混凝土艺术面层砂浆——VINNAPAS

1、 混凝土艺术面层砂浆VINNAPAS®可再分散乳胶粉的新应用张 明 良（瓦克上海技术中心）摘要：本文简述了混凝土表面艺术化的基本方法，着重介绍了混凝土艺术面层砂浆的关键组成及其应用、施工方法。作为混凝土艺术面层砂浆的关键组分，VINNAPAS® 可再分散乳胶粉可显著提高艺术砂浆面层的施工性、粘接性、抗裂性 、耐水性等。施工处理工艺及罩面密封剂，也是艺术面层砂浆艺术效果独特性及持久性的关键。关键词：混凝土艺术面层砂浆；VINNAPAS® 可再分散乳胶粉；施工处理工艺 ；界面剂 ；罩面密封剂 ；有机硅橡胶模具；镂空图案模具；染色 Abstract: General m

2、ethods for beautification of concrete overlayer are concisley described in this paper. key componenet of overlayer mortar is introduced in detail as well as overlayer application. As the most componenet in mortar , VINNAPAS® dipsersible polymer powder can improve mortar workability, adhesion st

3、rength,cracking resisitance, and water resisitance etc. Application process and top sealant are critical guranttees for particular effect and long term durability of decorative concrete overlayer.Key word:decorative concrete overlayer, VINNAPAS® dispersible polymer powder,application process,pr

4、imer,top sealant,silicon rubber mould, stencile pattern,staining 1 混凝土表面艺术化的发展混凝土，作为一种经济、易配制和加工的建筑材料，具有优良的物理力学性能、耐久性、实用性和可靠性，在土木建筑中应用广泛。但不可回避的是，如果只是将水泥、砂子、石子和水拌和，这时所得到的普通混凝土，其外观色调却不那么令人赏心悦目，而且容易起灰及返盐霜。因此，室内的混凝土地面通常都覆盖有地毯、乙烯类或瓷砖等覆面材料，墙体则多采用涂料、瓷砖或饰面砂浆、壁纸作为装饰层；对于室外来说，当预算允许时，石板、花岗岩、粘土或混凝土砖等材料更受人们的青睐。整体混

5、凝土彩色纹理化，是改变混凝土材料外观单调的传统方法之一，即在混凝土拌和时加入颜料，其最终的表面被处理成彩色的毛面或露出骨料的纹理状态。在上世纪50年代，混凝土表层压印图案工艺（stamped concrete）最先在北美发展起来，即在新鲜的混凝土表面播撒彩色硬化剂，通过使用图案模具和脱模剂，在混凝土表面模压出模拟自然形态的纹理图案，例如花岗岩、大理石、板岩、鹅卵石或木材的纹理织构，满足了人们对于天然材料装饰效果的需求。 伴随着新材料的不断出现，混凝土装饰技术和施工工艺也有了更新的发展。今天，混凝土艺术砂浆面层装饰工艺在北美和澳洲已经成为备受推崇的混凝土表面艺术化手段之一。这种施工技术不但适用于

6、新鲜混凝土，而且更适合于既有的混凝土面层的翻新处理，其应用场所从居家的庭院、园林甬道、车道、游泳池到商场、酒店的地面，甚至于好莱坞和迪斯尼乐园的仿真布景和道具等。这种所谓的艺术砂浆面层的装饰效果具有自然逼真性和独特性，可以将混凝土沉闷的外表焕然一新，这种集装饰性、功能性于一体的技术工艺所形成的面层不但具有混凝土的经济性、耐久性和实用性，而且将美学和创造性有机的结合在一起。相对于在新的混凝土表层压印图案工艺来说，艺术砂浆面层工艺则更为简单、快捷和经济。混凝土基材的预期寿命远远超过通常使用的覆面材料，而地毯和乙烯类材料易被撕裂、粘污和磨损，也易被水所破坏。因此，每过几年这些地面材料就需要更换。艺术

7、砂浆面层则与混凝土一样耐久，且卫生、易于保养，其装饰效果能够很容易达到与周围的建筑风格相匹配，并融入周围的景色中。如果人们喜爱天然材料的效果，则艺术砂浆面层可以被塑造成石板或大理石的形貌，包括细微的色差、表面的纹路，以及石材缝隙间的嵌缝。采用刻痕和着色的方法能够模拟粘土陶砖，或者具有抽象派横切面的多彩色调。与地毯或乙烯类贴面材料不同，艺术面层砂浆不易受到撕拉、粘污、磨损或者溢水的破坏；不存在纤维或者裂隙能够隐藏灰尘或者过敏源，并且易于清扫或冲洗，只需很少的维护。2 VINNAPAS®可再分散乳胶粉-艺术面层砂浆的组成关键与传统的普通抹面砂浆不同，混凝土艺术面层砂浆除了含有颜料之外，还

8、必须含有有机高分子聚合物，这种砂浆就是我们所说的聚合物改性的干混砂浆。这种所谓的聚合物改性的水泥基面层材料，由水泥、集料、颜料和VINNAPAS®可再分散乳胶粉以及其他助剂组成，通过配方的调整可以很好地满足施工性和硬化后的各种性能的要求。聚合物改性水泥基面层材料在上世纪80年代被引入商业地坪工程而逐渐成为常规的应用，最初是作为混凝土表面的薄层修补材料使用。现今，艺术面层砂浆不但可以应用于各种场合的地坪装饰，而且同样适用于墙体的装饰。与传统水泥砂浆和混凝土材料不同，聚合物改性的艺术面层砂浆可以涂覆的很薄，其厚度可为砂子的最大粒径，或者厚度达到几十毫米而不必担心剥离、开裂或失败，更为重要

9、的是聚合物改性的覆面层具有更强的抵抗盐类、侵蚀性物质、紫外线、苛刻的气候条件和交通磨损所带来破坏的能力。表一给出了VINNAPAS® 可再分散乳胶粉改性的艺术面层砂浆的典型配方原材料压印或喷涂工艺自流平染色工艺白水泥350300膨胀剂/4545 目石英砂30030070 目石英砂310290低粘度MC1.50.2高效减水剂22缓凝剂/7早强剂71.0消泡剂1.51.5减缩剂3气相二氧化硅/5颜料/5合成纤维/0.3VINNAPAS® RE 5028 N2840总重10001000需水量16%14.5%湿密度（g/ml）2.102.04流动性增加（ASTM C-230 跳桌5

10、次）130%>150%维卡凝结时间(min)初凝21080终凝330140抗压强度(MPa)ASTM C-1091天1010.487天28.8228.9628天45.16/粘接强度(MPa)EN 12002/12004 1天0.720.797天1.211.8328天1.242.02体积变化 % ASTM C-157 0.15%0.08%养护条件23 oC, 50%R.H.表一 VINNAPAS® 可再分散乳胶粉改性的艺术面层砂浆的典型配方艺术面层砂浆含有的VINNAPAS® 可再分散乳胶粉，其较高的粘接性可以保证面层材料与混凝土基材的牢固结合，并赋予艺术砂浆良好的弯曲

11、强度和柔韧性，能够更好地承受动荷载而不被破坏，而且使砂浆面层能够更好地吸收环境温湿度变化在材料内部和界面处所产生的内应力，避免面层砂浆的开裂、剥落等；如果使用具有憎水性能的VINNAPAS® 可再分散乳胶粉，还可显著降低面层砂浆的吸水性， 进而减少有害盐类的侵入对面层砂浆装饰效果的降低和对砂浆耐久性的损害。3 VINNAPAS®改性的艺术面层砂浆施工举例混凝土基材的准备:艺术面层砂浆用在既有的混凝土表面,首先应除去油脂并进行酸洗。如果混凝土上存有其他面层材料如涂料、瓷砖马赛克、胶粘剂等，必须采用机械方法将这些材料清除掉(可以选用翻路机或喷砂机)，以保证艺术砂浆面层能够以机械

12、/化学形式牢固地与混凝土基材粘接。对于裂缝部位 ，应预先进行修补；既有的伸缩缝的位置必须保留。基层处理后，艺术砂浆面层可按相关步骤进行施工。3.1 艺术砂浆面层压印工艺采用这一工艺，人们可以获得具有与传统的压印混凝土工艺一样的装饰效果的表面，可用于室内外。首先使用刮板或镘刀尽可能薄地涂覆一遍聚合物改性水泥材料界面层，厚度同砂子的最大粒径。当腻子层仍处于湿态时，使用带有标距的钉耙铺摊约10mm厚的彩色艺术砂浆。使用镘刀消除耙痕，这些准备好后，使用与传统压印混凝土相同的印模（有机硅橡胶模具）压印出花纹纹理图案。待面层干固后，喷涂加有颜料的密封剂。密封剂液体将把颜色带到低洼处产生一种古朴的风格。一旦

13、凸起部位干燥到可行走的程度，就可以在上面涂刷两遍丙烯酸透明罩面密封剂。对于室外应用，则推荐使用防滑罩面密封剂，即待第一遍密封剂干燥后，再施工防滑涂层。通常面层养护24小时后可踩蹋，72小时即可开放交通。3.2 艺术砂浆面层喷涂工艺厚度大约为1.5 - 3毫米，适合于室内外应用。彩色腻子层的施工同上，待腻子层干燥后，将纸制胶带随机粘贴在腻子层上构成图案，或者铺设如石头、砖、瓷砖等纸质镂空图案，然后使用空压机和漏斗喷枪将彩色艺术砂浆喷在腻子层上。使用镘刀抹平或压倒喷在腻子上的彩色砂浆材料。这样一来就可以制造出丰富多彩的、平整的，或具有防滑性的装饰表面。为了创造出自然逼真的效果，可用沾有色浆的海绵轻

14、轻擦拭砂浆干固的表面。在大面积擦拭结束后，重复上述做法，加深颜色或局部强化颜色。根据需要可以选择几种颜色。一旦颜色突出强化结束，让表面适当干燥，揭掉胶带或纸质镂空图案，清扫表面，涂刷适宜的罩面密封剂。 3.3 艺术砂浆面层自流平染色工艺现阶段自流平艺术砂浆面层主要用于室内，通常通过染色形成图案，常用于商业场所如汽车展坪、酒店大堂和商场、主题公园的地面，也适用于办公楼、民宅的地采暖地坪。聚合物改性的自流平艺术砂浆面层设计厚度为10mm 左右， 如同自流平地坪砂浆施工，首先涂刷至少两道苯丙乳液界面剂，以封闭混凝土基材上的孔隙，降低其吸水率，增加自流平砂浆与混凝土基材的粘接性。然后铺摊自流平砂浆面层

15、，同时使用排气滚筒排除气泡。当自流平砂浆硬化到一定程度，即可使用相关的工具在其上面按照设计和想象进行图案的刻划或切割，这样您就会获得与采用其它装饰材料如地毯、瓷砖无法获得的装饰效果，而且更加经济。图案花样、艺术设计甚至公司的标识都可以做在自流平的面层上，有时候甚至可以结合利用基材混凝土的开裂或者将导致面层开裂的部位加以艺术性的隐藏。色彩可以通过将颜料事先加在干混自流平砂浆而获得，更多的是通过后期染色处理而获得，特殊配制的着色剂能够与砂浆中的石灰成分发生化学反应，这些物质轻微地蚀刻并将颜色固定在面层中。 最后一步，施工罩面密封保护剂。4 罩面密封剂和上光剂涂刷罩面密封剂和上光剂是所有装饰层的最后

16、一道工序，用来对艺术砂浆表面进行密封、耐磨和防水处理。产品从用于室外的高交通量的工业密封剂到用于室内的可抛光蜡。选择与艺术砂浆面层颜色相匹配的密封剂或蜡可以强化色调和增加光泽。透明的涂层可以显示出古色古香的韵味和光泽或者使化学着色显示出斑驳的痕迹。水性或溶剂性的丙烯酸、丙烯酸/聚氨酯、聚氨酯通常被用作密封剂。根据地坪应用场合通行流量大小，密封剂或蜡可以定期重涂，但保养如同涂覆地坪蜡一样可以非经常性的进行。为了避免艺术砂浆面层遭到破坏和交通磨损，如果地面上交通流量很高，则密封保护剂可多涂几遍。经常性的保养能够很好地维持面层的装饰效果，并大大延长其使用寿命。5 费用和局限混凝土艺术砂浆面层平均下来的费用增加通常为天然块石材料如板岩或花岗岩费用的1/3-1/2。诸如坚硬的地面材料瓷砖、花岗岩或装饰混凝土可能对喜爱软质材料如地毯或柔软的乙烯类材料的消费者来讲不具吸引力。缺陷可能在于脚下的热感、声音的散射以及坠落物破碎的可能性，或者小孩可能在地面爬行或跌落在地面上的安全性。许多人愿意在硬质地面上铺设