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鋁型材為何需要進行清洗
陽極氧化建筑鋁型材通過維護保養,發生點蝕和腐蝕變質就會緩慢,但遺憾的是還會發生;風、雨、水、熱等自然因素和人為因素會引起沾污、腐蝕變質;因為SOχ和NOχ等大氣污染物較多,建筑鋁型材會受到意想不到的損傷;
1:沾污的附著
原千葉工業大學教授宇野英隆定義沾污為“材料表面出現不愉快的視覺現象”;沾污的成分因放置位置及使用環境的不同而異,有親油性有機成分沾污的都市型和親水性的無機成分沾污的田園型(如下表所示);
尤其形成沾污的主要成分是砂土中包含的無機成分二氧化硅和汽車尾氣排放中包含的有機成分碳污染;都市型沾污的主要成分是油煙排煙等含碳介質相關聯的,可以說是親油性的;附著的沾污由于濕潤/干燥的反復循環形成牢固的沾污;
產生場所
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產生沾污物質的原因
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沾污物質示例
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從外部來的
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浮游粉塵
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泥土粒子、堿性物質、尾氣中未燃燒的碳化物等
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降雨
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浮游粉塵、鹽類、可溶性二氧化硅
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酸性氣體
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NOχ 、SOχ
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苔類、霉菌等孢子
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真菌類、藻類、地衣類
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由外裝構成
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從涂裝材料滲出的物質
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硬化劑的胺、表面活性劑、硅油、含鐵物質
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從封孔材料滲出的油狀物質
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硅油、塑化劑和硬化劑的未反應物質
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從混凝土砂漿滲出的物質
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碳酸鈣、可溶性二氧化硅
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樹脂的分解產物
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各種水溶性有機物
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金屬的腐蝕產物
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紅銹、白銹
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其機理如下表所示;沾污牢固附著,導致產生變褪色的現象,降低外觀性能;陽極氧化膜或涂層上產生裂紋、膨脹等現象,降低了對鋁型材的保護功能;
沾污附著的主要原因
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沾污附著作用
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沾污脫落原因
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沾污脫落作用
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水平/傾斜面
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含較多沾污的水流下漂浮在水中的灰塵因水的干燥而析出
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涂層的損耗
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沾污失去附著
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強疏水性
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附著親油性的沾污 |
直接淋雨
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雨開始下時會溶解各種物質,雨下到某種程度時就變成了清水
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產生水痕狀的沾污
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附著接觸較高的水滴,在干燥的痕跡
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析出凝膠二氧化硅
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吸水性
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污染物浸透到內部促進了苔類、霉菌的繁殖
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陽光照射
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樹脂氧化分解,損傷涂層使表面親水化;具有殺菌作用
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保濕性
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促進了苔類、霉菌的繁殖
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陽光照射
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促進干燥,制止苔類、霉的繁殖,具有殺菌作用
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涂料樹脂的分解
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微觀的粗糙化,供給苔類/霉菌營養 |
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固化時的強風
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涂層和浮游粉塵帶電,吸附在涂層上
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含酸雨、酸性氣體的大氣污染
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中和堿性物質,生成可溶性二氧化硅
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小雨、霧
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含有漂浮粉塵的浮動
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長時間降雨
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促進苔類、霉菌的繁殖
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樹木
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苔類、霉菌等孢子大量生成,在壁面形成日光影
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2:腐蝕機理
鋁型材在實際環境中的變質情況,隨時間推移,特別是海鹽粒子加速陽極氧化膜和涂層的腐蝕反應;海鹽粒子乘著臺風時的潮濕空氣運送到內陸數十千米;鋁型材門窗的著色陽極氧化膜受到海鹽粒子的影響,在比較短的幾年內就會發生點蝕;
沾污物質中包含的酸性物質侵蝕鋁型材,發生輕微的點蝕,成為發生陽極氧化膜剝落和損傷的最大且最重要的原因;建筑鋁型材在大氣中腐蝕是因為其表面附著塵埃、煤煙、鐵粉、硫的氧化物(SOχ)和氮的氧化物(NOχ),受空氣中的濕氣、雨水的影響,形成腐蝕性水溶液,腐蝕鋁型材的表面;
3:建筑鋁型材的清洗
建筑外裝的清掃需要費用,可是如果不進行清洗,沾污隨著時間的延長,會變質、損傷進而形成腐蝕;通過清掃/洗凈的方法完全復原是很困難的,需要采用難以污染的材料或即使污染了也容易清洗的設計;
建筑外裝清洗的目的是:①保持舒適衛生的環境;②保持美觀;③保護建筑資產;④保持建筑物的性能和功能等;
在各種不同表面處理方法中,有對應不同表面變質水平的維護方法,發現牢固附著物和點蝕時,需要使用研磨劑等研磨去除,考慮到維護保養的需要,推薦使用易清潔的涂裝;
4:外裝清洗的現狀和課題
從資源保護和環境問題出發需要長期保持建筑物外裝美觀,盡量避免沾污或點蝕;存在沾污就會損傷建筑物,因此清洗/防止沾污是極為重要的;可是,保養的實施情況很少,保養實施率僅有5%;腐蝕變質是遺憾又真實的;從費用的方面來看,建筑業主對鋁型材外裝材料的定期清洗的重視程度不足;
在城市中,從屋檐、排水位置和密封位置產生的雨筋污染也成為問題;沾污的評價很難,碳污染也很難評價;材料的預先評價方法中,耐污染性方面雨筋的實際暴露測試要用6個月,標準規定洗凈后的值在△E3以下,光澤保持率在90%以上;還有帶電壓、表面張力的測定等;清洗時,為了去除二氧化硅的牢固附著,使用研磨劑有時會劃傷陽極氧化膜;
因為耐用年限與保養管理的頻率有關,在建筑機械設備中可進行機械的物理消耗及定期檢查,即使是外裝鋁型材也需要定期清洗安裝;盡早進行清洗可避免半永久性損傷或變質的發生;

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