防水涂料及防水涂膜浅谈

1 涂膜防水工程的组成和基本性能 防水涂料,是重要的功能性建筑涂料。防水涂料是以液体高分子合成材料为主体,在常温下呈无定形状态,经涂布的方法涂刮在结构物表面,经溶剂或水分挥发,或各…

1 涂膜防水工程的组成和基本性能
防水涂料,是重要的功能性建筑涂料。防水涂料是以液体高分子合成材料为主体,在常温下呈无定形状态,经涂布的方法涂刮在结构物表面,经溶剂或水分挥发,或各组分间的化学反应,形成的薄膜致密物质,具有不透水性、一定的耐候性及延伸性,使结构表面与水隔绝,起到防水与防潮作用。涂膜防水屋面是在屋面基层上涂刷防水涂料,经固化后形成一层有一定厚度和弹性的整体涂膜,从而达到防水目的的—种防水屋面形式。具体做法视屋面构造和涂料本身性能要求而定。涂膜防水屋面典型的构造如图1 所示。

a) 无保温层涂膜屋面                                              b) 有保温层涂膜屋面
图1 涂膜防水屋面结构
涂膜防水由于防水效果好,施工简单方便,特别适合于表面形状复杂的结构防水,因而得到广泛应用。它不仅仅适用于建筑物的屋面防水、墙面防水,而且还广泛应用于地下防水及其他工程。
涂膜防水工程主要由底漆、防水涂料、胎体增强材料、隔热材料、保护材料组成。底漆主要有合成树脂、合成橡胶以及橡胶沥青( 溶剂型或乳液型) 等材料,刷涂、喷涂或抹涂于基层表面,用作防水施工第一阶段的基层处理材料。
防水涂料主要有聚氨酯类防水涂料、丙烯酸类防水涂料、橡胶沥青类防水涂料、氯丁橡胶类防水涂料、有机硅类防水涂料及其他防水涂料等品种,是构成涂膜防水的主要材料,对建筑物起到防水与密封作用,同时还起到美化建筑物的装饰作用。胎体增强材料主要有玻璃纤维纺织物、合成纤维纺织物、合成纤维非纺织物等,其作用是增加涂膜防水层的强度,当基层发生龟裂时,可防止涂膜破裂或蠕变破裂,同时还可以防止涂膜流坠。隔热材料,如聚苯乙烯板等,起隔热保温作用。保护材料的作用是保护防水涂膜免受破坏并装饰美化建筑物。

2 防水涂料的分类及主要品种
2. 1 防水涂料的分类
防水涂料可分为溶剂型、水乳型、反应型三种。
( 1) 溶剂型防水涂料。作为主要成膜物质的高分子材料溶解于有机溶剂中,成为溶液。高分子材料以分子状态存于溶液( 涂料) 中。通过溶剂挥发,高分子物质分子链接触、搭接而结膜; 涂料干燥快,结膜较薄而致密; 生产工艺较简易,贮存稳定性好;易燃、易爆、有毒,生产、贮存及使用时要注意安全;施工时对环境有污染。
( 2) 水乳型防水涂料。作为主要成膜物质的高分子材料以极微小的颗粒( 而不是呈分子状态) 稳定悬浮( 而不是溶解) 在水中,成为乳液状涂料。通过水分蒸发,经过固体微粒接近、接触、变形等过程而结膜; 涂料干燥较慢,一次成膜的致密性较溶剂型涂料低,不宜在5℃以下施工; 贮存期一般不超过半年; 可在稍为潮湿的基层上施工; 无毒,不燃,使用比较安全; 操作简便,不污染环境; 生产成本较低。
( 3) 反应型防水涂料。作为主要成膜物质的高分子材料系以预聚物液态形状存在. 多以双组分或单组分构成涂料,几乎不含溶剂。通过液态的高分子预聚物与相应物质发生化学反应,结膜,可一次性结膜较厚,无收缩,涂膜致密; 双组分涂料需现场配制,搅拌均匀; 价格较贵。
2. 2 防水涂料的主要品种
( 1) 三元乙丙橡胶防水涂料。是采用耐老化极好的三元乙丙橡胶为基料,填加补强剂、填充剂、抗老化剂、抗紫外线剂、促进剂等制成混炼胶,采用“水分散”的特殊工艺制成的水乳型防水涂料。该涂料强度高、弹性好、延伸率大; 耐高低温性能好; 耐老化性能优异,使用寿命长; 冷施工作业,操作简单; 可添加色料制作成彩色涂料,形成具有装饰效果的防水层。
( 2) 聚合物乳液建筑防水涂料。是以各类聚合物如硅橡胶乳液、丙烯酸酯乳液、EAV 乳液等为主要原料,加入防老剂、稳定剂、填料、色料等各种助剂,经混合研磨而成的单组分水乳型防水涂料。以水为分散介质,无毒、无味、不燃,不污染环境,施工方便; 成膜光顺柔软,涂膜具有良好的弹性及延伸性; 与各种材质的基面粘结力好; 可加入色料制成彩色涂料,作为外露具有装饰功能的防水层; 与多数防水材料相容性好,故可与其他防水材料复合使用; EAV 乳液和部分牌号丙烯酸乳液制成的防水涂料,固化后的涂膜吸水率较大,涂膜未干透就覆盖,有可能产生反乳现象,在长期浸水的环境中使用时应作长期浸水试验。聚合物乳液建筑防水涂料分为Ⅰ型和Ⅱ型,Ⅱ型拉伸强度和低温柔性比Ⅰ型好。
( 3) 聚合物水泥防水涂料( 简称JS 防水涂料) 。是由合成高分子聚合物乳液( 如聚丙烯酸酯、聚醋酸乙烯酯、丁苯橡胶乳液等) 及各种添加剂优化组合而成的液料和配套的粉料( 由特种水泥、石英粉及各种添加剂组成) 复合而成的双组分防水涂料。既具有合成高分子聚合物材料弹性高,又有无机材料耐久性好的特点。无毒、无害、无污染; 涂层具有较好的强度、伸长率、耐候性、耐久性; 与水泥类材料的粘结力强,在防水层表面可直接采用水泥砂浆粘贴饰面材料。JS 防水涂料为水性防水涂料,故可在潮湿的基面上施工; 该涂料与其他防水材料不会发生化学反应,可与其他防水材料复合使用; 施工简单,液料与粉料的配比允许误差范围大,如液料多,涂膜的延伸率提高,强度下降,少则反之。聚合物水泥防水涂料分为Ⅰ型和Ⅱ型,Ⅰ型延伸率大,适用于变形大的部位,Ⅱ型延伸率小、强度高,适用于地下工程结构。
( 4) 非焦油聚氨酯防水涂料( 亦称911 防水涂料) 。是异氰酸基的聚氨酯预聚物( A 组分) 和含有胺类或羟基类固化剂以及沥青、增粘剂、催化剂、防霉剂、填充剂、稀释剂等( B 组分) 按一定比例混合均匀而成。其中纯聚氨酯成份只占小部分,并非指纯聚氨酯防水涂料,其力学性、耐老化性能等相差很大,但比851 焦油型聚氨酯的性能和毒性有所改善。该涂料具有良好的弹性和延伸性,有一定的抗基层变形能力,耐候性、耐酸碱性和抗老化性较好;冷作业施工,操作简便,形成无缝的整体防水层,对任何形状复杂、管道纵横的部位都容易施工; 价格适中,是目前防水涂料类用量最大的一种,尤其是地下室反梁结构的外包防水和住宅屋面防水多采用911 防水涂料。但污染仍较大。
( 5) 沥青基防水涂料类。对沥青基本上没有进行改性或改性不大,涂层易脆化开裂,涂层较厚,一般铺抹厚度在5mm - 8mm,目前已很少用于屋面防水工程。高聚物改性沥青类的溶剂型、水乳型防水涂料,涂布固化后很难形成较厚的涂膜,故称为薄质涂料,但此类涂料是改性后的沥青配制的,材料性能优于沥青基防水涂料,但涂膜过薄,又很难达到防水耐用年限。因此必须通过薄涂多次或多布多涂来达到其厚度的要求。
( 6) 合成高分子防水涂料。是以优质合成橡胶或合成树脂为原料配制而成,如双组分聚氨酯防水涂料、丙烯酸酯类防水涂料等,其性能优于以上几类涂料,规定厚度应大于1. 5mm,可分遍涂刷来
到其厚度。高聚物改性涂料和合成高分子涂料与其他防水材料复合使用、共同组成一道防水层时,可综合两种材料的优点,得到更好的防水效果。涂膜厚度也可适当减薄,但高聚物改性沥青涂膜的设计厚度不应小于1. 5mm,合成高分子涂膜厚度不应小于1mm。建筑防水涂料品种较多,但除聚氨酯、丙烯酸、硅橡胶( 有机硅) 等涂料外,其余均属中低档防水涂料,仅有聚氨酯、丙烯酸和硅橡胶等涂料寿命可达10 年左右,但不超过15 年。

3 防水涂层中加胎体增强材料
涂膜防水层施工时,经常在防水涂层中加设玻璃纤维布或聚脂纤维布等作为胎体增强材料,其主要目的: 一是细部节点用胎体增强材料适应天沟、檐沟、檐口、泛水等节点部位的变形能力; 二是大面积使用胎体可增强防水涂层的抗拉强度; 三是大面积使用胎体可提高防水涂膜厚度的均匀性; 四是起固胶、带胶的作用,增加了胶料向下流时的阻力,起到载体的作用。尤其是有些固化时间长、黏度低的涂料加铺一层布,能保证涂膜的施工质量。涂膜胎体增强材料主要有聚酯无纺布、化纤无纺布、玻纤网格布等。聚酯无纺布,俗称涤纶纤维,是纤维分布无规则的毡,它的拉伸强度最高,属高抗拉强度、高延伸率的胎体材料。要求布面平整、纤维均匀,无折皱、分层、空洞、团状、条状等缺陷。化纤无纺布以尼龙纤维为主,延伸率大,但拉伸强度低。其外观质量要求与聚酯无纺布相同。玻纤网格布的拉伸强度高,延伸率低,与涂料的浸润性好,但施工时不容易铺平贴,容易产生胎体外露现象,外露的胎体耐老化极差。所以现在多用聚酯无纺布来代替玻纤无纺布。

4 防水涂料的质量检验
防水涂料的产品质量应符合国家及行业的相关标准,并出具检验合格证明。防水涂料现场抽样数量和检验项目见表1。进场的防水涂料先进行外观质量的检验。在外观质量合格的涂料中,任取1kg 涂料送检。抽检性能指标如有一项不合格,应在受检项目中加倍取样复检,全部达到标准规定为合格。不合格的防水涂料严禁在工程中使用。

5 防水建筑材料的施工
在施工中根据防水基层的情况和适用部位,可将加固材料和缓冲材料铺设在防水层内,以提高涂膜的防水效果,增强防水层的强度和耐久性。
基层: 基层是防水层赖以存在的基础,与卷材防水层相比,涂膜防水的要求更为严格。基层的平整度是保证涂膜防水层质量的关键。如果凸凹不平或局部隆起,就容易出现涂膜厚薄不匀。找平层的平整度用2m 长直尺检查,缝隙不应超过5mm。
坡度: 如果坡度过小,甚至出现倒坡,则会使屋面排水不畅或长期积水,使涂膜长期浸泡水中,降低防水层的功能。
表面质量: 如表层表面酥松、强度过低、裂缝过大,就容易使涂膜与基层粘结不牢,基层应压实平整,不得有酥松、起砂、起皮等现象。
含水率: 基层含水率,对涂膜有着不同程度的影响。溶剂型防水涂料的要求更严格。溶剂型涂料必须在干燥的基层上施工。
细部构造要求: 板端缝应进行柔性密封处理。非保温屋面的板缝上应预留凹槽,并嵌填密封材料; 天沟、檐沟、檐口、泛水等部位,均应加铺有胎体增强材料的附加层; 水落口周围与屋面交接处,应
作密封处理,涂膜应伸入落水口内50mm; 分格缝的位置应留置在板的支承端,分格缝内应嵌填密封材料,做到在分格缝处不漏水; 泛水转角均应抹成圆弧,其半径不应小于50mm。在涂膜防水层上应设置保护层,以避免阳光直射,而使防水膜过早老化; 同时还可以提高涂膜防水层的耐穿刺、耐外力损伤的能力,从而提高涂膜防水层的耐用年限。保护层材料可采用细砂、云母、蛭石、浅色涂料; 也可采用水泥砂浆或块材等刚性保护层。但要注意,当采用水泥砂浆或块材保护层时,应在防水涂膜与保护层之间设置隔离层,以防止因伸缩变形将涂膜防水层破坏而造成渗漏,刚性保护层与女儿墙之间应预留空隙,并嵌填密封材料,以防刚性保护层因温差胀缩而将墙推裂。
涂料施工应选择无雨、雪、冰冻天气,在涂膜实干前不能遇雨、雪。否则不仅会造成涂膜麻面和空隙,而且还有被溶解和被雨水冲掉的可能。沥青基防水涂膜的施工气温为5℃ - 35℃; 水乳型高聚物改性沥青防水涂膜的施工气温为5℃ - 35℃; 溶剂型高聚物改性沥青防水涂膜的合成高分子防水涂膜的施工气温为- 5℃ - 35℃。

6 涂膜防水层的质量检验
地下工程的防水设防要求,应根据使用功能、结构形式、环境条件、施工方法及材料性能等因素合理确定。转角处、变形缝、穿墙管道等处是防水薄弱环节。基层质量是保证涂料防水层质量的基础,基层在防水层施工后被覆盖,因此应在涂料防水层施工前对基层质量进行检查验收,填写验收记录。涂膜防水层是经过多遍涂刷形成的,每遍涂料涂布完成后,均应对涂层的表面质量进行观察检查,对出现的质量缺陷进行修补。涂料防水层的平均厚度应符合设计要求,最小厚度不得小于设计厚度的80%。

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