感觉彩色干粉砂浆的未来前景还是很广阔的
彩色砂浆在外墙外保温装饰系统中的应用
Dafu
一、前言
二、外墙外保温及外饰层的特点和相关要求
1、相容性
2、耐温变性
3、抗裂性
4、耐久性及使用寿命
5、拒水透汽性
6、防火性
三、外墙外保温及装饰系统在欧美国家的应用
四、中国目前外墙外保温及装饰系统的现状
1、外墙瓷砖在外墙外保温系统中的使用
2、建筑涂料在外墙外保温系统中的的应用
五、装饰砂浆的特点及应用前景
1、装饰砂浆作为建筑外装饰材料
2、装饰砂浆作为外墙外保温系统饰面材料
六、装饰砂浆研究的指导思想和技术路线
一、前言
随着我国建筑节能政策的全面推广，我国各地分别开时强制性执行建筑节能50%和65%的标准。要完成以上节能标准，大部分新建和既有建筑改造都需要采用在以在外墙粘贴膨胀聚苯板为主的外墙外保温系统。因该系统是由基层墙体、聚合物粘结砂浆、膨胀聚苯板、纤维网格布、膨胀螺拴、聚合物抹面砂浆和彩色饰面层等不同化学物理性质的材料复合而成，又要考虑雨、雪、冻、融、干、湿循环、大气热应力、风压、地震力、水和水蒸气、火和外来的冲击力等诸多的外界破坏力量的影响，要做到“在正确使用和正常维护条件下，使用年限不少于25年” [1] ，就要求保温系统与装饰面各层不同材质及特性的材料不仅要满足各自特定的性能要求，而且要求各层材料之间彼此相容，相互协调，形成一个有机整体。目前学术界和工业界对适合于外墙外保温这一复杂系统的饰面材料从理论和实践的结合上还缺乏深入详尽的研究，而这一带有普遍性的问题如不加以认真解决，势必影响外墙外保温技术的健康发展。实践证明:：聚合物装饰砂浆的许多功能和特点恰恰符合了外墙外保温系统的要求，不失为一种优异的外保温系统配套外装饰产品。大力开发和应用彩色装饰砂浆并将其科学的运用于薄抹灰外墙外保温系统，将有助于解决目前外保温技术在中国的提高和完善。
二、外墙外保温及外饰层的特点和相关要求
针对外墙外保温体系的特殊性，与外墙外保温材料相关的国家标准JG 158-2004《胶粉聚苯颗粒外墙外保温系统》和JG 149-2003《膨胀聚苯板薄抹灰外墙外保温系统》，及技术规程JGJ 144-2004（J408-2005）《外墙外保温技术规程》均对外墙外保温饰面材料作了明确规定。涂料是与外墙外保温体系配套使用的主要外装饰材料，它必须具备以下特点：
1、相容性
饰面材料与保温体系相容性包括两个方面，一为前者与后者材性友好，相互粘结牢固；二是两者不会相互腐蚀。外墙外保温系统各组成部分应具有物理化学稳定性，所有组成材料应彼此相容。有关研究证明溶剂型涂料不适用于外墙外保温体系，因为外墙外保温体系一般采用聚苯乙稀板（EPS、XPS）或（PU）等为保温层，根据相似相溶原理，含苯和甲苯等成分的有机溶剂会溶蚀聚苯乙稀泡沫板。即使水性涂料中常用的200号溶剂油，其中芳香烃也能溶解聚苯乙稀保温层。聚苯乙稀保温层被溶剂型涂料溶蚀而使外墙外保温系统破坏的事故已不罕见。在外墙外保温体系中，溶剂型涂料溶蚀聚苯乙稀的数量与防护层的厚度和空隙率，溶剂的溶解力、挥发速率和数量等因素有关。
2、耐温变性
温度的变化会引起材料的热胀、冷缩，当约束条件下温度变形引起的温度应力足够大时，墙体就会产生温度裂缝，根据研究，由温度和干缩共同产生的墙体裂缝，几乎占全部可遇裂缝的70%以上，因此热应力的影响必须给予足够的重视。从外墙外保温系统抗裂防护层受热应力的因素看，该系统聚苯板保温层外仅是3～6mm的抗裂砂浆复合网格布，膨胀聚苯板的导热系数为0.042W/(m•K)，而抗裂砂奖的导热系数为0.93W/(m•K)，两材料的导热系数相差22倍。由于聚苯板保温层热阻很大，从而使防护层的热量不易通过传导扩散，因此当受太阳直射时热量积蓄在抗裂砂浆层，其表面温度高达50—70oC，部分地区甚至达80oC，遇突然降雨降温则温度会降至15 oC左右，温差可达35—65 oC。因此在热量相同的情况下，外保温抗裂保护层的温度变化速度比无保温情况提高8—30倍。这样的温差变化以及受昼夜和季节室外气温的影响，对抹面砂浆的柔性和网格布耐久性提出了相当高的要求。另外，当温度超过70 oC时，聚苯板会产生不可逆热收缩变形造成较为严重的开裂变形。这种温度变化的严酷性对外保温系统饰面材料料是一个极大的考验。
3、抗裂性
保温系统中会产生因温度和湿度变化产生裂隙。
温度裂缝
因为作为保温层的聚苯乙稀泡沫板与保温系统中聚合物砂浆、腻子和涂料等其它材料的材质密度相差过大，这就决定了材料间的弹性模量和线膨胀系数也不尽相同，在温度应力作用下的变形量及速率也不尽相同，这种差异会导致以下情况的发生。
（1）根据材料力学，在相同的温度条件下，如两种材料的线膨胀、线收缩系数相差很大，会在不同材料的界面处产生裂隙，外墙外保温为一复合系统，其中苯板的线膨胀系数比抹面砂浆的线膨胀系数大很多，这就存在着开裂隐患。
（2）不同材料的升降温速度使得材料在的热胀冷缩状态下的不同形变速率，相邻材料的变形速率差造成彼此之间相牵制，最终导致两种材料的界面处产生热应力[3]，当这种温度应力足够大，而超过材料的极限应力时，会使保温系统产生裂缝。
干缩裂缝
保温体系中的粘结剂、抹面砂浆等会随着含水量的降低，而产生收缩变形。在含水率降低的过程中，如果外部环境变化引起的水份散失过快、过急时，变形将不均匀，甚至突变，这会引起较大的收缩变形，而引发保温体系开裂。这类裂隙在保温体系上分布广、数量多，程度也比较严重。
为避免因材料变形特性不同造成系统破坏，有关研究者提出了“逐层渐变的柔性抗裂”理论，即解决外墙外保温裂缝应遵循的主要原则和采用的技术路线是:遵循一条给温度应力释放的原则,采用“逐层渐变、柔性释放应力的抗裂技术”，可以有效地控制保温层表面裂隙的产生。柔性抗裂技术路线的构造设计要点是：一是保温材料各相邻层约束和反约束力应足够的小，其中材料的弹性模量、线膨胀系数应相近；二是组成外保温层的各层材料应有一定的柔性，既有一定的变形能力，在变形条件下不会产生裂隙，并且在反复变形情况下，不会产生疲劳破坏；三是若相邻层变形能力相差较大，应设柔性释放应力的过度层，如柔性腻子胶，粘面砖用柔性粘结砂胶等；四是对于钢性面层材料应设柔性分隔缝，中间镶有一定变形能力的柔性胶，如柔性瓷砖勾缝胶柔性块材分隔缝胶等。为满足外保温系统对饰面材料抗开裂性的要求，国家在相应的外墙外保温规范中明确提出：外墙外保温饰面底层腻子和涂料必须具有一定的抗裂、柔性变形能力和一定程度的断裂延伸率。
4、耐久性及使用寿命
彩色饰面层对保温体系而言，其不单具有装饰功能，同时还应具有对保温体系的保护功能，提高保温体系的使用寿命，减少长期的维修费用。
在JGJ 144-2004（J408-2005）《外墙外保温技术规程》规程中规定，在正确使用和正常维护的情况下，外墙外保温工程的使用寿命不应少于25年，若要与之配套，则涂刷在外保温表面涂料的寿命也应达到或接近25年，但目前普通涂料的使用寿命只有3～5年，中高档弹性涂料和氟碳漆的寿命基本上也只是10～15年。这预示着，在外保温系统的正常使用情况下，要至少涂覆3—5遍涂层。
5、拒水透汽性
外墙外保温体系对饰面层的拒水透气性有严格的要求，即按JC149-2003规定，外墙外保温系统5mm厚的防护层，浸水24h，吸水量要求不大于500g/m2，外墙外保温系统防护层和饰面涂层的水蒸汽湿流密度要求不小于0.85g/(m2•h)。对于外保温系统的外饰层而言，其吸水量要小于保温层，而水蒸汽湿流密度应远远大于保温层，这样才能确保比较少的水进入墙体而水蒸汽又能畅通无阻的排出。对于外墙外保温系统及饰面系统，吸水量（拒水性）和水蒸汽湿流密度（透气性）是要求同时满足的，并要综合平衡，从而即防止外面的水分渗入到保温系统内部，因冻胀作用而导致系统的破坏，又避免因系统中水蒸气释放不出来，集聚于系统内部而结露积水，影响系统的正常使用和系统的耐久性[1]。这就使得保温系统各种材料之间的匹配成为非常重要的一环。
6、防火性
发生火灾时，聚苯板更容易造成墙体脱落，并产生毒气。目前国家对外保温系统还未制定相应的规范。
综上所述，外墙外保温系统是采用各种特殊性能的材料，将其用合理结构复合而形成的多功能绝热系统。此系统中的材料应具有优良的轻质、高弹、防水、防火等性能，并能集保温隔热与装饰于一体。所以，系统中的所有材料在性能上的协调配合是整个系统安全可靠，质量稳定和长久耐久的关键。
三、外墙外保温及装饰系统在欧美国家的应用
外墙外保温装饰系统（EIFS）发源于二战后的欧洲，主要是受战火破坏严重的德国，最初主要用于修复和加固被战火损坏的建筑，弥补墙体裂缝，通过实际应用后发现，当把这种泡沫塑料板粘贴到建筑墙面以后，既能有效的遮盖墙体出现的裂缝等问题，又具有良好的保温隔热性能，节约了实际应用能源的费用。经过对该类系统进行热工实验得知，建筑物采取外墙外保温是最直接最科学的节能方式之一。
在欧州，建筑墙体基础材料主要是砖、石和混凝土结构。典型的外墙外保温体系由以下三层组成：
1、聚苯乙稀板（polyisocyanurate foam），其以聚合物粘结砂浆和机械固定锣拴的形式被固定在基层墙体上；
2、具有优良弹性、耐久性和防水性的抹面聚合物砂浆、耐碱玻璃纤维网，其中抹面砂浆中胶结材料水泥成分较少而树脂成分较多，多为百分之百的丙稀酸聚合物材料，尽管价格较高，但具有更好的柔韧性和防水性。
3、采用丙稀酸聚合物技术（acrylic co-polymer technolog）生产的表面装饰层—聚合物装饰砂浆（colour stucco），装饰砂浆一般较厚（1—2mm）和粗糙，与涂料相比具有更佳的耐水性，抗冲击性、耐候性等。
在上世纪70年代世界面临石油危机的严峻时期，欧美国家特别关注对建筑物的节能要求，外墙外保温受到全世界范围内的高度重视，各国分别开始实施建筑墙体节能指标。这种被称之为外墙外保温及装饰系统的建筑节能技术迅速在全球范围内开展起来。
20世纪60年代，美国从欧洲引进此项技术，并根据本国的具体气候条件和建筑体系特点进行了改进和发展。同样在70年代处初的能源危机时期，由于建筑节能的需要，外墙外保温及装饰系统在美国的应用不断增加。1977年，外墙外保温已成为美国商业及共用建筑最流行的保温隔热系统之一，占美国商业及公用建筑市场约30%和全美新建建筑外墙的10%。
由于该系统特有的保温隔热效果，而且材质轻盈并抗开裂，特别是造型和色彩丰富多彩，从上世纪80年代初期，外墙外保温开始大量应用于北美的民用住宅，特别是在高端市场，并逐步被用户认可和接受，至今此项技术在美国的应用已达40多年之久，最高建筑达44层，并在美国南部的炎热地区和寒冷的北部地区均有广泛的应用，效果显著。目前北美市场主要的外墙外保温系统有BASF（Finestone），DRYVIT、STO、PAREXLAHABRA等国际著名品牌。
因北美建筑以木质结构为主且国土面积广阔，跨越不同的气候带，在应用外墙外保温技术时所遇到的问题比欧洲要复杂的多。如何使外墙外保温系统象在欧洲一样正常使用，始终是北美外墙外保温制造商和施工商研究的课题。
北美民用建筑的建筑结构形式主要是木质框架结钩，建筑外围护基材主要是石膏板、木质泡花板、木质纤维板、薄纤维板（Flake plywood）等。由于外保温系统中的聚苯板不透气，如果墙体内部有水气蒸发出来就会在墙体与苯板之间聚积，持续的聚积湿气、水和生物繁殖会对房屋木质结构和其它屋内设施造成严重腐蚀。因而北美比国内更重视外墙外保温系统的防水、防潮气和防生物侵蚀功能。为使外墙外保温更好的适应北美建筑特征和气候变化，有关系统供应商对外墙外保温系统进行了防、排水和完善整个保温系统耐久性和配套性等两方面的改进。
其一，北美除了公共建筑外，其余绝大部分是1～2层的木结构斜屋面建筑。这种建筑包括门窗周围、阴角、阳角、管根等所有的细部节点都做泛水处理，在房子四周全部包裹有能够呼吸的保温隔热和防潮材料，秉承防排结合、以排为主的防水理念，通过对系统进行防水处理和内部安装排水装置来防止水滲透和湿气侵入。
其二，从增强整个系统的柔韧性和完善饰面材料与整个系统配套性这两个方面来提高保温系统的弹性和耐久性。不同于国内在外墙外保温系统中大量使用以单组份干粉砂浆作为粘结和抹面砂浆，北美的外保温系统中的粘结剂、抗裂剂及装饰砂浆以双组份的膏壮体为主。究其原因，主要是基于以下考虑：第一，单组分砂浆的主要成分为聚醋酸乙烯一乙烯聚合物，通常又称可分散性胶粉。可分散性胶粉是由聚合物乳液经喷雾干燥加工而成，经过干燥的胶粉是聚集在一起的球性颗粒，溶于水可形成稳定的分散液，失水后又形成一种不可逆膜，与乳液成膜的原理一样。但聚醋酸乙烯一乙烯聚合物在喷雾干燥后，破坏了聚合物分子链的结构，从而使乳液的长分子链结构变为固态粉状的短分子链结构，这个过程是不可逆的。所以干粉砂浆加水后得到的聚合物胶浆，为离散态的短分子链结构，从而在抗裂、防水性能上大大降低。在微观的结构下可以发现，双组分液态胶与水泥形成的聚合物呈连续态，单组分干粉砂浆加水形成的聚合物呈离散态，因而双组份材料比单组份材料具有更好的弹性；其二，双组份材料施工有其独特优势，工人在现场不用加水，直接把浆料在桶中搅伴均匀后即可使用，而避免了单组份材料现场加水搅拌引起的计量不准及粉尘污染。
国外在选择与保温系统相配套的饰面材料时非常慎重和科学，特别考虑了饰面材料与系统中其它材料的相容性和匹配性，即欧美发达国家在推广应用外墙外保温技术中，常常把外保温与饰面材料(coating or paint) 作为一个完整的复合体系看待，即除考虑聚苯板系统的保温隔热效果及安全性外，同时非常重视外墙外保温与装饰材料的统一、配套即两者之间的相容及相适应性。
美国和欧洲在几十年的应用历史中，对外墙外保温系统进行了大量的基础研究，如薄抹灰外墙外保温系统的耐久性问题；在寒冷地区中的露点问题；不同类型的系统在不同冲击荷载下的反应问题；试验室测试和实际工程性能的相关性问题等。根据欧盟经验，只有通过大型耐候性试验的外墙外保温系统，才有可能在25年内经受住周期性热湿和热冷气候条件的长期作用。试验模拟夏季高温暴晒后突降暴雨的50℃温差和冬季昼夜温度变化的反复作用。试验过程和工程实际有很好的相关性。它是对外墙外保温系统的设计构造、施工和材料的匹配性的综合检验。只有通过试验，才能证明外墙外保温系统的耐久性和稳定性。
在大量的实验研究基础上，欧美国家对外墙外保温已有严格的立法，其中包括要求对外墙外保温系统的强制认证标准，以及对系统中相关组成材料的标准等。由于欧美国家有相应健全的标准、严格的立法，对外墙外保温系统，一般都要求有25年的使用年限。事实上，该系统在上述地区的应用历史已超过25年。
外墙外保温及装饰系统在欧洲和北美分别经过50多年和近30年的发展，已经成为一套较为完善成熟的建筑物外部绝缘系统。尽管其在北美应用推广过程中遇到因系统渗水，造成内部木质建筑结构受损的严重质量问题，但经过对系统进行的防水、疏水等技术的改进，特别是加强了施工技术的完善和施工质量的监管，及外墙外保温系统制造商采用的一整套系统供应及科学管理理念和制度，使外墙外保温系统日益成为欧美建筑节能领域外墙维护结构隔热保温的主导产品。
随着全球气候变暖，各国ZF及社会公众对节能减排的重视程度日益高涨，建筑能耗已超过社会总能耗的1/3，建筑节能的重要性和紧迫性已成为全社会的共识。外墙外保温是欧美建筑外围护结构保温隔热的主要形式，并广泛应用于新建建筑和既有建筑改造中，目前美国商业建筑和民用住宅应用外墙外保温的比例以每年25%的速度在增长，而且市场需求随着建筑节能推广的深度和广度会越来越大。
四、中国目前外墙外保温及装饰系统的现状
目前，建筑节能已经在各地区全面展开，随着建筑节能市场的迅速升温，大小保温企业纷纷登场，欲以最快的速度抢占市场。但由于大部分中小型保温材料生产和施工企业管理不规范，造成 建筑节能市场鱼龙混杂、以次充好、偷工减料、虚假宣传、夸张功效、恶性压价竞争、节能工程节能不达标等问题普遍存在。许多竣工时间不常的工程出现了大面积的保温系统开裂、滲水、长毛，严重的則造成墙面大面积脱落，致使本应节能的工程反而造成更大的资源浪费。这不仅直接影响到业主和客户的切身利益，同时也必然对刚刚发展起来的外保温事业造成不良后果。大大影响到了开发商对本来不太熟悉的外墙外保温产品产生“畏惧”和“排斥”心态。
除以上问题之外，目前在国内，保温隔热与外饰材料是两个无关联的材料。尽管国家144、149、158等不同的外墙外保温规范中都提出保温体系中应选用与体系相容的弹性涂料，但在理论上对饰面材料与保温体系相容性及匹配性等方面还缺乏基础和系统的研究。在实际应用上，还在外墙外保温材料上大量使用存在严重缺陷的饰面材料。例如，在抗拉强度很低的聚苯板上外贴瓷砖；外墙外保温表面涂刷与保温体系寿命难以匹配的水性乳胶漆；使用会腐蚀聚苯乙稀泡沫板的溶剂型涂料等。目前，保温系统饰面材料的研究远落后与保温系统本身的研究，无论从饰面材料的与保温系统的匹配性还是满足市场多层次、多样化的要求等诸方面都存在很大的距离
如何确保建筑节能外墙外保温系统的质量，是致力于推动建筑节能事业发展的同仁共同追求的目标。外墙保温涂装饰体系是一个系统工程，要确保工程质量，仅仅依靠有好的产品是不够的，最终质量还受工程环境、施工方案、施工水平、系统配套等因素的影响。虽然我国建筑节能事业已得到深入发展，但是由于保温系统的复杂性和现有企业保温体系的技术局限，部分外墙外保温工程出现的开裂、剥落、漏水和耐久性差等质量问题，致使外墙外保温工程不仅不能起到保温隔热的作用，甚至使建筑基本的耐久性和外观质量都深受影响。按照系统工程施工要求，提高外保温装饰体系的质量，需要系统材料供应企业和施工企业的共同协作和配合，市场迫切需要从系统的角度来解决外保温装饰系统的质量问题。
1、外墙瓷砖在外墙外保温系统中的使用
曾几何时，外墙砖成为风靡一时的外墙饰面材料，城市乡镇的大街小巷满目皆是瓷砖马赛克。但随着时间的推移，不少八、九十年代建造的贴面砖的建筑出现了零零散散的脱落现象，面砖脱落砸伤行人的事件时有报道，面砖在给居民带来不安全隐患的同时还不方便维修，斑驳的墙面严重影响建筑物的外观和城市的形象。
近年来，随着建筑节能事业的逐步推广，很多建筑物都采用了外墙外保温系统，由于外墙砖的自重较大，对保温材料的承重能力有较高要求，这无形中增加了保温系统的成本，而且安全隐患更加严重。外保温墙面粘贴瓷砖会在砖缝处存水，增加系统渗水的可能性。同时，贴外墙砖的保温系统在面砖脱落后还会造成透寒，影响建筑的保温节能效果。
此外，外墙砖在环保、生产、装饰、施工、对建筑物保护等方面也存在明显的不足。特别在生产过程中对土壤、煤炭、石油等不可再生资源的消耗也相当大，价格相对来说也比较高，增加了建筑成本。而涂料有着墙砖无法替代的优势，采用涂料进行外墙装饰已经越来越多的为各方面所接受，北京、上海、重庆、江苏、大连等地方ZF已经明确规定高层建筑必须使用涂料进行装修，禁止使用马赛克。烟台城市建设规划和设计部门也相继出台了住宅建筑和外墙保温外墙中慎重使用陶瓷面砖，推广应用质量合格的建筑外墙涂料的相关规定。
2、建筑涂料在外墙外保温系统中的的应用
ZF对涂料推广的政策支持早已有之，只是涂料行业早几年的发展极不规范，涂料生产企业良莠不齐，一些、低质低档的涂料一度让建筑商失望，导致建筑涂料虽好的前景，但无好的口碑，让本应退出主流市场的墙砖又卷土重来。
随着涂料行业的不断发展，涂料市场的逐步规范，涂料技术的不断进步，国内涂料产品的总体品质有了明显改善。尤其是一些具有高度社会责任感的涂料生产企业，以技术创新为手段，积极推动行业的发展。一些新的功能型、高科技、高品质产品，使外墙装饰涂料在耐久性、耐沾污性、抗裂性等方面有了充分的质量保障，而且很多仿石材、仿陶瓷面砖涂料令墙面的装饰效果日益丰富，使外墙涂料替代瓷砖成为可能。
外墙涂料与外墙砖的对比
比较项目 外墙涂料 外墙砖
环保性 涂膜可自然降解 废弃后不可降解，处理成本高
节能性 对不可再生资源的消耗极小 对土壤、煤碳等不可再生资源消耗极大
装饰性 色彩可任意选择，质感丰富 色彩范围较窄，但能表现较为复杂的图案
对建筑物的保护 可对建筑物的需求开发产品，起到对建筑物的保护和修补作用 只是单纯的覆盖美化作用，不具有保护性
安全性 安全无忧 易发生脱落，产生安全隐患
自重 除真石漆外，自重≤1.5公斤/m2 6公斤/m2
翻新成本 低,旧涂层的处理较为容易 高,旧涂层的处理较为复杂
翻新工期 短 长,需先凿除旧涂层,对业主的影响较大
耐沾污性 优质涂料与瓷砖同等水平瓷砖 与优质涂料同水平
耐久性 耐久耐候系列均在15年以上 十年左右
以往涂料和保温材料是两个独立的产品，但在建筑物整体装饰系统中却是不可分割的，保温材料选择不当，会导致涂料开裂；涂料质量不佳，反过来会影响
涂料一般由底腻子和面涂组成。在建设部JG/T157-2004《建筑外墙用腻子》行业标准颁布前，打底腻子抗裂性并没有的到市场的足够重视。外墙涂装施工大多使用的是107胶加水泥、纤维的自制腻子，由于现场调配的随意性，腻子的耐水、耐碱、粘结强度等性能均较差，不仅起不到覆盖墙面龟裂纹的作用，反而造成外墙涂装工程更多的质量问题。 如前述，外墙保温涂装工程与非保温工程相比，由于保温墙面承受的温差更大，更容易产生裂纹。除了选择使用优质的保温系统材料和严格按照规范施工预防裂纹产生外，采用柔（弹）性抗裂腻子与弹性涂料共同组成柔韧抗裂涂层来弥补保温墙面龟裂纹成为提高外保温系统质量的有效途径。
为了满足外保温对弹性腻子和涂料的需要，提高保温墙面龟裂纹覆盖率。有实力的涂料公司正着力开发不仅能有效弥补和覆盖外保温龟裂纹，而且与市场上主要的外保温系统都能够配套良好腻子，使保温涂装工程从开始施工就最大程度地避免了后期质量问题。
为避免基层严重的返碱和返盐现象，必须在涂料底部涂刷底漆，目的是增加基层的强度及增加基层与涂料的附着力，保证涂料饰面的耐久性。在选择底漆时应注意与所用涂料的配套性及施工性。
3、国际知名外保温公司在中国的发展
德国申得欧公司是国际知名的外保温公司，该公司自1835年创立至今，经过不断改造和扩大，现今已成为德国涂料和外保温行业最先进，自动化程度最高的生产企业。申得欧公司外墙外保温的特性为优良的防水透气性，不需要使用高弹涂料来弥补裂缝，确保体系的呼吸性和保温功能性，使用寿命达25年的，是目前技术成熟的外保温体系。
2000年，申得欧公司通过并购上海迪诺瓦公司进入中国市场，成立了上海申得欧有限公司，公司借助原迪诺瓦公司的市场网络，使申得欧公司产品在国内墙体保温和涂料高端领域建立了品牌。申得欧公司2005年在廊房投资建厂成立廊房Sto公司，在国内分别推广了以下产品：
- 1994年首家在国内推广应用具有桥连并掩盖外墙裂缝能力的高弹性涂料及配套产品；
- 1995年首家在国内推出兼具有机和无机性能优点的有机硅树质复合外墙涂料；
- 1998年首次在国内推出憎水透气的高渗透型硅树质底面处理剂
- 2000年首家在国内推出和应用具有掩盖外墙裂缝能力的厚质饰纹涂料系列产品；
- 2000年首次在国内推出“零VOC”内墙环保涂料，即不含任何可挥发性有机挥发物；
- 2002年首家推出具有荷叶效应的外墙涂料；
- 2004年首家推出独具创意的内墙装饰系列产品；
- 2005年推出具有可见光催化效能的生态环抱内墙涂料（同时为零VOC产品）
五、装饰砂浆的特点及应用前景
1、装饰砂浆作为建筑外装饰材料
传统的装饰砂浆（Coloure Stucco），是一种相当古老的内、外墙抹灰及装饰材料，其在欧洲已有几百年的历史。该产品主要由水泥、砂、石灰、石膏、钙粉、粘土等无机天然材料构成，在施工现场与水搅拌后，涂抹在砖石、混凝土等基材的表面。彩色装饰砂浆是在材料中掺进一定量的矿物颜料，涂抹在建筑表面进行装饰。传统装饰砂浆因使用耐候性很好的无机天然矿物材料作为原材料，使得产品具有良好的物理特性、优异的耐久性、古朴自然和丰富多彩的装饰效果。在欧州等地区，用其装饰的很多建筑历经上百年的风雨苍殇，现在仍保持完好无损。至今，装饰砂浆（Stucco）在美国还被称为西班牙或殖民地风格。
尽管传统装饰砂浆历史悠久、应用广泛，但因传统装饰砂浆是一种以水泥基为主的纯无机材料，必然存在水泥基材料本身固有的抗拉强度低、弹性差，易产生收缩裂隙等问题。为克服这些缺陷，传统装饰砂浆的应用者在材料中掺进了纤维和胶体等材料，目的是改善装饰砂浆的抗开裂性及和易性。上世纪80年代以来，随着聚合物改性砂浆技术的出现，通过在装饰砂浆中掺进多种聚合物材料和添加剂，材料的物理力学性质特别是弹性和耐久性得到明显改善。
北美的民用住宅建筑一般使用3层配套的装饰砂浆系统，其分别为：（1）具有阻水和防滲功能的防水膜，其确保从系统外部渗进来的水能顺着防水膜上的沟槽排到底部的排水系统中，从而保护木质及石膏墙面；（2）为金属网和抗裂砂浆，它成为装饰砂浆的抗裂基础，其中第一层水泥砂浆直接涂抹于金属网上，常常被称为打底灰，底灰一般较粗糙以增强与其上抹灰层的覆着力，底灰上为二道抹灰，两者厚度分别为7/8 inch和3/8 inch；（3）为装饰砂浆，厚度为1/8 inch。国外的装饰砂浆公司往往有几十种颜色和粗、中、细三种规格供客户选择。
装饰砂浆可采取涂抹或喷涂的办法进行施工，涂抹法
装饰喷涂是一种更有效外墙装饰技术，产品可为只含水泥、石灰和其它添加物的细腻型产品，其在现场与水均匀拌合即可使用。该产品可通过喷涂等方法直接喷涂在已有的外保温墙体表面来调整装饰砂浆的颜色而不影响其表面纹理。它大部分的用途是对修补处的找色，遮盖污染甚至重涂整个建筑。
装饰砂浆在欧美、日本、南韩被越加广泛的应用在各种建筑装饰中，特别是民用住宅的内外墙使用装饰砂浆装饰几乎已成为一种时尚。
2、装饰砂浆作为外墙外保温系统饰面材料
彩色聚合物装饰砂浆有诸多外墙涂料不可替代的独特优势
a、抗开裂性
装饰砂浆与保温系统中粘结砂浆、抗裂砂浆一样，同是以水泥基为主的无机硅酸盐类材料，两者的物理力学性质，包括弹性模量及线性变形系数等基本相同，因而与保温系统相互匹配，避免了差异变形引起的应力裂隙。装饰砂浆饰面层的弹性有效的吸收因建筑物稳定及墙体热胀冷缩产生的应力变形。
聚合物干粉砂为弹性结构，涂装后不会因天气冷热交替而产生开裂现象，涂装于建筑物外表，就象给建筑物楚穿上一件具有弹性的防水隔热衣，因其具备较厚的涂层，一般都在1-1.5毫米以上,防水防漏效果特别好,比普通涂料更具有对保温系统的保护功能,且抗压抗撞,不开裂、不掉块，具有特别的韧性。
b、耐久性
装饰砂浆为与聚合物砂浆属同性质产品，采用的是与砂浆混合在一起的天然矿物质氧化铁颜料，为通体着色结构，其耐粉化、耐紫外线、耐老化、耐褪色变黄能力都要优于有机类合成颜料制成的普通涂料。特别是因颜色是与装饰砂浆混合在一起形成约两毫米厚的通体涂层，即便表皮被刮掉，其内部依然不变色。
彩色装饰面砂浆的骨料由硅砂构成，其耐磨、耐撞击能力都比普通涂料层要优越，由于装饰砂浆的平均厚度为1mm，约为普通同涂料的10倍，相当于在保温体系外部覆盖了一层厚厚的保护层，缓冲了因温度变化导致结构变形产生的应力，避免了雨、雪、冻、融、干、湿循环等自然灾害造成的保温体系破坏，减少空气中有害气体和紫外线对保温体系的侵蚀。因而只要质量和厚度能保证，装饰砂浆可以有效的防止和减少保温体系的温度变形，有效的消除保温体系表面的微裂隙。使得保温系统在其使用过程中不用再次粉刷。
c、相容性
经过聚合物改性的彩色装饰砂浆与抹面砂浆为同质材料。
d、环保性
e、透汽耐水
材料有阻水和透汽功能，可将水阻挡在墙外，但又使室内的水蒸汽能自然排放出来。
f、质感突出、返朴归真 装饰性强
g、阻燃及安全性
h、经济、性价比优越
i、附着力及施工性
j、生产过程中的节能减排
产品可在任意建筑面上施工，只要施工面平整，它就可以牢固附着于上面形成涂层，施工方法也可多种多样，喷涂、刮涂或滚涂施工的宽容性极好，墙面湿度只要不大于90%，即可进行施工。在25oC温度，相对湿度小于75%环境下施工，表干时间为1小时，足干时间为24小时。
该涂料可特别应用于旧建筑改造，外观已陈旧的建筑物，无论以水泥、石灰、瓷砖等何种材料贴面，只要该墙体表面光滑平整，即可涂装翻新，如果是瓷砖之间较大的接缝，用干粉砂浆填缝补平，然后施工，既不需凿去旧瓷砖，也不需在旧瓷砖表面刮涂打底腻子。
六、装饰砂浆研究的指导思想和技术路线
如何确保建筑节能外墙外保温系统的质量，是所有致力于推动建筑节能事业发展的同仁共同追求的目标。要做好外墙外保温工程就不能单纯地把其看成是利益的角逐场，应该看到它担负着环保和节能的重任，应注意影响质量的各个环节。
1、关键技术
（1）可再分散胶粉
在外墙外保温装饰系统（EIFS），国内称为膨胀聚苯板薄抹灰外墙外保温系统中，采用可再分散胶粉可以提高单组粉聚合物改性砂浆的粘结强度、保护层和饰面砂浆的性能。聚合物砂浆是EIFS系统的核心技术。其中粘结砂浆可提升与基材和聚苯板的粘结强度、柔性、复合网格布后的抗冲击强度和低吸水；饰面砂浆可起到良好的装饰效果，防水且透气。而保温层中的防护层可赋予体系一定的强度和弹性，使体系能承受一定的外力冲撞，承受大自然热冷、冻融、暴晒、雨淋等温度变化而不致开裂，所以抹面纱浆应具备较高的柔性（开裂应变），具有良好的防水性能和透气性能。玻璃纤维网格布应具有较高的抗断强度和节点抗滑能力，以及较低的延伸率。
参考文献
[1] 膨胀聚苯板薄抹灰外墙外保温系统，中华人民共和国建筑行业标准 JG 149-2003
[2] 王庆生 外墙外保温技术体系的发展现壮及展望 外墙外墙外保温技术. 15
[3] 黄振利 拉级建筑和建筑垃圾 外墙外墙外保温技术. 32
彩色砂浆在外墙外保温装饰系统中的应用
Dafu
一、前言
二、外墙外保温及外饰层的特点和相关要求
1、相容性
2、耐温变性
3、抗裂性
4、耐久性及使用寿命
5、拒水透汽性
6、防火性
三、外墙外保温及装饰系统在欧美国家的应用
四、中国目前外墙外保温及装饰系统的现状
1、外墙瓷砖在外墙外保温系统中的使用
2、建筑涂料在外墙外保温系统中的的应用
五、装饰砂浆的特点及应用前景
1、装饰砂浆作为建筑外装饰材料
2、装饰砂浆作为外墙外保温系统饰面材料
六、装饰砂浆研究的指导思想和技术路线
一、前言
随着我国建筑节能政策的全面推广，我国各地分别开时强制性执行建筑节能50%和65%的标准。要完成以上节能标准，大部分新建和既有建筑改造都需要采用在以在外墙粘贴膨胀聚苯板为主的外墙外保温系统。因该系统是由基层墙体、聚合物粘结砂浆、膨胀聚苯板、纤维网格布、膨胀螺拴、聚合物抹面砂浆和彩色饰面层等不同化学物理性质的材料复合而成，又要考虑雨、雪、冻、融、干、湿循环、大气热应力、风压、地震力、水和水蒸气、火和外来的冲击力等诸多的外界破坏力量的影响，要做到“在正确使用和正常维护条件下，使用年限不少于25年” [1] ，就要求保温系统与装饰面各层不同材质及特性的材料不仅要满足各自特定的性能要求，而且要求各层材料之间彼此相容，相互协调，形成一个有机整体。目前学术界和工业界对适合于外墙外保温这一复杂系统的饰面材料从理论和实践的结合上还缺乏深入详尽的研究，而这一带有普遍性的问题如不加以认真解决，势必影响外墙外保温技术的健康发展。实践证明:：聚合物装饰砂浆的许多功能和特点恰恰符合了外墙外保温系统的要求，不失为一种优异的外保温系统配套外装饰产品。大力开发和应用彩色装饰砂浆并将其科学的运用于薄抹灰外墙外保温系统，将有助于解决目前外保温技术在中国的提高和完善。
二、外墙外保温及外饰层的特点和相关要求
针对外墙外保温体系的特殊性，与外墙外保温材料相关的国家标准JG 158-2004《胶粉聚苯颗粒外墙外保温系统》和JG 149-2003《膨胀聚苯板薄抹灰外墙外保温系统》，及技术规程JGJ 144-2004（J408-2005）《外墙外保温技术规程》均对外墙外保温饰面材料作了明确规定。涂料是与外墙外保温体系配套使用的主要外装饰材料，它必须具备以下特点：
1、相容性
饰面材料与保温体系相容性包括两个方面，一为前者与后者材性友好，相互粘结牢固；二是两者不会相互腐蚀。外墙外保温系统各组成部分应具有物理化学稳定性，所有组成材料应彼此相容。有关研究证明溶剂型涂料不适用于外墙外保温体系，因为外墙外保温体系一般采用聚苯乙稀板（EPS、XPS）或（PU）等为保温层，根据相似相溶原理，含苯和甲苯等成分的有机溶剂会溶蚀聚苯乙稀泡沫板。即使水性涂料中常用的200号溶剂油，其中芳香烃也能溶解聚苯乙稀保温层。聚苯乙稀保温层被溶剂型涂料溶蚀而使外墙外保温系统破坏的事故已不罕见。在外墙外保温体系中，溶剂型涂料溶蚀聚苯乙稀的数量与防护层的厚度和空隙率，溶剂的溶解力、挥发速率和数量等因素有关。
2、耐温变性
温度的变化会引起材料的热胀、冷缩，当约束条件下温度变形引起的温度应力足够大时，墙体就会产生温度裂缝，根据研究，由温度和干缩共同产生的墙体裂缝，几乎占全部可遇裂缝的70%以上，因此热应力的影响必须给予足够的重视。从外墙外保温系统抗裂防护层受热应力的因素看，该系统聚苯板保温层外仅是3～6mm的抗裂砂浆复合网格布，膨胀聚苯板的导热系数为0.042W/(m•K)，而抗裂砂奖的导热系数为0.93W/(m•K)，两材料的导热系数相差22倍。由于聚苯板保温层热阻很大，从而使防护层的热量不易通过传导扩散，因此当受太阳直射时热量积蓄在抗裂砂浆层，其表面温度高达50—70oC，部分地区甚至达80oC，遇突然降雨降温则温度会降至15 oC左右，温差可达35—65 oC。因此在热量相同的情况下，外保温抗裂保护层的温度变化速度比无保温情况提高8—30倍。这样的温差变化以及受昼夜和季节室外气温的影响，对抹面砂浆的柔性和网格布耐久性提出了相当高的要求。另外，当温度超过70 oC时，聚苯板会产生不可逆热收缩变形造成较为严重的开裂变形。这种温度变化的严酷性对外保温系统饰面材料料是一个极大的考验。
3、抗裂性
保温系统中会产生因温度和湿度变化产生裂隙。
温度裂缝
因为作为保温层的聚苯乙稀泡沫板与保温系统中聚合物砂浆、腻子和涂料等其它材料的材质密度相差过大，这就决定了材料间的弹性模量和线膨胀系数也不尽相同，在温度应力作用下的变形量及速率也不尽相同，这种差异会导致以下情况的发生。
（1）根据材料力学，在相同的温度条件下，如两种材料的线膨胀、线收缩系数相差很大，会在不同材料的界面处产生裂隙，外墙外保温为一复合系统，其中苯板的线膨胀系数比抹面砂浆的线膨胀系数大很多，这就存在着开裂隐患。
（2）不同材料的升降温速度使得材料在的热胀冷缩状态下的不同形变速率，相邻材料的变形速率差造成彼此之间相牵制，最终导致两种材料的界面处产生热应力[3]，当这种温度应力足够大，而超过材料的极限应力时，会使保温系统产生裂缝。
干缩裂缝
保温体系中的粘结剂、抹面砂浆等会随着含水量的降低，而产生收缩变形。在含水率降低的过程中，如果外部环境变化引起的水份散失过快、过急时，变形将不均匀，甚至突变，这会引起较大的收缩变形，而引发保温体系开裂。这类裂隙在保温体系上分布广、数量多，程度也比较严重。
为避免因材料变形特性不同造成系统破坏，有关研究者提出了“逐层渐变的柔性抗裂”理论，即解决外墙外保温裂缝应遵循的主要原则和采用的技术路线是:遵循一条给温度应力释放的原则,采用“逐层渐变、柔性释放应力的抗裂技术”，可以有效地控制保温层表面裂隙的产生。柔性抗裂技术路线的构造设计要点是：一是保温材料各相邻层约束和反约束力应足够的小，其中材料的弹性模量、线膨胀系数应相近；二是组成外保温层的各层材料应有一定的柔性，既有一定的变形能力，在变形条件下不会产生裂隙，并且在反复变形情况下，不会产生疲劳破坏；三是若相邻层变形能力相差较大，应设柔性释放应力的过度层，如柔性腻子胶，粘面砖用柔性粘结砂胶等；四是对于钢性面层材料应设柔性分隔缝，中间镶有一定变形能力的柔性胶，如柔性瓷砖勾缝胶柔性块材分隔缝胶等。为满足外保温系统对饰面材料抗开裂性的要求，国家在相应的外墙外保温规范中明确提出：外墙外保温饰面底层腻子和涂料必须具有一定的抗裂、柔性变形能力和一定程度的断裂延伸率。
4、耐久性及使用寿命
彩色饰面层对保温体系而言，其不单具有装饰功能，同时还应具有对保温体系的保护功能，提高保温体系的使用寿命，减少长期的维修费用。
在JGJ 144-2004（J408-2005）《外墙外保温技术规程》规程中规定，在正确使用和正常维护的情况下，外墙外保温工程的使用寿命不应少于25年，若要与之配套，则涂刷在外保温表面涂料的寿命也应达到或接近25年，但目前普通涂料的使用寿命只有3～5年，中高档弹性涂料和氟碳漆的寿命基本上也只是10～15年。这预示着，在外保温系统的正常使用情况下，要至少涂覆3—5遍涂层。
5、拒水透汽性
外墙外保温体系对饰面层的拒水透气性有严格的要求，即按JC149-2003规定，外墙外保温系统5mm厚的防护层，浸水24h，吸水量要求不大于500g/m2，外墙外保温系统防护层和饰面涂层的水蒸汽湿流密度要求不小于0.85g/(m2•h)。对于外保温系统的外饰层而言，其吸水量要小于保温层，而水蒸汽湿流密度应远远大于保温层，这样才能确保比较少的水进入墙体而水蒸汽又能畅通无阻的排出。对于外墙外保温系统及饰面系统，吸水量（拒水性）和水蒸汽湿流密度（透气性）是要求同时满足的，并要综合平衡，从而即防止外面的水分渗入到保温系统内部，因冻胀作用而导致系统的破坏，又避免因系统中水蒸气释放不出来，集聚于系统内部而结露积水，影响系统的正常使用和系统的耐久性[1]。这就使得保温系统各种材料之间的匹配成为非常重要的一环。
6、防火性
发生火灾时，聚苯板更容易造成墙体脱落，并产生毒气。目前国家对外保温系统还未制定相应的规范。
综上所述，外墙外保温系统是采用各种特殊性能的材料，将其用合理结构复合而形成的多功能绝热系统。此系统中的材料应具有优良的轻质、高弹、防水、防火等性能，并能集保温隔热与装饰于一体。所以，系统中的所有材料在性能上的协调配合是整个系统安全可靠，质量稳定和长久耐久的关键。
三、外墙外保温及装饰系统在欧美国家的应用
外墙外保温装饰系统（EIFS）发源于二战后的欧洲，主要是受战火破坏严重的德国，最初主要用于修复和加固被战火损坏的建筑，弥补墙体裂缝，通过实际应用后发现，当把这种泡沫塑料板粘贴到建筑墙面以后，既能有效的遮盖墙体出现的裂缝等问题，又具有良好的保温隔热性能，节约了实际应用能源的费用。经过对该类系统进行热工实验得知，建筑物采取外墙外保温是最直接最科学的节能方式之一。
在欧州，建筑墙体基础材料主要是砖、石和混凝土结构。典型的外墙外保温体系由以下三层组成：
1、聚苯乙稀板（polyisocyanurate foam），其以聚合物粘结砂浆和机械固定锣拴的形式被固定在基层墙体上；
2、具有优良弹性、耐久性和防水性的抹面聚合物砂浆、耐碱玻璃纤维网，其中抹面砂浆中胶结材料水泥成分较少而树脂成分较多，多为百分之百的丙稀酸聚合物材料，尽管价格较高，但具有更好的柔韧性和防水性。
3、采用丙稀酸聚合物技术（acrylic co-polymer technolog）生产的表面装饰层—聚合物装饰砂浆（colour stucco），装饰砂浆一般较厚（1—2mm）和粗糙，与涂料相比具有更佳的耐水性，抗冲击性、耐候性等。
在上世纪70年代世界面临石油危机的严峻时期，欧美国家特别关注对建筑物的节能要求，外墙外保温受到全世界范围内的高度重视，各国分别开始实施建筑墙体节能指标。这种被称之为外墙外保温及装饰系统的建筑节能技术迅速在全球范围内开展起来。
20世纪60年代，美国从欧洲引进此项技术，并根据本国的具体气候条件和建筑体系特点进行了改进和发展。同样在70年代处初的能源危机时期，由于建筑节能的需要，外墙外保温及装饰系统在美国的应用不断增加。1977年，外墙外保温已成为美国商业及共用建筑最流行的保温隔热系统之一，占美国商业及公用建筑市场约30%和全美新建建筑外墙的10%。
由于该系统特有的保温隔热效果，而且材质轻盈并抗开裂，特别是造型和色彩丰富多彩，从上世纪80年代初期，外墙外保温开始大量应用于北美的民用住宅，特别是在高端市场，并逐步被用户认可和接受，至今此项技术在美国的应用已达40多年之久，最高建筑达44层，并在美国南部的炎热地区和寒冷的北部地区均有广泛的应用，效果显著。目前北美市场主要的外墙外保温系统有BASF（Finestone），DRYVIT、STO、PAREXLAHABRA等国际著名品牌。
因北美建筑以木质结构为主且国土面积广阔，跨越不同的气候带，在应用外墙外保温技术时所遇到的问题比欧洲要复杂的多。如何使外墙外保温系统象在欧洲一样正常使用，始终是北美外墙外保温制造商和施工商研究的课题。
北美民用建筑的建筑结构形式主要是木质框架结钩，建筑外围护基材主要是石膏板、木质泡花板、木质纤维板、薄纤维板（Flake plywood）等。由于外保温系统中的聚苯板不透气，如果墙体内部有水气蒸发出来就会在墙体与苯板之间聚积，持续的聚积湿气、水和生物繁殖会对房屋木质结构和其它屋内设施造成严重腐蚀。因而北美比国内更重视外墙外保温系统的防水、防潮气和防生物侵蚀功能。为使外墙外保温更好的适应北美建筑特征和气候变化，有关系统供应商对外墙外保温系统进行了防、排水和完善整个保温系统耐久性和配套性等两方面的改进。
其一，北美除了公共建筑外，其余绝大部分是1～2层的木结构斜屋面建筑。这种建筑包括门窗周围、阴角、阳角、管根等所有的细部节点都做泛水处理，在房子四周全部包裹有能够呼吸的保温隔热和防潮材料，秉承防排结合、以排为主的防水理念，通过对系统进行防水处理和内部安装排水装置来防止水滲透和湿气侵入。
其二，从增强整个系统的柔韧性和完善饰面材料与整个系统配套性这两个方面来提高保温系统的弹性和耐久性。不同于国内在外墙外保温系统中大量使用以单组份干粉砂浆作为粘结和抹面砂浆，北美的外保温系统中的粘结剂、抗裂剂及装饰砂浆以双组份的膏壮体为主。究其原因，主要是基于以下考虑：第一，单组分砂浆的主要成分为聚醋酸乙烯一乙烯聚合物，通常又称可分散性胶粉。可分散性胶粉是由聚合物乳液经喷雾干燥加工而成，经过干燥的胶粉是聚集在一起的球性颗粒，溶于水可形成稳定的分散液，失水后又形成一种不可逆膜，与乳液成膜的原理一样。但聚醋酸乙烯一乙烯聚合物在喷雾干燥后，破坏了聚合物分子链的结构，从而使乳液的长分子链结构变为固态粉状的短分子链结构，这个过程是不可逆的。所以干粉砂浆加水后得到的聚合物胶浆，为离散态的短分子链结构，从而在抗裂、防水性能上大大降低。在微观的结构下可以发现，双组分液态胶与水泥形成的聚合物呈连续态，单组分干粉砂浆加水形成的聚合物呈离散态，因而双组份材料比单组份材料具有更好的弹性；其二，双组份材料施工有其独特优势，工人在现场不用加水，直接把浆料在桶中搅伴均匀后即可使用，而避免了单组份材料现场加水搅拌引起的计量不准及粉尘污染。
国外在选择与保温系统相配套的饰面材料时非常慎重和科学，特别考虑了饰面材料与系统中其它材料的相容性和匹配性，即欧美发达国家在推广应用外墙外保温技术中，常常把外保温与饰面材料(coating or paint) 作为一个完整的复合体系看待，即除考虑聚苯板系统的保温隔热效果及安全性外，同时非常重视外墙外保温与装饰材料的统一、配套即两者之间的相容及相适应性。
美国和欧洲在几十年的应用历史中，对外墙外保温系统进行了大量的基础研究，如薄抹灰外墙外保温系统的耐久性问题；在寒冷地区中的露点问题；不同类型的系统在不同冲击荷载下的反应问题；试验室测试和实际工程性能的相关性问题等。根据欧盟经验，只有通过大型耐候性试验的外墙外保温系统，才有可能在25年内经受住周期性热湿和热冷气候条件的长期作用。试验模拟夏季高温暴晒后突降暴雨的50℃温差和冬季昼夜温度变化的反复作用。试验过程和工程实际有很好的相关性。它是对外墙外保温系统的设计构造、施工和材料的匹配性的综合检验。只有通过试验，才能证明外墙外保温系统的耐久性和稳定性。
在大量的实验研究基础上，欧美国家对外墙外保温已有严格的立法，其中包括要求对外墙外保温系统的强制认证标准，以及对系统中相关组成材料的标准等。由于欧美国家有相应健全的标准、严格的立法，对外墙外保温系统，一般都要求有25年的使用年限。事实上，该系统在上述地区的应用历史已超过25年。
外墙外保温及装饰系统在欧洲和北美分别经过50多年和近30年的发展，已经成为一套较为完善成熟的建筑物外部绝缘系统。尽管其在北美应用推广过程中遇到因系统渗水，造成内部木质建筑结构受损的严重质量问题，但经过对系统进行的防水、疏水等技术的改进，特别是加强了施工技术的完善和施工质量的监管，及外墙外保温系统制造商采用的一整套系统供应及科学管理理念和制度，使外墙外保温系统日益成为欧美建筑节能领域外墙维护结构隔热保温的主导产品。
随着全球气候变暖，各国ZF及社会公众对节能减排的重视程度日益高涨，建筑能耗已超过社会总能耗的1/3，建筑节能的重要性和紧迫性已成为全社会的共识。外墙外保温是欧美建筑外围护结构保温隔热的主要形式，并广泛应用于新建建筑和既有建筑改造中，目前美国商业建筑和民用住宅应用外墙外保温的比例以每年25%的速度在增长，而且市场需求随着建筑节能推广的深度和广度会越来越大。
四、中国目前外墙外保温及装饰系统的现状
目前，建筑节能已经在各地区全面展开，随着建筑节能市场的迅速升温，大小保温企业纷纷登场，欲以最快的速度抢占市场。但由于大部分中小型保温材料生产和施工企业管理不规范，造成 建筑节能市场鱼龙混杂、以次充好、偷工减料、虚假宣传、夸张功效、恶性压价竞争、节能工程节能不达标等问题普遍存在。许多竣工时间不常的工程出现了大面积的保温系统开裂、滲水、长毛，严重的則造成墙面大面积脱落，致使本应节能的工程反而造成更大的资源浪费。这不仅直接影响到业主和客户的切身利益，同时也必然对刚刚发展起来的外保温事业造成不良后果。大大影响到了开发商对本来不太熟悉的外墙外保温产品产生“畏惧”和“排斥”心态。
除以上问题之外，目前在国内，保温隔热与外饰材料是两个无关联的材料。尽管国家144、149、158等不同的外墙外保温规范中都提出保温体系中应选用与体系相容的弹性涂料，但在理论上对饰面材料与保温体系相容性及匹配性等方面还缺乏基础和系统的研究。在实际应用上，还在外墙外保温材料上大量使用存在严重缺陷的饰面材料。例如，在抗拉强度很低的聚苯板上外贴瓷砖；外墙外保温表面涂刷与保温体系寿命难以匹配的水性乳胶漆；使用会腐蚀聚苯乙稀泡沫板的溶剂型涂料等。目前，保温系统饰面材料的研究远落后与保温系统本身的研究，无论从饰面材料的与保温系统的匹配性还是满足市场多层次、多样化的要求等诸方面都存在很大的距离
如何确保建筑节能外墙外保温系统的质量，是致力于推动建筑节能事业发展的同仁共同追求的目标。外墙保温涂装饰体系是一个系统工程，要确保工程质量，仅仅依靠有好的产品是不够的，最终质量还受工程环境、施工方案、施工水平、系统配套等因素的影响。虽然我国建筑节能事业已得到深入发展，但是由于保温系统的复杂性和现有企业保温体系的技术局限，部分外墙外保温工程出现的开裂、剥落、漏水和耐久性差等质量问题，致使外墙外保温工程不仅不能起到保温隔热的作用，甚至使建筑基本的耐久性和外观质量都深受影响。按照系统工程施工要求，提高外保温装饰体系的质量，需要系统材料供应企业和施工企业的共同协作和配合，市场迫切需要从系统的角度来解决外保温装饰系统的质量问题。
1、外墙瓷砖在外墙外保温系统中的使用
曾几何时，外墙砖成为风靡一时的外墙饰面材料，城市乡镇的大街小巷满目皆是瓷砖马赛克。但随着时间的推移，不少八、九十年代建造的贴面砖的建筑出现了零零散散的脱落现象，面砖脱落砸伤行人的事件时有报道，面砖在给居民带来不安全隐患的同时还不方便维修，斑驳的墙面严重影响建筑物的外观和城市的形象。
近年来，随着建筑节能事业的逐步推广，很多建筑物都采用了外墙外保温系统，由于外墙砖的自重较大，对保温材料的承重能力有较高要求，这无形中增加了保温系统的成本，而且安全隐患更加严重。外保温墙面粘贴瓷砖会在砖缝处存水，增加系统渗水的可能性。同时，贴外墙砖的保温系统在面砖脱落后还会造成透寒，影响建筑的保温节能效果。
此外，外墙砖在环保、生产、装饰、施工、对建筑物保护等方面也存在明显的不足。特别在生产过程中对土壤、煤炭、石油等不可再生资源的消耗也相当大，价格相对来说也比较高，增加了建筑成本。而涂料有着墙砖无法替代的优势，采用涂料进行外墙装饰已经越来越多的为各方面所接受，北京、上海、重庆、江苏、大连等地方ZF已经明确规定高层建筑必须使用涂料进行装修，禁止使用马赛克。烟台城市建设规划和设计部门也相继出台了住宅建筑和外墙保温外墙中慎重使用陶瓷面砖，推广应用质量合格的建筑外墙涂料的相关规定。
2、建筑涂料在外墙外保温系统中的的应用
ZF对涂料推广的政策支持早已有之，只是涂料行业早几年的发展极不规范，涂料生产企业良莠不齐，一些、低质低档的涂料一度让建筑商失望，导致建筑涂料虽好的前景，但无好的口碑，让本应退出主流市场的墙砖又卷土重来。
随着涂料行业的不断发展，涂料市场的逐步规范，涂料技术的不断进步，国内涂料产品的总体品质有了明显改善。尤其是一些具有高度社会责任感的涂料生产企业，以技术创新为手段，积极推动行业的发展。一些新的功能型、高科技、高品质产品，使外墙装饰涂料在耐久性、耐沾污性、抗裂性等方面有了充分的质量保障，而且很多仿石材、仿陶瓷面砖涂料令墙面的装饰效果日益丰富，使外墙涂料替代瓷砖成为可能。
外墙涂料与外墙砖的对比
比较项目 外墙涂料 外墙砖
环保性 涂膜可自然降解 废弃后不可降解，处理成本高
节能性 对不可再生资源的消耗极小 对土壤、煤碳等不可再生资源消耗极大
装饰性 色彩可任意选择，质感丰富 色彩范围较窄，但能表现较为复杂的图案
对建筑物的保护 可对建筑物的需求开发产品，起到对建筑物的保护和修补作用 只是单纯的覆盖美化作用，不具有保护性
安全性 安全无忧 易发生脱落，产生安全隐患
自重 除真石漆外，自重≤1.5公斤/m2 6公斤/m2
翻新成本 低,旧涂层的处理较为容易 高,旧涂层的处理较为复杂
翻新工期 短 长,需先凿除旧涂层,对业主的影响较大
耐沾污性 优质涂料与瓷砖同等水平瓷砖 与优质涂料同水平
耐久性 耐久耐候系列均在15年以上 十年左右
以往涂料和保温材料是两个独立的产品，但在建筑物整体装饰系统中却是不可分割的，保温材料选择不当，会导致涂料开裂；涂料质量不佳，反过来会影响
涂料一般由底腻子和面涂组成。在建设部JG/T157-2004《建筑外墙用腻子》行业标准颁布前，打底腻子抗裂性并没有的到市场的足够重视。外墙涂装施工大多使用的是107胶加水泥、纤维的自制腻子，由于现场调配的随意性，腻子的耐水、耐碱、粘结强度等性能均较差，不仅起不到覆盖墙面龟裂纹的作用，反而造成外墙涂装工程更多的质量问题。 如前述，外墙保温涂装工程与非保温工程相比，由于保温墙面承受的温差更大，更容易产生裂纹。除了选择使用优质的保温系统材料和严格按照规范施工预防裂纹产生外，采用柔（弹）性抗裂腻子与弹性涂料共同组成柔韧抗裂涂层来弥补保温墙面龟裂纹成为提高外保温系统质量的有效途径。
为了满足外保温对弹性腻子和涂料的需要，提高保温墙面龟裂纹覆盖率。有实力的涂料公司正着力开发不仅能有效弥补和覆盖外保温龟裂纹，而且与市场上主要的外保温系统都能够配套良好腻子，使保温涂装工程从开始施工就最大程度地避免了后期质量问题。
为避免基层严重的返碱和返盐现象，必须在涂料底部涂刷底漆，目的是增加基层的强度及增加基层与涂料的附着力，保证涂料饰面的耐久性。在选择底漆时应注意与所用涂料的配套性及施工性。
3、国际知名外保温公司在中国的发展
德国申得欧公司是国际知名的外保温公司，该公司自1835年创立至今，经过不断改造和扩大，现今已成为德国涂料和外保温行业最先进，自动化程度最高的生产企业。申得欧公司外墙外保温的特性为优良的防水透气性，不需要使用高弹涂料来弥补裂缝，确保体系的呼吸性和保温功能性，使用寿命达25年的，是目前技术成熟的外保温体系。
2000年，申得欧公司通过并购上海迪诺瓦公司进入中国市场，成立了上海申得欧有限公司，公司借助原迪诺瓦公司的市场网络，使申得欧公司产品在国内墙体保温和涂料高端领域建立了品牌。申得欧公司2005年在廊房投资建厂成立廊房Sto公司，在国内分别推广了以下产品：
- 1994年首家在国内推广应用具有桥连并掩盖外墙裂缝能力的高弹性涂料及配套产品；
- 1995年首家在国内推出兼具有机和无机性能优点的有机硅树质复合外墙涂料；
- 1998年首次在国内推出憎水透气的高渗透型硅树质底面处理剂
- 2000年首家在国内推出和应用具有掩盖外墙裂缝能力的厚质饰纹涂料系列产品；
- 2000年首次在国内推出“零VOC”内墙环保涂料，即不含任何可挥发性有机挥发物；
- 2002年首家推出具有荷叶效应的外墙涂料；
- 2004年首家推出独具创意的内墙装饰系列产品；
- 2005年推出具有可见光催化效能的生态环抱内墙涂料（同时为零VOC产品）
五、装饰砂浆的特点及应用前景
1、装饰砂浆作为建筑外装饰材料
传统的装饰砂浆（Coloure Stucco），是一种相当古老的内、外墙抹灰及装饰材料，其在欧洲已有几百年的历史。该产品主要由水泥、砂、石灰、石膏、钙粉、粘土等无机天然材料构成，在施工现场与水搅拌后，涂抹在砖石、混凝土等基材的表面。彩色装饰砂浆是在材料中掺进一定量的矿物颜料，涂抹在建筑表面进行装饰。传统装饰砂浆因使用耐候性很好的无机天然矿物材料作为原材料，使得产品具有良好的物理特性、优异的耐久性、古朴自然和丰富多彩的装饰效果。在欧州等地区，用其装饰的很多建筑历经上百年的风雨苍殇，现在仍保持完好无损。至今，装饰砂浆（Stucco）在美国还被称为西班牙或殖民地风格。
尽管传统装饰砂浆历史悠久、应用广泛，但因传统装饰砂浆是一种以水泥基为主的纯无机材料，必然存在水泥基材料本身固有的抗拉强度低、弹性差，易产生收缩裂隙等问题。为克服这些缺陷，传统装饰砂浆的应用者在材料中掺进了纤维和胶体等材料，目的是改善装饰砂浆的抗开裂性及和易性。上世纪80年代以来，随着聚合物改性砂浆技术的出现，通过在装饰砂浆中掺进多种聚合物材料和添加剂，材料的物理力学性质特别是弹性和耐久性得到明显改善。
北美的民用住宅建筑一般使用3层配套的装饰砂浆系统，其分别为：（1）具有阻水和防滲功能的防水膜，其确保从系统外部渗进来的水能顺着防水膜上的沟槽排到底部的排水系统中，从而保护木质及石膏墙面；（2）为金属网和抗裂砂浆，它成为装饰砂浆的抗裂基础，其中第一层水泥砂浆直接涂抹于金属网上，常常被称为打底灰，底灰一般较粗糙以增强与其上抹灰层的覆着力，底灰上为二道抹灰，两者厚度分别为7/8 inch和3/8 inch；（3）为装饰砂浆，厚度为1/8 inch。国外的装饰砂浆公司往往有几十种颜色和粗、中、细三种规格供客户选择。
装饰砂浆可采取涂抹或喷涂的办法进行施工，涂抹法
装饰喷涂是一种更有效外墙装饰技术，产品可为只含水泥、石灰和其它添加物的细腻型产品，其在现场与水均匀拌合即可使用。该产品可通过喷涂等方法直接喷涂在已有的外保温墙体表面来调整装饰砂浆的颜色而不影响其表面纹理。它大部分的用途是对修补处的找色，遮盖污染甚至重涂整个建筑。
装饰砂浆在欧美、日本、南韩被越加广泛的应用在各种建筑装饰中，特别是民用住宅的内外墙使用装饰砂浆装饰几乎已成为一种时尚。
2、装饰砂浆作为外墙外保温系统饰面材料
彩色聚合物装饰砂浆有诸多外墙涂料不可替代的独特优势
a、抗开裂性
装饰砂浆与保温系统中粘结砂浆、抗裂砂浆一样，同是以水泥基为主的无机硅酸盐类材料，两者的物理力学性质，包括弹性模量及线性变形系数等基本相同，因而与保温系统相互匹配，避免了差异变形引起的应力裂隙。装饰砂浆饰面层的弹性有效的吸收因建筑物稳定及墙体热胀冷缩产生的应力变形。
聚合物干粉砂为弹性结构，涂装后不会因天气冷热交替而产生开裂现象，涂装于建筑物外表，就象给建筑物楚穿上一件具有弹性的防水隔热衣，因其具备较厚的涂层，一般都在1-1.5毫米以上,防水防漏效果特别好,比普通涂料更具有对保温系统的保护功能,且抗压抗撞,不开裂、不掉块，具有特别的韧性。
b、耐久性
装饰砂浆为与聚合物砂浆属同性质产品，采用的是与砂浆混合在一起的天然矿物质氧化铁颜料，为通体着色结构，其耐粉化、耐紫外线、耐老化、耐褪色变黄能力都要优于有机类合成颜料制成的普通涂料。特别是因颜色是与装饰砂浆混合在一起形成约两毫米厚的通体涂层，即便表皮被刮掉，其内部依然不变色。
彩色装饰面砂浆的骨料由硅砂构成，其耐磨、耐撞击能力都比普通涂料层要优越，由于装饰砂浆的平均厚度为1mm，约为普通同涂料的10倍，相当于在保温体系外部覆盖了一层厚厚的保护层，缓冲了因温度变化导致结构变形产生的应力，避免了雨、雪、冻、融、干、湿循环等自然灾害造成的保温体系破坏，减少空气中有害气体和紫外线对保温体系的侵蚀。因而只要质量和厚度能保证，装饰砂浆可以有效的防止和减少保温体系的温度变形，有效的消除保温体系表面的微裂隙。使得保温系统在其使用过程中不用再次粉刷。
c、相容性
经过聚合物改性的彩色装饰砂浆与抹面砂浆为同质材料。
d、环保性
e、透汽耐水
材料有阻水和透汽功能，可将水阻挡在墙外，但又使室内的水蒸汽能自然排放出来。
f、质感突出、返朴归真 装饰性强
g、阻燃及安全性
h、经济、性价比优越
i、附着力及施工性
j、生产过程中的节能减排
产品可在任意建筑面上施工，只要施工面平整，它就可以牢固附着于上面形成涂层，施工方法也可多种多样，喷涂、刮涂或滚涂施工的宽容性极好，墙面湿度只要不大于90%，即可进行施工。在25oC温度，相对湿度小于75%环境下施工，表干时间为1小时，足干时间为24小时。
该涂料可特别应用于旧建筑改造，外观已陈旧的建筑物，无论以水泥、石灰、瓷砖等何种材料贴面，只要该墙体表面光滑平整，即可涂装翻新，如果是瓷砖之间较大的接缝，用干粉砂浆填缝补平，然后施工，既不需凿去旧瓷砖，也不需在旧瓷砖表面刮涂打底腻子。
六、装饰砂浆研究的指导思想和技术路线
如何确保建筑节能外墙外保温系统的质量，是所有致力于推动建筑节能事业发展的同仁共同追求的目标。要做好外墙外保温工程就不能单纯地把其看成是利益的角逐场，应该看到它担负着环保和节能的重任，应注意影响质量的各个环节。
1、关键技术
（1）可再分散胶粉
在外墙外保温装饰系统（EIFS），国内称为膨胀聚苯板薄抹灰外墙外保温系统中，采用可再分散胶粉可以提高单组粉聚合物改性砂浆的粘结强度、保护层和饰面砂浆的性能。聚合物砂浆是EIFS系统的核心技术。其中粘结砂浆可提升与基材和聚苯板的粘结强度、柔性、复合网格布后的抗冲击强度和低吸水；饰面砂浆可起到良好的装饰效果，防水且透气。而保温层中的防护层可赋予体系一定的强度和弹性，使体系能承受一定的外力冲撞，承受大自然热冷、冻融、暴晒、雨淋等温度变化而不致开裂，所以抹面纱浆应具备较高的柔性（开裂应变），具有良好的防水性能和透气性能。玻璃纤维网格布应具有较高的抗断强度和节点抗滑能力，以及较低的延伸率。
参考文献
[1] 膨胀聚苯板薄抹灰外墙外保温系统，中华人民共和国建筑行业标准 JG 149-2003
[2] 王庆生 外墙外保温技术体系的发展现壮及展望 外墙外墙外保温技术. 15
[3] 黄振利 拉级建筑和建筑垃圾 外墙外墙外保温技术. 32
