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铝型材为何需要进行清洗
阳极氧化建筑铝型材通过维护保养,发生点蚀和腐蚀变质就会缓慢,但遗憾的是还会发生;风、雨、水、热等自然因素和人为因素会引起沾污、腐蚀变质;因为SOχ和NOχ等大气污染物较多,建筑铝型材会受到意想不到的损伤;
1:沾污的附着
原千叶工业大学教授宇野英隆定义沾污为“材料表面出现不愉快的视觉现象”;沾污的成分因放置位置及使用环境的不同而异,有亲油性有机成分沾污的都市型和亲水性的无机成分沾污的田园型(如下表所示);
尤其形成沾污的主要成分是砂土中包含的无机成分二氧化硅和汽车尾气排放中包含的有机成分碳污染;都市型沾污的主要成分是油烟排烟等含碳介质相关联的,可以说是亲油性的;附着的沾污由于湿润/干燥的反复循环形成牢固的沾污;
产生场所
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产生沾污物质的原因
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沾污物质示例
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从外部来的
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浮游粉尘
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泥土粒子、碱性物质、尾气中未燃烧的碳化物等
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降雨
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浮游粉尘、盐类、可溶性二氧化硅
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酸性气体
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NOχ 、SOχ
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苔类、霉菌等孢子
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真菌类、藻类、地衣类
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由外装构成
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从涂装材料渗出的物质
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硬化剂的胺、表面活性剂、硅油、含铁物质
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从封孔材料渗出的油状物质
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硅油、塑化剂和硬化剂的未反应物质
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从混凝土砂浆渗出的物质
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碳酸钙、可溶性二氧化硅
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树脂的分解产物
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各种水溶性有机物
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金属的腐蚀产物
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红锈、白锈
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其机理如下表所示;沾污牢固附着,导致产生变褪色的现象,降低外观性能;阳极氧化膜或涂层上产生裂纹、膨胀等现象,降低了对铝型材的保护功能;
沾污附着的主要原因
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沾污附着作用
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沾污脱落原因
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沾污脱落作用
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水平/倾斜面
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含较多沾污的水流下漂浮在水中的灰尘因水的干燥而析出
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涂层的损耗
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沾污失去附着
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强疏水性
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附着亲油性的沾污 |
直接淋雨
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雨开始下时会溶解各种物质,雨下到某种程度时就变成了清水
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产生水痕状的沾污
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附着接触较高的水滴,在干燥的痕迹
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析出凝胶二氧化硅
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吸水性
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污染物浸透到内部促进了苔类、霉菌的繁殖
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阳光照射
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树脂氧化分解,损伤涂层使表面亲水化;具有杀菌作用
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保湿性
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促进了苔类、霉菌的繁殖
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阳光照射
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促进干燥,制止苔类、霉的繁殖,具有杀菌作用
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涂料树脂的分解
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微观的粗糙化,供给苔类/霉菌营养 |
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固化时的强风
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涂层和浮游粉尘带电,吸附在涂层上
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含酸雨、酸性气体的大气污染
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中和碱性物质,生成可溶性二氧化硅
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小雨、雾
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含有漂浮粉尘的浮动
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长时间降雨
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促进苔类、霉菌的繁殖
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树木
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苔类、霉菌等孢子大量生成,在壁面形成日光影
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2:腐蚀机理
铝型材在实际环境中的变质情况,随时间推移,特别是海盐粒子加速阳极氧化膜和涂层的腐蚀反应;海盐粒子乘着台风时的潮湿空气运送到内陆数十千米;铝型材门窗的着色阳极氧化膜受到海盐粒子的影响,在比较短的几年内就会发生点蚀;
沾污物质中包含的酸性物质侵蚀铝型材,发生轻微的点蚀,成为发生阳极氧化膜剥落和损伤的最大且最重要的原因;建筑铝型材在大气中腐蚀是因为其表面附着尘埃、煤烟、铁粉、硫的氧化物(SOχ)和氮的氧化物(NOχ),受空气中的湿气、雨水的影响,形成腐蚀性水溶液,腐蚀铝型材的表面;
3:建筑铝型材的清洗
建筑外装的清扫需要费用,可是如果不进行清洗,沾污随着时间的延长,会变质、损伤进而形成腐蚀;通过清扫/洗净的方法完全复原是很困难的,需要采用难以污染的材料或即使污染了也容易清洗的设计;
建筑外装清洗的目的是:①保持舒适卫生的环境;②保持美观;③保护建筑资产;④保持建筑物的性能和功能等;
在各种不同表面处理方法中,有对应不同表面变质水平的维护方法,发现牢固附着物和点蚀时,需要使用研磨剂等研磨去除,考虑到维护保养的需要,推荐使用易清洁的涂装;
4:外装清洗的现状和课题
从资源保护和环境问题出发需要长期保持建筑物外装美观,尽量避免沾污或点蚀;存在沾污就会损伤建筑物,因此清洗/防止沾污是极为重要的;可是,保养的实施情况很少,保养实施率仅有5%;腐蚀变质是遗憾又真实的;从费用的方面来看,建筑业主对铝型材外装材料的定期清洗的重视程度不足;
在城市中,从屋檐、排水位置和密封位置产生的雨筋污染也成为问题;沾污的评价很难,碳污染也很难评价;材料的预先评价方法中,耐污染性方面雨筋的实际暴露测试要用6个月,标准规定洗净后的值在△E3以下,光泽保持率在90%以上;还有带电压、表面张力的测定等;清洗时,为了去除二氧化硅的牢固附着,使用研磨剂有时会划伤阳极氧化膜;
因为耐用年限与保养管理的频率有关,在建筑机械设备中可进行机械的物理消耗及定期检查,即使是外装铝型材也需要定期清洗安装;尽早进行清洗可避免半永久性损伤或变质的发生;
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