高层建筑物外墙清洗

高层建筑物外墙清洗

由于酸洗确实具有很好的除污实效,所以酸洗至今仍是清洗某些污垢的基本清洗手段。但是使用时应十分小心,由于酸洗不当造成的严重不良后果的情况经常发生,如原本闪闪发光的大理石墙面酸洗后变得黯淡无光,瓷砖墙面也变得毛毛糙糙,玻璃上则留下难看的腐蚀水印。墙面被酸液腐蚀后反而更易积聚灰尘,雨水都很难将灰尘冲洗下去,再次清洗则不仅要加大经费开支,而且往往不得不使用更强的酸来提高清洗能力,这样经常会陷入恶性循环中。因此在酸洗时需要在实践中不断摸索经验,在清洗时尽量做到既能清除污垢而又不损害基材。建筑物外墙清洗

1.据经验介绍在酸洗操作时,为了防止在花岗岩等石材的表面发生“酸烧”(即在清洗之后表面呈白烟或白雾状),在清洗过程中应首先使石材表面充分含水,这是为了防止酸液直接渗入到石材内部。因为花岗岩等石材具有微孔隙,实际上有0.05一0.35%的吸水率,所以处理不当很容易造成酸液侵入石材内部的问题。酸一亘侵人石材的内部,就很难补救,即使再用水清洗也很难将侵入的酸清除出来。

而酸侵入石材内部发生酸烧现象,在清洗时往往是发现不了的,通常要经过几天甚至十几天才能发现,但此时再补救已为时过晚。在使用酸洗时还应注意控制好酸的浓度,尽可能在用水稀释后使用,并从实践中摸索和控制好酸液在清洗表面上的“停留时间”,做到既能充分发挥酸洗除垢的作用,又防止对基材的损伤。应特别强调的是在酸洗之后及时用大量水将酸液清除是十分重要的,而且用大量水快速清洗的效果,要比用少量水慢慢清洗好得多。目前在酸洗后用高压水清洗已成为最常采用的工艺。典型的酸洗施工程序包括:

2.试洗一一洗前防护一一酸洗一一水洗一一清理环境。试洗即在清洗之前先用清洗力弱或浓度稀的酸逐步试验,以选出最合适的酸,并确定其浓度。并用它在清洗现场选择一个不太显眼但具有典型污染型态的表面进行试洗,试洗的面积一般在一平方米以上。洗前防护措施:对建筑物外墙上易受酸腐蚀的玻璃、铝质窗框等部位,用聚乙烯等塑料薄膜将其覆盖,以免酸洗液的附着、渗人。在建筑物的外墙根下种有花草时,也应用塑料薄膜将它们及周围的土壤覆盖,以免酸液滴下造成植物枯死、土壤被污染,以及在地面上留下污斑。

3.酸洗:首先用磨削等物理清洗手段,将墙面上的风化产物等污垢清除,再向待清洗的石材及其周围洒水,并使它被水充分渗透。然后用刷子等工具将酸洗剂进行均匀全面的涂抹,对污垢厚重的部位还应用刷子沾取酸液反复擦拭清洗,直至污垢被完全清洗掉。

水洗:目前已普遍采用高压清洗机,利用高庄水射流的喷射力量进行清洗。在无法采用高压水清洗的场合,可采用长时间的洒水冲洗的方法。在无法大量洒水时,可用刷子涂布碳酸钠等碱液将残余酸液中和,然后再用少量水把多余的碳酸钠碱液除去。但这种方法一般情况下不要采用,因如果碳酸钠残液去除不尽,也会造成新的污染。

清理环境把前面设置的塑料薄膜等清理干净,并用水对现场进行清理。在酸洗工艺中必须进行充分水洗是十分重要的。实践表明只有将酸洗剂的效力与(高压)水清洗的作用更好结合起来,酸洗才能取得最好的效果。

4.高压水射流清洗除了采用化学清洗剂清洗,建筑物外墙清洗时还常用到高压水射流技术。与用化学清洗剂清洗相比,利用高压水射流清洗的优点是对基材的损坏很小。用高压水射流清洗建筑物外墙有三种方法:纯水射流清洗、磨料水射流清洗和化学药剂辅助水射流清洗。通常采用纯水对建筑物外墙进行清洗,由于它只需用水就可’发挥最大的清洗能力,所以具有清洗效率高、成本低、对周围环境无污染、不损伤建筑物的优点。根据压力的不同,纯水射流清洗可分为高压清洗和超高压清洗两种。

(1) 高压清洗

高压清洗一般是指用巧MPa左右的水压喷射水进行清洗,由于配合使用的加压设备可装载在汽车上,因此具有行动、搬运灵活自如的优点而被广泛采用。它对各种外墙饰面均有很好的清洗效果,尤其适合对粗抛光的石料进行清洗。但当污垢已渗入到石料内部时,还需配合酸洗进一步处理。

(2) 超高压清洗

超高压清洗使用的水压可高达15OMPa,由于产生高压的设备体积较大,不宜随意搬动,所以将设备的主体置于地面上,而用高压软管将高压泵与喷头连接起来,高压软管可在几百米的范围内移动,也可达到近百米的高度。当超高压的水从直径0.15mm的细喷嘴中喷射出去时,就会产生强大的清洗力。为了扩大清洗作用面积,还可将喷头制成有12个孔的多孔型装置,并使喷头发生旋转,清洗面积就可大大增加。由于使用的喷头孔径极细,所以可在非常节水的情况下达到清洗的目的。是一种节水型的高压水清洗技术。

高压水清洗既可以作为化学清洗之后的冲洗和进一步的精细处理,使石料等装饰材料可恢复到未被污染前的洁净状态,也可以作为单独的除污处理工艺或用于剥除外墙破损的油漆、涂料饰面的清洗。由于它的清洗能力极强而对建材的损害很小,所以它的应用范围还在不断扩大,特别是在石材清洗的应用上还存在很大的开发潜力。

高压水清洗存在的主要问题是对水的消耗量大,特别是在缺水的地区推广这项技术有一定难度。另外也应考虑到使用这项技术时对周围环境造成的不良影响。

5.喷砂清洗

喷砂清洗又称磨料清洗,它实际上并不是一种严格意义上的清洗,而是利用磨料喷射到建材表面进行表面研磨加工的同时将污垢去除的方法。喷砂分为干式和湿式两种。在建筑物外墙清洗技术中喷砂清洗是一种技术要求较高的技术,非熟练工人施工时往往会对石材造成损坏,只有在有经验的技术人员指导下才能取得好的效果。

(1) 干式喷砂干式喷砂是利用空气压力将磨料(细硅砂等)喷射向建材表面,达到磨平表面的目的。这种方法的研磨力强,适合对硬度较大的建材进行研磨,而且不需用水,适合在缺水地区采用。它的缺点是噪音大、在空气中产生的灰尘也大,还会损坏质地较软的建材,因此要改进收集装置以消除灰尘污染。

(2) 湿式喷砂在需要减少粗糙磨料影响的场合可以采用湿式喷砂(又称磨料水射流)。湿式喷砂是在高压水射流清洗使用的水中混入河沙、石英砂、石榴石、铜矿渣等较细的坚硬的研磨料再对建材表面进行喷射清洗,其清洗效果优于单纯的高压水清洗,同时又避免了喷砂清洗中由于粉尘造成的健康和污染环境的问题。特别适合对建筑物外墙上已风化的石料表层进行剥离清除。但它存在施工时噪音大、设备庞杂的缺点。与超高压水清洗相比它的抛光性能稍差。为了节约用水目前还采用低压传输、气一水涡流等新技术加以改进。

6.激光清洗

目前国外对于建筑物外墙污垢已有采用激光进行清洗的实例。研究表明利用激光清洗去除石质建材,特别是石质文物上的污垢有很好的效果。对于激光清洗的设备及其工作原理在本杂志已发表的有关文章中已有详细介绍,在此不再重复。但应指出的是:利用激光清洗技术清除附着在建筑物石材表面的地衣等微生物污垢有很好的效果。

地衣等微生物污垢附着在建筑物外墙上不仅影响美观,而且会渗入石材发生腐蚀反应,造成石材的生物风化,结果会导致石材表层的物理和化学性质发生变化,并使建筑物表面出现变色、结壳、裂纹、剥蚀等现象,最终降低建筑物的使用寿命。人们曾研究过使用各种方法清除这些微生物垢,如在清洗剂内加入无机或有机的杀菌剂(如次氛酸钠等含氛杀菌剂和季按盐等阳离子杀菌剂等),但采用药物处理的化学方法终归会对环境、生态和石材本身的性能造成一定的不良影响。研究表明利用脉冲激光束照射的方法可以很好地除去附着在石材表面的地衣等微生物垢,而又不会对石材造成任何损坏。这是因为激光只在物体的表面产生作用,而对物体的内部无任何的影响。但由于激光发生器的造价很高,所以我国的清洗公司尚未开展这方面的工作。

7.高层建筑外墙的清洗

随着社会的进步,城市中的高层建筑物越来越多,对高层建筑外墙的清洗技术的研究也在深人。目前根据具体情况的不同,清洗高层建筑外墙的方法主要有下列几种:

(1) 传统方法

最早的方法是搭建脚手架,工人进行手工清洗,完成清洗后再拆除脚手架。这是一种费时、费工的方法。而且建筑物越高建拆脚手架花费的时间越长,清洗成本太高而效率太低。目前这种清洗方式已基本被淘汰。

(2) 使用载人设备的清洗方法

目前使用的载人设备包括:吊篮、升降平台等,是利用在建筑物顶层通过绞车、定滑轮对其进行升降控制,将工人、清洗工具、清洗材料先后装在吊篮或升降平台中并悬吊到清洗面附近,由工人进行清洗作业,并随时可以根据需要移动位置,以利于清洗作业的进行。

一般清洗操作程序是工人站在吊篮等装置中用滚筒等工具将清洗剂均匀涂布在需清洗的部位,待清洗剂将污染面完全浸透润湿后,用专用刷子对污垢进行清洗,并用水进行冲洗,最后用干布进行擦拭清洗。这种方法是目前我国许多清洗公司采用的方法,这种方法比搭脚手架法的效率要高,但由于是人工清洗、使用简单工具和劣质清洗剂,所以效率仍很低,而且存在安全隐患。这是由于工人悬吊在空中或站在吊篮中,用刷子擦洗墙面,是一种简单、重复的机械动作,因此长时间操作容易因疲劳而出现事故。

高层建筑清洗属于高空作业,难度大、危险性高,因此清洗时工人必须系上安全带和工作绳才能开始工作,并且此项工作受天气影响很大,遇上大风、高温和雷雨天都不能作业。因此必须高度重视安全生产的问题,绝不可掉以轻心。前些年在上海就曾发生过在清洗现场高空吊篮突然滑落,造成三名工人当场死亡,楼下两辆轿车被砸毁的恶性事故。为了减轻工人的劳动强度,很有必要采取一些措施提高操作的机械化程度,我国的工程技术人员在这方面已取得许多的成果,如液压自动清洗刷就是其中的成果之一。目前这种人工清洗方法仍是许多国家普遍采用的方法,只是机械化程度上有所差别。

(3) 机械化自动清洗

目前在发达国家已研制出爬壁机器人等多种机械自动清洗方法,逐步淘汰了用提升设备载人进行手工清洗的方法。我国今后也必定会朝着高层建筑外墙清洗的无人化、自动化的方向发展。我国许多科研单位目前也正在积极进行适合我国国情的清洗机器人的研制。有关杂志上发表的这方面论文很多,有兴趣的读者可进一步查阅有关资料。

外墙装饰铝材的清洗

1. 装饰铝材的性能

大规模采用铝材装饰建筑物外墙面开始于上世纪60年代,由于纯的金属铝比较软,所以通常将它和镁等金属制成合金材料,使它具有质量轻和结实的特点。由于铝材便于在工厂大批量生产,因此很快替代钢木结构,成为楼宇玻璃窗架的首选材料。由于金属铝属于活泼金属,易被腐蚀,因此要对装饰铝材进行表面处理,并要定期进行清洗处理。金属铝虽然是一种很活泼的金属,但由于常温下在其表面可以形成一层薄薄的三氧化二铝保护膜,使其内部得到保护,所以铝材具有一定的防腐性能。为了使其保护膜更加牢固,还需对铝材进行特殊处理。所以装饰铝材是经过表面钝化和复合成膜等处理工艺制成的。

当把需进行表面钝化处理的铝材连结在电解槽的阳极时,在电解过程中在阳极附近就发生下述产生氧气的反应4OH一=ZHZO+02新生成的氧气吸附在作为阳极的铝材表面,并与之反应,生成致密的三氧化二铝薄膜,4AI+302=2A120三氧化二铝氧化膜一方面是性能良好的保护膜,能起到使内部铝材不再被氧化的作用,另一方面三氧化二铝氧化膜有良好的染色加工性能,使装饰铝材的外观不仅可呈银白色,也可以根据实际需要呈现为其它颜色(通常为古铜色)。这种加工方法叫铝的阳极氧化或电解着色。另一种表面钝化方法是将铝材放到冷的浓硫酸中处理,在这种情况下铝的表面也可以形成致密的氧化物钝化膜,使内部的铝材不再被氧化或腐蚀。

为了进一部提高铝材抗腐蚀的性能,在铝材发生表面钝化之后,再在铝材表面进行涂薄膜涂装处理,形成一个复合保护膜层。常用于涂装的高分子材料有聚氨基甲酸乙醋,在加热条件下可发生硬化的丙烯酸涂料和含氟树脂材料等。在铝材进行表面涂装形成的复合保护膜是无色透明、附着力好、坚硬而柔韧的薄膜,它使铝材的耐磨性、耐药品性、耐盐雾性、耐污染性、耐候性、耐酸雨性等性能都有很大改善。这样处理过的铝材称为铝塑板。

2. 铝材的污染和腐蚀

装饰铝材在使用一段时间后在风吹、雨淋和与灰尘接触的过程中,其表面上会聚积污垢层,因此铝材表面不仅会变得肮脏难看,而且其表面的保护层还会发生老化和破损。而当铝材表面失去保护膜的保护时,它就很容易被腐蚀。在铝材的外装饰涂层表面附着上粉尘、砂土、煤灰等污垢后,首先铝材表面的光洁度会发生变化,发黑变乌不美观,然后表面涂层就会发生龟裂和老化。

当表面涂层被破坏后,铝材就会发生电化学腐蚀(点蚀)。因此对装饰铝材必须根据涂膜表面老化的程度和点蚀的情况,分别进行清洗、保养和修补。判断涂膜表面老化程度的方法通常是根据表面上污物的多少、光泽度下降的程度、发生变色、退色现象的程度、粉化、磨耗的程度等几项指标进行的,一般把这些老化程度的指标分为三个等级。用类似的方法也可以判断涂膜内部的老化程度,如涂膜内部有否发生隆起、出现裂纹、有否剥落现象发生等,根据具体程度,这些指标也分为三个等级。

判断铝材发生腐蚀的程度,通常根据目测,观察铝材发生点蚀或发生较大面积的内蚀的程度。根据具体腐蚀程度,指标也可分为三级。如一级为未见,二级为可见,三级为显著可见腐蚀。铝材表面阳极氧化膜和复合涂膜在污垢作用下逐步发生老化的示意图。污染物中的酸性成分对铝材造成侵蚀,产生微细的点蚀,使保护膜层破坏是导致铝材损坏的主要原因。

首先灰尘等污染物聚集在铝材的表面,并在大气环境的影响下经过反复的结露和干燥,牢固附着在铝材上,随着时间的推移,附着物内部的水分、电解质盐分、亚硫酸等酸性成分将向涂膜和氧化膜层中渗透,并使高分子涂膜层发生破漏而出现裂纹、剥落等老化现象,当氧化铝保护膜发生破损时,将在内部铝材的个别局部域区产生斑斑点点的腐蚀(称为点蚀),并发展成腐蚀速度很快的电化学腐蚀,此时铝做为发生电化学腐蚀的原电池的负极,失去电子而被腐蚀,而污垢中的水分、酸性物质、盐分电解质成为原电池中的电解液,而污染物中可导电的固体粒子成为原电池的正极,起到传导电子的作用,一旦发生电化学腐蚀,铝材中的腐蚀就会迅速扩大并使涂膜脱落,因此一定要设法防止铝材的腐蚀发展到这磨严重的地步。

从外观上的变化也可以了解到涂膜老化的程度,如阳极氧化膜的老化腐蚀过程从外观上看到的逐步发展的现象是失去光泽一产生干涉膜一产生粉霜污斑一最后发展到出现点蚀。其中干涉膜是在阳光照射下可以在铝材表面看到类似七色彩虹的干涉现象。

粉霜是表层老化出现的起白霜现象。而高分子涂膜的老化程度从外观上看到的现象是:失去光泽一变色出现白奎化一起泡、破漏一剥离和出现点蚀。其中白奎化是指在阳光、风雨的老化作用下涂膜表层发生分解变化并产生粉状物的现象。当发现老化情况发展到较严重时就应及时清洗