高性能纳米（复合）清水混凝土透明保护体系

　　一、清水混凝土进行透明保护的必要性

　　（一）、清水混凝土的特征及缺陷

　　作纯粹的清水混凝土建筑是许多建筑师一直追求的梦想。但是，正如人无完人一样，世界上不存在绝对完善的建筑。正是由于清水混凝土在现场做工等诸多环节的不确定性，以及目前国内建筑业水平的普遍偏低，真正做成的清水混凝土建筑屈指可数。要做成完整的现浇清水混凝土，需要业主、设计师之间交流沟通，业主在资金上的投入，甑选技术和管理实力强大的建筑承包商及配套的模板体系供应商，现场有条不紊的管理和组织，监理公司一丝不苟的监督和检验等等。设计师首先需要解决的是设计上的合理性和可行性，取得业主的支持，然后是选择合格的土建承包商服务，监理公司在整个项目实施过程中的监督和检查也非常重要。这是实现浇注混凝土质量达到建筑学要求即清水混凝土效果的必不可少的环节和手段。

　　途而废，有的则是虽在浇注质量已经达到清水效果，但是未作保护涂装，几年后便出现返碱、污染、发黑以致外观效果面目全非的境地。

　　（二）、无保护混凝土建筑最易出现的问题：

　　1. 雨水深透后颜色变深

　　清水混凝土建筑在生活中到处可见，最常见的就是市政道路设施，如桥梁，路基，道路隔离墩等。给人印象最深的也是这种形式的建筑在下雨中和刚刚下雨后，表面湿淋淋的感觉，有些甚至是很污浊的效果。这是因为混凝土属于多孔物质，表面吸水率很大，很容易吸收水份，吸水后就会颜色变深。

　　2. 混凝土的强度会受到一定的影响

　　混凝土属于碱性物质，只有保持混凝土的这种碱性，才能维持混凝土应有的强度和耐久性。而混凝土在自然界中裸露的话，就会遭受雨水，紫外线，油污等的侵蚀，通常雨水为弱酸性，会使混凝土逐渐失去碱性，日趋中性化，日久天长，混凝土就会疏松，失去强度，从而缩短使用寿命。同时，雨水也会逐渐渗透腐蚀钢筋，混凝土表面也会经常出现锈迹斑痕，影响外观。

　　3. 混凝土外观效果的无法得到保证

　　混凝土浇筑过程是一个历时较长的过程，模板的安装多为人工手工作业，对工人的操作水平及自觉性要求很高，另外，有的工程历经数个季节，冬季可能要添加混凝土外加剂，导致颜色不一致；因此，很难保证每一块混凝土都能达到完美的程度。经常出现的问题为冷接缝，色差，麻面，蜂窝等等缺陷，而这些缺陷则必须进行后期处理，否则影响外观效果。

　　（三）、清水混凝土建筑表面进行涂装起到的作用

　　1. 保护混凝土不受中性化破坏

　　2. 修补混凝土表面外观，达到设计要求的美观

　　二、高科力纳米（复合）清水透明保护体系的主要特点

　　（一）高科力纳米（复合）混凝土透明保护漆的保护功能

　　清水混凝土表面的透明保护是弥补清水混凝土的先天不足和保持混凝土效果和延长寿命的必要手段。清水混凝土表面透明涂装保护的作用主要体现在两个方面：

　　一方面，运用高科技产品通过专业的施工工艺，弥补清水混凝土在现场浇注过程中不可避免地出现的诸多外观缺陷，如蜂窝、麻面、离析、错台以及灰尘、油污等，使混凝土的视觉缺陷得以消除或减低，使混凝土在外观上保持混凝土特有的肌理和质感，并使混凝土看起来更加均匀清爽。

　　另一方面，通过涂装高性能的专业混凝土透明保护漆，在其表面形成一道透明保护层，能阻止雨水渗入，避免阳光直接照射，对混凝土的性能起到全面的保护作用，能有效延长清水混凝土的使用寿命。使用高科力纳米（复合）涂料就能实现对混凝土长久的保护，即使经过20年，混凝土的强度依然能够保持在一个较高的水平，从而达到延长建筑寿命的目的，这是着眼于长远和未来手段。

　　值得注意的是混凝土透明保护漆必须选用科技含量高、耐候性强的产品。采用耐候性差的透明涂料则在5、6年后出现发黄和变黑现象，并由于透明涂料难以翻新，导致外观效果越来越差。国外清水混凝土发展的经历已经充分说明了这一点。国内在清水混凝土建筑上的尝试和运作已经有6、7年了，而且很多是国外建筑师的方案，但是有些项目在实施过程中由于缺乏对清水混凝土整体运作上的经验，有的在浇注过程中就半途而废，有的则是虽在浇注质量已经达到清水效果，但是未作保护涂装，几年后便出现返碱、污染、发黑以致外观效果面目全非的境地。

　　广东高科力新材料有限公司的纳米（复合）罩光涂料是在长江水利委员会长江科学院与华南理工大学共同承担国家科技部的“水泥混凝土表面纳米喷涂材料配方研制与性能测试”研究课题成果的基础上开发的新产品。

　　（二）高科力纳米（复合）混凝土透明保护漆的研制

　　1、产品的主要特性：

　　1)良好渗透性、致密性。能渗入混凝土内部5-8㎜，使混凝土表面硬度、密度、防水性大幅度提高，从而避免混凝土受酸、碱、盐、油脂等的侵蚀，并可在预埋金属构件表面形成保护膜，防止金属构件的锈蚀；

　　2)单向迁移功能，透气不透水。使混凝土表面形成一层透气防水层，既能有效释放大型混凝土内部的中和热从而达到防裂的目的，又能有效防止酸雨、盐雾的浸入；

　　3)具有超强的抗老化性能。纳米级TiO2、SiO2的应用，使其具有卓越的抗紫外线功能，能有效阻止阳光的灼伤，同时也能抵挡酸雨腐蚀，耐酸耐碱性能好；

　　4)透明液体，质感自然。不影响混凝土表面的颜色、质感，能保持混凝土的自然肌理；

　　2、与国内外同类产品的比较

　　经我们对国内市场的调查及查阅有关文献资料，目前国内进行混凝土透明保护漆开发研制、生产的厂家寥寥无已，而且他们的产品主要是采用在乳液中添加少量的偶联剂，该类产品的主要目的是起到罩光的作用。国外，特别是日本在混凝土透明保护漆的研究开发方面做的工作较多，但他们的产品大部分是以溶剂型为主，虽然这类产品的耐候性能、抗污性能等都不错，但这类产品存在不透气、价格高、不环保污染环境（特别是内墙）、防霉抗藻性能差等问题。

　　广东高科力新材料有限公司的纳米（复合）混凝土透明保护漆是在长江水利委员会长江科学院与华南理工大学共同承担国家科技部的“水泥混凝土表面纳米喷涂材料配方研制与性能测试”研究课题成果的基础上开发的新产品，该技术是在充分研究国内外同类产品综合性能的基础上，吸收其优点，结合国内的实践具体情况克服其不足之处。因此，高科力公司纳米（复合）混凝土内墙透明漆NP-6021不仅具有渗透性、致密性好、透气不透水、防霉抗藻、抗污功能、耐水及耐洗刷性能优越、水性环保无污染等特点，而且价格适宜具有较强的市场竞争力。

　　3、产品（NP-6011）的主要性能指标：

　　1）耐老化性2000h（相当使用寿命20-25年）： 不起泡，不剥落，无裂纹；

　　2）耐沾污性（白色换浅色）%≤3（达到或超过溶剂型涂料）；

　　3）耐水性180天，不起泡，不剥落；

　　4）耐酸性（PH=3）90天，不起泡，不剥落；

　　5）耐碱性（PH=9）90天，不起泡，不剥落；

　　6）耐洗刷性，次：≥20000次；

　　7）耐冻融性（-25-20℃）5次循环无异常；

　　8）抗渗性≥2Mpa不漏水；

　　9）防霉抗藻能有效防止黑曲霉、土曲霉等十种霉菌。

　　三、透明保护涂层系统的施工技术及工艺说明

　　（一）、前言

　　1、建筑风格：

　　清水混凝土建筑作为一种建筑表现形式，最早出现于六十年代的日本，成功应用始于八十年代后期，以后逐渐出现在德国、美国等欧美国家，从而成为了一种新的建筑流派。日本是世界上最早采用这一建筑形式的国家，采用这种设计方案的第一个建筑是日本奥林匹克体育场，引起了建筑界的轰动。但是，由于当时尚未出现防止混凝土潮湿变色的工艺和相对应的耐久性很好的涂料，而且当时的施工工艺是将涂料的成分掺入混凝土内，混凝土表面象被雨淋湿一样变黑，并且当时市面上只有丙烯酸树脂及聚胺酯树脂涂料，其耐久性有限，经过几年后混凝土表面变黄，因此这种设计的流行时间很短。八十年代中后期，日本建筑师安藤忠雄在东京的一座建筑上率先挑战和创造这一新的建筑形式，并一举获得成功，成为世界知名的建筑大师(安藤先生的许多作品多以崇尚自然，追求质朴无华，返朴归真的理念，清水混凝土是其作品中较为突出的一种追求自然与人和谐的形式)。之后，日本许多建筑师纷纷效仿，从而引发了素混凝土设计和应用的第二次高潮，清水混凝土风格在日本乃至世界上许多国家越来越被人们推崇、接受。

　　这种建筑表现形式能够完整而有效地保留混凝土建筑本身具有的自然的颜色和机理, 外观朴素, 是返朴归真和回归自然的一种表现, 体现出建筑与人和自然的和谐与完美，实现了根植于人们内心深处的对纯净自然的向往和回归; 它不求奢华, 不落俗套, 但却个性挺拔, 具有大家风范, 代表着简约的时尚, 鲜明的个性和澎湃的激情。

　　2、技术组成：

　　要想表现清水混凝土建筑风格的最佳效果，最重要的仍是混凝土墙体的浇筑、保养及处理。众所周知，混凝土表面吸水率较大，如不作任何保护，历经风吹雨打，混凝土在自然界的环境下会遭受来自阳光、紫外线、酸雨、油气、油污等破坏，逐渐失去其本来面目，混凝土也会随着天长地久而日趋被中性化和破坏，其表面效果将日趋污浊，影响观瞻。因此，对混凝土表面进行透明保护性喷涂，不仅能解决保护混凝土的问题，使其更加耐久，而且可以起到防止污染、保持清洁，不会因为吸水而颜色变深，因而清水混凝土建筑在下雨中仍能保持颜色不变，而不象一些立交桥一样，一下雨就污浊不堪，因此它又被称为干性喷涂。

　　（二）、混凝土的浇筑施工

　　作为建筑的主体，混凝土浇筑的质量是混凝土透明保护最为有效的环节，它的好坏直接决定了最终清水混凝土墙面的装饰效果，据业内人士讲，最终效果60%取决于混凝土浇筑的质量，40% 取决于后期的透明保护喷涂施工。因此，对于建筑结构承建商而言，以高标准、严要求浇筑混凝土，达到装饰混凝土要求是极大的一种挑战。

　　关于各个环节的注意事项分析如下：

　　1. 模板的选用

　　不可选用造成墙体染色，或影响混凝土的均匀凝固而造成墙体颜色不一, 或拆板时木质纤维容易粘在墙体的模板。模板必须质量好，适用于优质混凝土的浇筑，这是选择模板的最基本原则。

　　1) 涂膜胶合板模板

　　a 表面涂有聚氨脂等涂料的胶合板模板，浇筑混凝土时使用方便，不易被雨水渗透而变形；

　　b 使用涂膜胶合板模板浇灌的混凝土表面平整而坚硬；

　　c 模板使用次数多了，表面就会变得粗糙，因此使用次数越少越好。

　　2) 条状模板（丝柏、衫木）

　　对混凝土墙体的质量要求极其严格时使用，施工需要足够的工期和技术。

　　3) 无涂膜胶合板

　　a 与涂膜胶合板模板相比，无涂膜胶合板模板缺点多，使用不方便；

　　b 粘在混凝土表面的柳按木树胶及脱膜剂，会对涂料施工产生很大影响；

　　C 混凝土表面的颜色及脱模剂，变为每块墙体表面的黑色斑点。

　　由于以上原因，为了保证混凝土墙体浇筑质量，应避免使用无涂膜胶合板。

　　2. 要精心浇灌

　　1) 要掌握好震捣时间，以免造成混凝土发生分离。特别是出入口和接缝，窗口周围等容易出现蜂窝的地方要精心震捣，从而防止蜂窝的集中形成。

　　2) 对混凝土墙体来说，冷接缝的形成是绝对不能允许的。为了防止冷接缝的形成，每层墙体必须要认真、连续地进行浇筑作业，这是防止冷接缝形成的不可或缺的条件。

3) 浇筑施工中模板出现歪斜、窟窿等变形时，必须在拆板后立即修复，不能等到全部作业结束后进行。

　　（三）、清水混凝土透明保护喷涂工艺

　　1、概述：

　　这是一种以高耐久性常温固化特种树脂透明（或半透明）涂料，对混凝土表面进行喷涂从而起到长久保护混凝土免受外界环境破坏并保持混凝土自然机理和质感的喷涂工艺。

　　主要特点如下：

　　1).超强的耐候性：

　　由于产品极好的耐候性可使混凝土表面保持20至25年免予维护;

　　2).突出的憎水性(防水性)：

　　底涂具有极好的防水性, 防止水分浸入混凝土, 从而起到保护混凝土的作用;

　　3).返朴归真,回归自然的表面效果：

　　可保持混凝土自然的颜色、机理及质感, 达到独特的、个性化的表面效果;

　　4).防止混凝土开裂：

　　整个混凝土墙面受到特种树脂涂层的保护, 避免混凝土受到侵害导致的裂纹;

　　5).非常有效地防止混凝土中性化：

　　混凝土中性化是混凝土变质的最大危害，树脂涂层的高效保护可避免混凝土遭受中性化破坏。

　　2、选材及配料

　　本工艺采用广东高科力新材料有限公司生产的“纳米（复合）内外墙清水混凝土透明保护体系”的系列产品，结合在三峡大坝、阿深高速开封黄河公路大桥等重大工程总结的专业施工技术和经验，从而完成了这一先进、科学合理的施工工艺，从而开辟了该系列产品在国内清水混凝土建筑物的应用之路。

　　1）选材：

　　A. 按照基材新旧及被污染情况可分为：

　　■ 完全透明涂装工法

　　■ 着色透明涂装工法

　　B. 按照涂料材质可分为:

　　■ 室内透明涂装保护体系

　　■室外透明涂装保护体系

　　选材原则:

　　■ 混凝土浇筑质量很高，墙面整体均匀且无色差的基层，可选择完全透明涂；

　　■ 混凝土浇筑质量一般，墙面大体均匀但存在色差的基层,应选择着色透明涂装工艺；

　　■ 混凝土浇筑质量较差，墙面不太均匀，存在较大色差的基层,应选择着色透明涂装工艺，且必须采用修颜处理；从而才能弥补较大的缺陷和色差，达到满意的效果。

　　2）配料组成：

　　底漆---NP-808

　　中间涂层NP-406

　　透明罩面保护涂层NP-6021（室内）、NP-6022（室外）

　　3）施工工艺流程表(清水混凝土室外透明保护体系)

　　6、其它注意事项

　　1) 为了使墙体颜色不一，喷涂涂料颜色出现不均匀的地方不太显眼，可以事先在墙面设计好接缝或利用对拉螺栓孔整齐排列来达到装饰性效果。

　　2) 为了防止墙面粘上颜色，接缝条应该用树脂加工的，或塑料加工的。

　　3) 涂层表面胶条胶液不易擦掉，因此不使用胶条为好。

　　4) 色卡上选择的透明或着色透明颜色，涂装到墙面后，可能发生细微的变化。因
此，应事先在墙体上做小样，用以决定颜色为好。

　　5）一般要求底、中、面漆在施工工程中不需加水稀释。

　　7、质量标准：

　　由于目前尚无中国国家标准，暂以行业经验作为质量标准。

　　1). 基层处理：

　　达到墙面平整，颜色大致均一，无大于5mm以上等孔洞，无大于0.5mm以上的裂缝，错模部位高度差小于3mm，无明显的修补痕迹，混凝土表面原有的机理依稀可见，颜色从整体看大致均匀；

　　2). 底涂:

　　3). 中间涂层：

　　喷涂均匀, 无遗漏, 喷涂后墙体颜色较上个程序更为加深；

　　4). 透明罩面保护涂层：

　　喷涂均匀, 无遗漏, 喷涂后墙体表面装饰效果明显，形成稳定均匀的保护膜, 整体上观察墙面平整，洁净，颜色均匀，无色差，并隐约保持混凝土原有的表面机理效果，通过墙体表面防水测试达到不渗水, 用水泼到墙面，颜色无任何变化, 不变深, 不变湿。

　　8、应用领域及实际应用实例：

　　　　　　　　三峡大坝电厂厂房室内清水混凝土的涂装前后对比

　　　　　　　　　　　阿深高速开封黄河公路大桥（涂装前）

　　　　　　　　　　　　阿深高速开封黄河公路大桥（涂装前）

　　　　　　　　　　　阿深高速开封黄河公路大桥（涂装后）

　　　　　　　　　　　　阿深高速开封黄河公路大桥（涂装后）

　　　　　　　　　　　　阿深高速开封黄河公路大桥（涂装后）