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工程案例

業(yè)務(wù)范圍

高分子防水卷材技術(shù)

發(fā)布時間：2014-08-09

摘要：本文主要探索防水卷材相對于防水涂料的特點，卷材防水應(yīng)該要解決的技術(shù)問題，卷材試驗內(nèi)容補充以及卷材設(shè)計選擇和施工等技術(shù)問題。

關(guān)鍵詞：缺陷變化；卷材搭接；滿粘；抗竄水；蠕變；自愈性；施工性能；墊層

Waterproof membrane technology for the exploration of questions//Zhu Guanghao

Abstract: In this paper, explore the waterproofing membrane in relation to the characteristics of waterproof coating, waterproof membrane should be to resolve technical issues, test the contents of the supplementary material and design selection and construction material such as technical problems.

Key words: Change defects; membrane lap; full sticky; anti-channeling water; creep; self-healing nature; construction performance; concrete cushion

前言

建筑物、構(gòu)筑物的滲漏主要由建筑結(jié)構(gòu)親水、不致密或結(jié)構(gòu)空洞、縫隙等缺陷及其變化引起。在防止滲漏的設(shè)防中防水卷材作用顯著，同時也存在很多問題和爭論，解決問題和爭論可從以下兩方面著手：1）目標明確，防水工作的責任就是保障建筑物、構(gòu)筑物不滲漏，所有有關(guān)卷材防水層技術(shù)問題的標準和法令條文均應(yīng)有無可辯駁的理論依據(jù)，否則很容易誘導(dǎo)業(yè)內(nèi)人士玩弄概念而不去真正解決實際問題。2）注重效果，去偽存真，在有些情況下泥土就能解決的防水問題就沒必要推薦納米材料，防水產(chǎn)品的銷售以質(zhì)檢部門的檢測為基礎(chǔ)，所以材料的檢測應(yīng)以真實反映防水效果為依據(jù)，因為卷材防水層的失效往往在其薄弱環(huán)節(jié)，而這些環(huán)節(jié)卻與材料檢測無關(guān)，這樣常導(dǎo)致“高”性能的卷材不能高效率地防止滲漏問題。本文針對以上情況對卷材防水層的一些技術(shù)問題進行探索，以供參考。

1 卷材與涂料對比

作為建筑防水層的主要材料有兩類：防水卷材和防水涂料。一般來說，選擇防水涂料作防水層對基層缺陷封閉貢獻較大，而選擇防水卷材作防水層則更傾向于防止基層缺陷的產(chǎn)生和變化而滲漏。這兩類材料防水效果各有所長，對防水要求較高的建筑或部位常常配合使用，但同時采用涂料和卷材作復(fù)合防水層時，將涂料層接觸基面置于防水里層更為合理，當然，相鄰兩層防水層能否結(jié)合成一個整體也是至關(guān)重要的。

相對而言，屬于型材的防水卷材更受防水界青睞，主要有如下原因：1）不會因施工因素而改變卷材本身的物理性能和用料，不易在施工現(xiàn)場做假。卷材造假多源于生產(chǎn)廠家，涂料在施工現(xiàn)場即可進行做假。2）卷材防水層各部位的厚薄均勻，勻質(zhì)性好，而涂層厚度和勻質(zhì)性則受基面狀況、配料及施工等因素影響很大。3）卷材綜合物理性能普遍高于涂料。

2 卷材要解決的實際問題

2.1卷材搭接和細部處理

防水層是否連續(xù)無縫隙是檢驗防水層是否良好的一個基本指標。卷材防水層失效往往不是防水卷材本身的性能問題，多數(shù)是由防水施工和保護過程中破損、搭接不牢固、細部處理不到位而造成的。防水卷材之間的牢固搭接是防水施工首先要解決的問題，衡量卷材搭接效果應(yīng)該用以下指標：1）搭接處的剪切抗拉強度。按規(guī)定除焊接外，卷材的搭接寬度為10cm，用于搭接的粘結(jié)材料必需與卷材相容，但相容性是一個較為空泛的概念，在實際工作中不好掌握，以相應(yīng)的指標體現(xiàn)更為恰當。粘結(jié)強度是檢測粘結(jié)性能的主要指標，但此指標需做與卷材面垂直方向的拉拔試驗，對卷材的檢測極為不方便也不合適檢測搭接效果，沿卷材平面方向檢驗粘結(jié)好的搭接處剪切抗拉強度與卷材本身的抗拉強度作比較最能反映出卷材搭接處是否能達到與卷材同步的物理性能。2）搭接處的耐水性能。在選擇卷材搭接的粘結(jié)材料時，除要考慮在干燥條件下滿足粘結(jié)效果，還應(yīng)檢查其浸水后的剪切抗拉強度是否有明顯下降，否則仍不能保障卷材防水層的連續(xù)性。3）搭接處的抗老化性能。粘結(jié)材料的抗老化性能應(yīng)與卷材本身同步，或不低于卷材抗老化性能的80%。

卷材施工的難點在于不規(guī)則的邊、收頭和轉(zhuǎn)角等細部處理。對于收頭處理，相關(guān)標準、規(guī)范、規(guī)程等文件都有圖文說明，按習(xí)慣只要是國家級的文件就是神圣的，不管這些文件內(nèi)容是指導(dǎo)性還是強制性都應(yīng)無條件地順從，其實這些文件都是在告訴人們在收頭處理方面只要堅持以下兩個原則就可防止水的侵入：1）收頭處盡可能避免水的浸泡，2）在難以避免水浸泡的情況下想辦法（如用耐水和粘結(jié)性能較好的材料）固定并封閉收頭處。對于不規(guī)則的邊和轉(zhuǎn)角處理基本相似，這些部位因切口多搭接位不夠，易產(chǎn)生滲漏隱患，宜采用以下兩種辦法處理：1）采用任意拉伸的粘結(jié)片牢牢地粘貼覆蓋于切口處，使這些易成隱患的部位變得安全可靠。2）用涂料封閉的辦法來解決這些部位的隱患，封閉時，應(yīng)采用與卷材粘結(jié)較好的彈性防水涂料，涂覆厚度不應(yīng)小于2mm，必要時還需用網(wǎng)格布或無紡布等作加強處理。

2.2卷材的粘結(jié)和抗竄水

卷材施工從空鋪、點鋪、線（條）鋪到滿粘，目的是解決水通過卷材施工的缺陷在卷材防水層與被防水的基面之間隨意竄流（俗稱竄水）。空鋪、點鋪、線鋪的卷材防水層一旦出現(xiàn)竄水則易造成整層防水失效，防水層細小的缺陷即可產(chǎn)生竄水現(xiàn)象，而防水層缺陷的產(chǎn)生在防水施工和后續(xù)施工過程中很難避免，這樣滿粘卷材就變得尤為重要。防水界多數(shù)人認為卷材的粘貼越牢固越好，但事實上粘結(jié)牢固并不等同于滿粘，因為只有滿粘才可限制水從防水層缺陷處橫向擴散，同時卷材滿粘也不一定需要很牢固，只要粘結(jié)效果能體現(xiàn)出“滿”字即可達到不竄水的目的，因此鋪貼卷材防水應(yīng)以不竄水為最終檢測方向，要注重粘貼效果而不應(yīng)該一味強調(diào)粘結(jié)強度。

2.3卷材的抗變形能力和蠕變

目前防水材料均用抗拉強度和延伸率或延展性來描述防水層的抗變形能力，但事實上無論防水層的抗拉強度和延伸率有多良好都無法抗拒建筑裂紋等缺陷所產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力和趨近于零距離的延伸，通常情況卷材與基面粘結(jié)強度越高，卷材受基礎(chǔ)裂紋變化而拉伸變形的區(qū)域越小，而且在缺陷處受拉伸應(yīng)力的作用卷材容易產(chǎn)生應(yīng)力疲勞而壽命迅速下降。

事實上，卷材的滿粘可解決卷材竄水的問題，但高強度的滿粘效果卻大大地降低卷材的抗變形能力，這就要求卷材的粘結(jié)層既要保持滿粘不竄水，又要在基層變化時不脫離粘結(jié)，同時不傳遞應(yīng)力給卷材，使卷材防水層對缺陷變化的適應(yīng)性代替對缺陷變化的抗拒性，換句話說假如防水層隨缺陷變化而變化的同時不僅能保持連續(xù)且其物理化學(xué)性能不發(fā)生改變（簡稱蠕變），具備蠕變性能的防水材料能很好地適應(yīng)建筑缺陷的變化其抗拉強度和延伸率就顯得無關(guān)緊要。在蠕變原理未被業(yè)內(nèi)充分認識之前，市場上常常一味地強調(diào)材料的抗拉強度而忽視其蠕變性能無異于舍本求末。改性瀝青、線性高分子等極柔軟的可塑性物質(zhì)均具有良好的蠕變功能，它們在拉伸縮頸部位會產(chǎn)生緩慢的自動流平現(xiàn)象，采用瀝青類作蠕變材料時應(yīng)注意消除其溫敏性，使其不產(chǎn)生冷脆和熱流淌。

2.4卷材的抗老化性能

外露的有機合成分子材料應(yīng)避免紫外線的長期輻射是一種常識，因為紫外線的輻射對有機合成分子的物理化學(xué)性能影響很大，甚至能使其產(chǎn)生粉化，所以防水層常常在建筑結(jié)構(gòu)中為功能性中間層而不作飾面層。對不作飾面層合成高分子防水卷材只需進行耐水、耐候和耐化學(xué)介質(zhì)的抗老化性能檢測。

2.5卷材的其它性能

防水卷材除了具有良好的基本性能外如擁有如自愈性、施工便利性等特殊功能則更安全可靠。柔軟性足夠或遇水能膨脹的防水卷材可以自動彌補施工過程中防水層不易察覺的細小刺穿破壞，值得注意的是，對柔軟性很好的卷材，其柔軟度和厚度同時決定被刺穿恢復(fù)的能力，柔軟性越好，厚度越厚，則卷材自彌補刺穿缺陷的能力越好，而對于遇水能膨脹的卷材則應(yīng)考慮將其膨脹體積限制在合理的范圍內(nèi)，以避免破壞強度不高的保護層。

除了卷材的物理化學(xué)性能外，防水卷材的施工性能也極其重要，卷材的施工性能主要是要解決防水施工的便利性，以下幾個方面可以提升防水施工的效率：1）確定防水施工配套工具、卷材搭接粘結(jié)材料以及細部處理配套材料，2）使卷材自帶粘結(jié)層，以保證滿粘效果。3）卷材粘結(jié)層能同時適用于潮濕干燥基面施工，最大限度地滿足施工現(xiàn)場的需要，4）降低粘結(jié)層的溫敏性，避免產(chǎn)生高溫流淌、低溫變硬現(xiàn)象，使卷材適應(yīng)于國內(nèi)的氣候變化。

3 卷材檢測內(nèi)容的補充

1.1抗竄水代替粘結(jié)

用抗竄水試驗代替粘結(jié)強度檢測更能體現(xiàn)粘結(jié)所達到的防水效果，參考作法如下：

試驗器具：

竄水儀：是由一個400 mm × 直徑90 mm 的玻璃管、正方形混凝土塊和固定框架組成。

試驗方法：

裁取190mm×190 mm 正方形中心帶孔（直徑15 mm）卷材，然后將裁好的卷材貼在正方形混凝土塊上，再將固定架安裝好。把玻璃管從固定架頂部圓孔中插入直立混凝土塊上，固定好固定架后，用環(huán)氧樹脂或密封膠將玻璃管和卷材的接口密封好。待環(huán)氧樹脂完全固化（一般24小時）后，在玻璃管中盛滿水。觀察是否有竄水現(xiàn)象。（一般觀察一個月時間）。同時做3組竄水試驗。

1.2增加蠕變抗裂性

具有蠕變性能的卷材應(yīng)以蠕變抗裂性檢測代替卷材的抗變形（抗拉強度和延伸率）檢測，更能彰顯卷材對基層變化的適應(yīng)性，參考作法如下：

試驗器具：拉力試驗機

試驗方法：

將兩塊150mm×105 mm同樣大小的水泥塊并排緊挨擺放，然后將裁好的卷材150mm×105 mm對稱鋪貼在水泥塊上。在標準條件下放置10h后將鋪有卷材的磚塊裝在拉力試驗機夾具上，卷材與夾具之間用不銹鋼片做墊層，以固定卷材。固定好卷材后，使拉力試驗機以250mm/min的速度拉伸，直到卷材被拉斷或粘結(jié)脫開。用直尺測量卷材斷裂時磚塊之間的距離（L0）。

距離越大，證明卷材的抗裂性能越好。

1.3搭接效果的檢測

卷材防水的搭接效果是防水可靠性的一大保障，檢測部門可根據(jù)施工方提供的工法，制作搭接樣品，并對樣品的搭接處進行測試。耐水性和虛接狀況可用單面浸泡不滲水來檢測，同時檢測搭拉處的剪切抗拉強度和抗老化性，以保證搭拉處的防水效果與卷材同步。

4 卷材的設(shè)計選擇和施工

4.1地下室底板

地下室底板防水是針對地下室底板結(jié)構(gòu)而進行的，這就要求在做卷材防水時使防水層與上面的細石混凝土保護層滿粘而成為一個整體，同是需要與墊層之間能形成隔離或自由滑動。如果防水層牢牢粘住混凝土墊層勢必隨著墊層的變化而受損，墊層為地下室后續(xù)施工提供服務(wù)，它并不成為建筑的功能性結(jié)構(gòu)，而墊層的變化卻難以預(yù)期，受地基環(huán)境因素的影響混凝土墊層極易產(chǎn)生局部下沉和開裂。為了保障防水層不受墊層的破壞，防水卷材應(yīng)該采取空鋪、點鋪和線（條）鋪的辦法施工，防水卷材與墊層粘貼也應(yīng)只求施工便利，不應(yīng)粘結(jié)牢固。基于這個原因空鼓自然也就不必作為衡量防水質(zhì)量的指標之一，在進行卷材的設(shè)計選擇關(guān)鍵要考慮卷材上表面能否與水泥膠漿粘結(jié)良好以達到滿粘效果。在現(xiàn)實工作中，人們常常盲目強調(diào)防水層與墊層之間的粘結(jié)強度，或者于墊層之上直接做防水涂膜是不合理的。

對于底板需要做附加層部位，也應(yīng)將附加層置于防水層之上并與防水層緊緊粘貼，相當于卷材防水的補丁。附加層表面應(yīng)能與水泥膠漿粘結(jié)良好，以增加該部位對結(jié)構(gòu)混凝土的抗變形能力。如果先做附加層后鋪設(shè)卷材，則要求附加層空鋪或與墊層基面不能牢固粘結(jié)，而鋪貼卷材時不能牢牢地粘住基面卻必須與附加層粘牢實，只有這樣附加層才能起到補充加強作用，顯然這種施工操作便利性差。

充當?shù)装寤炷聊０宓膿跬翂λ追Q為地模，卷材施工必須覆蓋地模內(nèi)表面，并在地模頂部預(yù)留20cm以上的甩頭。卷材不必與地模粘貼牢固，卷材甩頭部分應(yīng)進行覆蓋保護，但保護層不宜采用水泥砂漿等能與卷材牢實粘結(jié)的物料，因為甩頭部分是用于與側(cè)板防水層相連接的，如果此處保護層與卷材粘牢則易在后續(xù)防水施工過程中遭到破壞。

4.2地下室側(cè)板

地下室側(cè)板卷材防水必需做在迎水面。進行防水施工時通常分兩種情況，如果地下室擋土墻同時充當側(cè)板混凝土的外模板，卷材必需鋪貼在擋土墻的找平層上，我們稱之為內(nèi)防外貼，內(nèi)防外貼與底板卷材原理相似，要求能與擋土墻模板貼住而不下墜，同時又要使其附著力低于卷材與側(cè)板混凝土之間的粘結(jié)強度，以使卷材防水層不易受擋土墻的變化而損壞；另一種情況是擋土墻不作為外模板，這時防水卷材就必需滿粘于側(cè)板外表面，我們稱之為外防內(nèi)貼，外防內(nèi)貼的卷材防水層所應(yīng)對的伸縮變化主要來自于混凝土側(cè)板，其外圍的保護層（通常用泡沫板）隔離了回填土，因此選用具有蠕變粘結(jié)性能的卷材最為合適。外防內(nèi)貼還應(yīng)注意：1）防水施工前保證基面平整無尖角凸出和凹陷，2）與底板卷材甩頭粘結(jié)成一個整體。

4.3地下室頂板和屋面

地下室頂板和屋面混凝土因為是橫跨式懸空結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)本身易受自重、承梁、形狀變化、內(nèi)外溫差變化等因素的影響產(chǎn)生裂紋。地下室頂板和倒置式屋面防水層的拉伸應(yīng)力主要來自于混凝土結(jié)構(gòu)裂紋產(chǎn)生和變化，正置式屋面防水層的拉伸應(yīng)力則來自于混凝土結(jié)構(gòu)裂紋和保溫層缺陷變化的疊加，相對而言，正置式屋面對防水層的要求更高，因此單從防水角度考慮應(yīng)優(yōu)先采用倒置式屋面設(shè)計。要確保地下室頂板和屋面防水的安全可靠，應(yīng)優(yōu)先采用卷材防水或涂料與卷材的復(fù)合防水，并對卷材進行滿粘施工，粘結(jié)層最好具有蠕變特性以適應(yīng)混凝土結(jié)構(gòu)裂紋產(chǎn)生和變化。

5 建議

5.1從產(chǎn)生滲漏的根源出發(fā)，進一步完善卷材防水的理論。有關(guān)防水法令、標準、規(guī)范、規(guī)程都是從相關(guān)理論和實際工作中總結(jié)而來的，然后才有指導(dǎo)實際工作的功能，其條文必須廣泛地爭取意見、參考周全、謹慎定義、明確用辭，以使人們能清楚地區(qū)分其中的強制性條文和參考性指導(dǎo)條文，讓使用者知其然且知其所以然，否則制定這些文件的目的就是：1）只為部分企業(yè)服務(wù)，扼殺市場競爭的公平性，2）迫使防水工作者削足適履。

5.2防水屬于技術(shù)性較強的行業(yè)，各級地方政府應(yīng)削除地方保護思想，業(yè)內(nèi)團體和專家不要訂立和宣傳一些讓部分人鉆營的游戲規(guī)則，更不要把政治服務(wù)和技術(shù)支持演變成行政手段和指揮，給業(yè)內(nèi)市場以關(guān)愛和扶持而不是戴上一付無形鐐銬，否則行業(yè)成長何時能健康起來？

5.3規(guī)范檢測。防水檢測部門相當于防水行業(yè)的法官，這就要求：1）防水檢測項目應(yīng)與實際需達到的防水效果相對應(yīng)，防水卷材的檢測還應(yīng)與配套材料和施工同步進行，2）檢測方法和結(jié)果應(yīng)科學(xué)合理，經(jīng)得起考驗，3）在檢測部門之間建立公正的復(fù)檢和互相監(jiān)督體系，不能讓質(zhì)檢部門產(chǎn)生無上的權(quán)威而導(dǎo)致腐敗。

5.4從業(yè)人員應(yīng)多注重技術(shù)實務(wù)，把防水當作自身發(fā)展的一項事業(yè)來看待。產(chǎn)品銷售和施工應(yīng)注重實效避免玩弄概念，喊各種口號。更不必陷入各種關(guān)系或政治游戲中，否則不僅會使自己受害也不利于業(yè)內(nèi)人士。

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