项产品指标 单项产品指标满足相关要求的基础上，根据系统协同的要求进行调整和扩展
由于天补系统抗裂指标体系，包括整体系统、子系统、单项材料以及过程性和结果性指标的复杂性，以下，仅举几项予以说明：
如整体系统指标（表二）：
表二    整体系统抗裂性能部分指标
项目 性能指标 试验方法
抗冲击性， J 3.0，且无宽度大于0.10mm的裂纹 JG 149-2003
系统附着强度，MPa ≥0.10，破坏在保温找平料上 Q/IYRL 005-2011
如子系统之复合抗裂层（表三）：
表三    复合抗裂层部分性能指标
检验项目名称及单位 技术指标 试验方法
系统附着强度，MPa ≥0.50 Q/IYRL 005-2011
系统断裂拉伸强度，KN/m ≥15.0 Q/IYRL 005-2011
系统断裂位移，mm/m ≥15.0 Q/IYRL 005-2011
3、 关于天补的抗裂原理的说明
抗裂指标的设置与所应用的技术原理息息相关。天补在设计其产品或系统的抗裂能力时，采用的抗裂原理（如图五所示）和抗裂方法的要点如下所述：
 
1） 增加材料的弹性极限和断裂强度，并通过降、放系统应力，使系统内部在实际环境中集中的应力，zui大限度的处于材料的弹性极限之下。
2） 增加材料的断裂位移，降低材料塑性变形固化损失的幅度和速度。
3） 通过优化相关的指标，使系统的抗裂性能zui大化。

三、天补反射隔热涂料涂装系统的性能优势和价值说明
如图三所示，天补反射隔热涂料涂装系统，可以分为三个子系统层级，即复合抗裂层、涂装基层、涂装系统。
1、复合抗裂层
复合抗裂层是反射隔热涂料涂装系统抗裂能力的核心功能层（分系统），通过保温腻子与配套性网格布在抗拉以及延伸能力方面的协同与同步，实现抗裂能力与成本的优化设计。同时，通过对保温腻子导热系数和面向饰面涂料和墙体基层或保温找平腻子的双向附着力设计，使整个复合抗裂层具有较强的保温增强能力和系统整合能力。
天补复合抗裂层与传统保温腻子+网格布做法的性能数据对比（表四）。
表四复合抗裂层与传统做法性能试验比较
 试验项目 天补反射隔热涂料涂装系统之复合抗裂层 复合标准的保温腻子+市场常规同规格网格布 倍数
拉伸试验 破坏时拉力值（KN） 1.030 0.652 1.58
 破坏强度（KN/M） 25.75 16.30 
 zui终破坏状态 浆料与网同步断裂 砂浆与网分层 
 破坏时位移（mm） 3 1.2 2.5
 位移延伸率（%） 2.5 1.0 
附着力（拉开法）试验 附着破坏力（N） 1101 650 1.69
 破坏强度（MPa） 0.69 0.41 
 破坏状态 涂层的内聚破坏 砂浆与涂料附着破坏 
保温腻子与网剥离强度测试 剥离破坏力（KN） 0.121 0.0560 2.16
 剥离强度（KN/M） 3.03 1.40 
 剥离状态 浆料与网分离 浆料与网分离 
从上表可见，经过协同与优化设计的天补复合抗裂层，在断裂强度、断裂位移、附着强度、剥离强度等抗裂关键指标上，与传统做法相比较均具有*的性能优势。

2、涂装基层
由复合抗裂层+保温找平腻子构成涂装基层，作为二级子系统，涂装基层系统，融合了找平、抗裂和保温增强性能。
目前，市场中常规采用的找平材料，大致分为两类，即普通水泥砂浆或直接采用保温腻子，采用普通砂浆找平，则无法弥补隔热保温涂料及保温腻子结构所具有的节能效果不足的缺陷，特别在部分节能效果要求高的地区更是如此；直接采用保温腻子，由于墙面平整度的差异，往往需要大用量的找平材料，会造成整个涂装工程材料成本的急剧上升。

天补专为反射隔热涂料涂装系统而设计的保温找平腻子，具有轻质、导热系数低、一次可批涂厚度高的特征，不仅能够节约涂装工程的成本、具有补强保温效果的性能，且其相关的抗拉、延伸、热膨胀系数、附着力等指标，均经系统优化设计，能够与墙体基层、复合抗裂层有效融合并实现变形协同，共同抗裂。

四、天补反射隔热涂料涂装系统的应用实践
2011年4月，江苏某60万平方米的住宅项目，设计采用反射隔热涂料进行外立面涂装，上海天补与国内某反射隔热涂料合作，由天补根据饰面涂料的性能特征，以及工程项目所在的气候区域和盐碱性较重的地理特性，通过优化配套和个性化设计，结构具有高抗裂、耐盐碱，整体节能指标符合设计要求的反射隔热涂料涂装系统，共同参与投标。
4月底，由5家投标单位共同在现场做样板墙以进行技术验证，至7月底，5块样板墙，除天补之外，其余4块均出现不同程度的开裂现象。于是开发商选择天补作为该项目的涂装材料供应商，目前，项目正在进行中。