admin
GB/T 35468—2017《种植屋面用耐根穿刺防水卷材》耐根穿刺性能验证试验报告
聂秋枫，邢越，马永硕，王茂良（北京市园林科学研究院，绿化植物育种北京市重点实验室，北京100102）
0 前言
欧洲在20 世纪80 年代中期就开始进行防水材料耐根穿刺性能试验方法的研究，承担这项研究任务的欧洲美化与环境发展研究协会（FLL），在20 世纪90 年代，提出了《屋顶绿化和种植、施工与养护指南》，作为指导欧洲屋顶绿化选材、设计、施工、质量验收和养护的依据。21 世纪初，欧洲标准化委员会（CEN）在FLL 标准的基础上，提出了Pr EN 13948：2006《柔性防水卷材—沥青、塑料和橡胶屋面防水材料—耐根穿刺性能的测定》欧洲标准草案。2006 年，我国派建筑防水材料代表团考察了德国FLL 试验室，在总结国内外发展屋顶绿化选用耐根穿刺防水材料经验的基础上，吸取先进的科研成果，制定了JC/T1075—2008《种植屋面用耐根穿刺防水卷材》行业标准（2008 年7 月1 日实施），标准附录A 规定的防水卷材耐根穿刺试验方法参考了Pr EN 13948：2006 欧洲标准草案。2007 年北京市园林科学研究院根据我国国情，按照JC/T 1075—2008 标准的附录A（规范性附录）《防水卷材耐根穿刺性能试验方法》，建立了我国首个防水卷材耐根穿刺性能检测实验室，开始对国内外产品的进行试验，为检测我国防水材料耐根穿刺性能建立了统一的平台。
2007 年，欧洲标准化委员会正式发布了EN13948：2007《柔性防水卷材—沥青、塑料和橡胶屋面防水卷材—耐根穿刺性能的测定》欧洲标准，该欧洲标准由CEN/TC254 技术委员会起草，用来测定屋面柔性防水卷材的耐根穿刺性能，并声明“本欧洲标准是基于FLL 协会的试验方法”。经审对，EN 13948：2007 正式颁布实施的标准与Pr EN 13948：2006 无技术性差异，内容基本一致。
在JC/T 1075—2008 与EN 13948：2007 两项标准中仅规定了防水卷材的耐根穿刺试验方法，但在FLL 制定的《屋顶绿化和种植、施工与养护指南》（2008）版中除规定采用上述方法外，还介绍了采用种植“火棘和偃麦草”测定防水卷材耐根茎穿刺的试验方法。本次GB/T 35468—2017 国家标准的验证试验，一是采用北京市园林科学研究院2007 年以来，按照JC/T 1075—2008 进行的防水材料耐根穿刺试验结果，整理分析，对标准的科学性、可行性进行分析，以便作为国家标准采用的试验方法；二是对FLL 中防水材料耐根茎穿刺性能试验方法进行探索性试验，根据试验结果与分析，探讨其能否被新制定的国家标准所选用。
1 试验方法
本次验证试验采用A、B 两种方法进行。
A 法：采用JC/T 1075—2008 规定的试验方法，数据采用北京市园林科学研究院2007 年6 月至2016 年4 月期间接收委托样品的试验结果。
B 法：采用FLL《屋顶绿化和种植、施工与养护指南》（2008）的试验方法，自2014 年6 月开始，进行了三组试样的验证性试验研究。
两种试验方法的比较见表1。
除了上述标准试验方法的不同外，2017 年国标编写组赴欧洲与FLL 实验室进行技术交流和实地考察时得知，北京园林院和FLL 实验室供试植物的来源不同：北京园林院的试验采用自繁的实生苗进行，而FLL 的试验采用市场购买的扦插苗进行。
2 试样
2.1 A 法
2007 年北京市园林科学研究院建立了防水材料耐根穿刺性能检测实验室，截止到2018 年4 月，共完成295 个有效试样的检测，其中，沥青类防水卷材215 个，高分子类防水卷材80 个。沥青类防水卷材试样详见表2，高分子类防水卷材试样详见表3。
2.2 B 法
B 法试样共5 个，详见表4。
3 结果与分析
3.1 A 法试验结果与分析
3.1.1 沥青类防水卷材
沥青类防水卷材耐根穿刺性能试验结果见表5。
1）聚酯胎类改性沥青防水卷材
掺加阻根剂的聚酯胎类改性沥青防水卷材共167 个试样，其中，85 个试样通过了试验，占试样总数的50.9％；82 个试样未通过试验，占试样总数的49.1％。对未通过检测的供试卷材发生根穿刺的情况进行分析，仅平面发生穿刺现象的占11.0％，仅接缝发生穿刺现象占69.5％，平面和接缝均出现穿刺现象的占19.5％，可以看出发生穿刺的位置主要是卷材的接缝部位。
沥青类防水卷材的接缝部位被根穿刺的原因可归为两类：第1 类是生产工艺，主要包括各种原因导致的阻根剂有效含量低、覆面PE 膜的可熔性差、聚酯胎的拉伸性能差等；第2 类是施工工艺，包括喷灯/喷枪的火焰温度过高或过低、火焰停留在卷材的时间过长或过短、接缝被过度处理等。沥青类防水卷材平面发生穿刺的原因通常是第一类，即生产工艺出现了问题。
2）铜箔与聚酯毡复合胎基改性沥青防水卷材
44 个铜箔与聚酯毡复合胎基改性沥青防水卷材中：掺阻根剂的41 个试样，有24 个试样通过了试验，占试样总数的58.5％；17 个试样未通过试验，占试样总数的41.5％。未掺阻根剂的3 个试样，通过试验的为0 个，未通过试验的为3 个，通过率为0％。未添加阻根剂的3 个供试样品全部出现了根穿刺现象，原因是不添加化学阻根剂，供试卷材仅靠铜箔与聚酯毡复合胎基起到物理阻根作用，但在卷材的搭接部位，没有铜箔与聚酯毡复合胎基，也就没有了物理阻根作用，所以全部发生了根穿刺现象。含有化学阻根剂的铜箔与聚酯毡复合胎基卷材，则通过阻根剂产生化学阻根作用和铜箔与聚酯毡复合胎基产生的物理阻根作用共同达到阻根效果。
对未通过试验的供试卷材发生根穿刺位置进行分析，仅平面发生穿刺现象的占5.9％，仅接缝发生穿刺现象占82.3％，平面和接缝均出现穿刺现象的占11.8％，可以看出发生穿刺的位置主要是铜箔与聚酯毡复合胎基改性沥青防水卷材的接缝部位。发生根穿刺的原因除了和上述聚酯胎卷材相同的原因外，还有铜箔与聚酯毡复合胎的分层（图1）。
3）铜离子-聚酯毡复合胎基改性沥青防水卷材铜离子-聚酯毡复合胎试样仅1 个，是铜离子喷在聚酯胎基上的改性沥青防水卷材，该产品通过了耐根穿刺试验。
4）聚乙烯胎改性沥青防水卷材聚乙烯胎基试样2 个，1个未通过试验。
5）高分子聚烯烃胎改性沥青防水卷材
高分子聚烯烃胎基试样1个，未通过试验。
3.1.2 高分子类防水卷材
高分子类防水卷材耐根穿刺性能试验结果见表6。
1）PVC 卷材
PVC 卷材共47 个试样：34个通过试验，占试样总数的72.3％；13 个未通过试验，占试样总数的27.7％。
2）TPO 卷材
TPO 卷材共16 个试样：10个通过试验，占试样总数的62.5％；6 个未通过试验，占试样总数的37.5％。
3）EPDM 卷材
EPDM 卷材共有6 个试样：3 个通过试验，3 个未通过试验，各占50％。
高分子类防水卷材发生根穿刺破坏的情况主要是接缝破坏。分析这类卷材发生穿刺现象的原因，一是生产工艺；二是施工工艺，施工工艺常见的问题有：阴角的处理方式不合理，硬度大的卷材采取了折叠的方式处理；阴角预制件选择有偏差，与供试主材不易焊接在一起等；焊接过程中，焊枪的温度过高或过低及通过卷材的时间过长或过短。
3.2 B 法试验结果与分析
B 法试验自2014 年6 月开始，试验结果见表7—8。从表7—8 可知：试验6 个月时，试样未发生明显的根状茎穿透现象；试验12 个月时，所有试样均发生了根状茎穿透现象；试验18 个月时，4 个试样的所有试验箱均被根状茎穿透，仅2014B4 试样8 个检测箱有3 个被根状茎穿透；试验24 个月后，2014B4 试样8 个检测箱有4 个发生根状茎穿透现象。
4 结语
1） 按照JC/T 1075—2008 附录A 进行防水卷材的耐根穿刺性能试验，沥青类试样中的聚酯胎类产品的通过率为50.9％，铜箔聚酯毡复合胎基类产品的通过率为54.5％；高分子类试样中，PVC 卷材的通过率为72.3％，TPO 卷材的通过率为62.5％，EPDM 卷材的通过率为50％，HDPE（自粘）卷材的通过率为54.5％。
2） 按照JC/T 1075—2008 附录A 进行防水卷材的耐根穿刺性能试验，试验失败主要有三种表现形式：平面穿刺（图2）、接缝穿刺（图3）、平面与接缝穿刺。卷材接缝部位被植物根穿刺是主要形式，根通过接缝穿透到卷材下层，导致种植屋面漏水失效。
3）采用FLL《屋顶绿化和种植、施工与养护指南》（2008） 的试验方法，试验结果表明：24 个月时5个供试卷材试样均被根状茎穿透（图4），表明仅采用化学阻根形式的卷材不能抵御根状茎类植物的穿刺作用，这一结果与FLL 检测室提供的根茎类植物检测结果一致。
4） 本次防水卷材耐根穿刺验证试验表明：JC/T1075—2008 附录A 的试验方法科学可行，故国标中仍将采用该方法；仅采用化学阻根形式的卷材不能抵御根状茎类植物的穿刺作用，故国标中未添加根茎类植物的检测，并延续行标中采用火棘作为唯一试验植物的做法。
