首页>首页热点>【深度解析】平安夜故宫外墙涂层被风吹脱落是谁的错?

【深度解析】平安夜故宫外墙涂层被风吹脱落是谁的错?

作者:徐凯斌   |  发表于:2017-12-26   |  关键词:,腻子,建筑涂料,乳胶漆,腻子,建筑涂料,乳胶漆

北京时间2017年12月24日上午,故宫博物院午门城台部分墙面在强风中发生脱落,现场视频在网络热传,更是在涂料圈内疯狂转发。故宫的墙面是国家的脸面,不同一般建筑,能吸引大家的眼球也再正常不过了。并且据悉今年十一前为了以全新的面貌迎接国庆又再次重涂,也就是说刷新才三个月就出现这么严重的掉皮,问题看起来的确很严重。

图片1.png

图一 故宫午门墙面大面积脱落裸露

情况发生后,故宫博物院立即启动安全应急预案,疏散观众,封闭保护现场,并派出古建筑应急抢修施工队进行应急抢修处理,对空鼓脱落墙面进行清理,对有脱落危险的墙皮预先铲除。故宫表示,因为冬季气温较低,不适宜古建筑墙面施工,故暂不进行抹灰操作,只做刷浆处理,以保证墙面的整体观感协调。待到适宜施工的季节,再按照传统修缮做法重新铲抹刷浆。对此次出现的问题故宫也作出了解释:故宫古建筑及城台墙面的修缮都依据传统做法,即在古建墙体砖基层上钉麻揪、抹靠骨灰、刷红浆。但因古建筑建成年代久远,经过长年累积,墙体和城台内部含水率较高,室外温度低时会出现冻胀现象,导致墙面表层出现局部空鼓情况。根据北京市气象局于2017年12月23日发布的大风蓝色预警显示,受冷空气影响,当日北京市有偏北风4、5级,阵风达7级左右。鉴于冬季早晚温差大、室外温度低,冻胀现象造成的墙面表层空鼓情况尤为明显,故风大时极易使空鼓的墙皮与基层剥离、脱落。针对上述现状,故宫博物院已制定《故宫古建筑及城台墙面维修预案》,采取了日常巡视检查、应急抢修处理、墙面岁修保养等监测保护措施。 

从以上本次事件的责任主体单位故宫博物院的解释可以看出他们并没有把责任推脱给涂料生产企业或涂装施工企业(可能是故宫自已的文物施工队),而指出问题的原因有:A.文物修缮的传统方法: 在古建墙体砖基层上钉麻揪、抹靠骨灰、刷红浆;B.高含水率的墙体在冻胀后出现空鼓;C.冷空气和大风等极端不利气候影响。以上解释一点也没有提及到涂料质量问题,说明的确同涂料本身的质量是没有关系的,甚至同涂料业内熟知的与涂料配套的腻子层也没有关系,因为故宫墙体上是不能用现代建筑腻子的,而只能用故宫文物修缮用的传统方法—“钉麻揪、抹靠骨灰、刷红浆”(以下称其为“抹灰浆”),对这种“抹灰浆”的组成和特性我们涂料业内人士可能知之甚少,并且没有话语权,但其最终会同面层涂料一起组成整个涂层体系,对涂层的整体质量产生重大影响,并且很容易让公众首先想到的是涂料质量出了问题,而让相关涂料生产企业来背黑窝,甚至让整个涂料行业来背黑窝,因此作为涂料业内人士有必要从技术层面来分析这个事件的原因。

图片2.png

图二 漆膜在干燥过程中产生的收缩

   

涂料和腻子(故宫城墙为“抹灰浆”)在干燥过程中因为溶剂或水的挥发而产生收缩,温湿度降低时会进一步收缩(如图二)。

图片3.png

图三  不同漆膜收缩率不同,内应力不同

 

收缩会产生内应力,收缩越多内应力越大,自由的涂膜就会产生卷曲,收缩率越大产生的内应力也越大(如图三)。漆膜因温度和湿度的降低,体积收缩内应力增加。

图片4.png

图四 温度对弹性模量的影响

图片5.png

图五   聚合物的蠕变

图片6.png

图六 不同乳胶漆在形变固定不变后内应力与时间的变化关系

 

近期北京气温骤降,涂膜可能从高弹态变为玻璃态,弹性模量和内应力倍增,诱发起皮开裂脱落(图四);聚合物通过蠕变(图五)可以释放部分内应力,但应力释放需要时间(图六),由于气温变化太快,涂层内应力难以释放可能会导致起皮脱落。

图片7.png

图七  涂膜厚度对抗裂性的影响

(注:图中湿膜厚度从左向右由100微米增高到2000微米)

 

涂膜越厚,内应力越大,越容易开裂(图七)。故宫外墙一年重涂一次,甚至一年重涂几次,重涂后内应力就不断倍增,漆膜厚度过大后起皮脱落就会成为必然了,今年不起皮,明、后年还是会起皮脱落的。因此这种反复重涂的墙面在达到一定厚度后必须来一次彻底的铲墙后重涂,简单的表面文章已不能保证涂层的质量。

8.jpg

图八  市场五种内墙腻子的耐水性(浸水十分钟后取出)

 

当涂层的内应力大于涂层对基材的附着力或基材本身的拉伸强度时,涂层就会从界面或基材内部发生起皮脱落。故基材(通常为腻子层)的强度极为重要,特别是耐水或冻融循环后的强度,故宫城墙涂层的基材可以理解为“抹灰浆”层,可能比图八中内墙腻子耐水性稍好,强度稍高,但从故宫的解释及现场视频和照片(图九)来看“抹灰浆”层的强度很差,特别是经过多年冻融循环后强度大大降低,甚至出现空鼓现象,很小涂层内应力就有可能引起严重的起皮脱落问题。更为严重的是已有局部开裂空鼓的松疏“抹灰浆”层在背风墙面承受到的负风压直接破坏作用会更大,表面的涂料层是不可能抵抗如此强度的破坏力。从现场视频可以看出,掉落的“抹灰浆”层甚至有可能砸伤人,说明脱落的涂层实为是“抹灰浆”层,而涂料层只是“抹灰浆”层表面很薄的一层附属物,涂料为“抹灰浆”层背了黑窝。有经验的涂料业内人士从图九外墙涂料表面的光泽就可以判断这种外墙涂料的质量应该是比较高的,因此也可以推断这次新刷的涂料内应力不会太高,不可能导致这次起皮脱落。

9.jpg

图九 故宫城墙的问题涂层(含涂料层和“抹灰浆”层)

 

另据北京涂料业内人士反映,每次去故宫都能看到故宫墙面返碱严重,这说明故宫墙面含水率较高,当空气湿度低时水份挥发出来会将基层里的碱一起带出,出现返碱现象。这就又对涂层的透气性要求较高,但通常涂料的涂层越厚,透气性会越差,墙体内过多的水份对表面的涂料层来说由于蒸气压的作用,可能引起涂膜鼓泡脱落,对于基材的“抹灰浆”层来说则可能会导致强度降低和低温下冻融破坏、松疏和空鼓等严重问题。因此过频的重涂导致的涂膜过厚,无论从内应力来说,还是从透气性来说都是不利于整个涂层体系的质量。重涂也不仅仅是做做涂料的表面文章,而应该全面考虑整个涂层体系,特别是底材的强度,因为绝大多数的起皮开裂问题的发生是由于底材引起的,真正因涂料质量问题引起的起皮脱落则较少。

当涂层的底材出现松疏、空鼓、强度过低以及面层涂料过厚时,重涂刷新时应当彻底铲除整个涂层体系,全面重新涂装。仅对表面进行重涂必然会留下质量隐患,而且在不对低强度的基层进行铲墙处理的表面重涂次数越多,起皮脱落的可能性会越大。

由以上故宫的解释和技术分析可以看出,故宫墙面脱落的主因是文物保护的传统“抹灰浆”层的因含水率偏高,冻融破坏后出现松疏空鼓,强度过低等问题;极端气候条件和简单过度重涂等则为诱因,而同今年刚施工完的面层建筑涂料的质量并没有太大关系。

故宫作为我国知名标志性建筑物,更是世界文化遗产、历史古迹,其修缮一向是备受瞩目,其工程质量对相关涂料企业意义重大,甚至对整个涂料行业的健康发展产生重大影响。涂料业界应该配合故宫文物保证部门,共同研究探索整个涂层配套体系和重涂施工方案及重涂标准,确保故宫城墙涂装质量,不再发生类似质量事故。





免责声明:PCI CHINA 刊登此信息目的在于传播有价值的资讯,并不代表本网站赞同其观点和对其真实性负责。

凡注明“来自***”的信息均转载自其他企业或媒体,未注明来源的均为本网站信息,若转载请标明信息来源。

如您(单位或个人)认为本网站信息有侵权嫌疑,请立即通知我们,我们会第一时间予以处理。投诉电话:021-63330672