外露型聚氨酯防水涂料

外露型聚氨酯防水涂料（共4篇）

外露型聚氨酯防水涂料 篇1

0前言

聚碳酸酯二醇是分子内有多个碳酸酯基、分子两端带有羟基的聚合物, 可用来合成新一代聚碳酸酯型聚氨酯。聚碳酸酯二醇合成方法已经成熟, 而且合成的产品分子质量分布比较窄, 结构规整, 制备的低黏度聚氨酯材料适合于生产高性能聚氨酯弹性体。其分子链中含有大量的—O—CO—O—结构, 区别于目前聚氨酯防水涂料工业所采用的聚酯 (—O—CO—) 和聚醚 (—O—) 结构, 由此会给聚碳酸酯型聚氨酯带来优良的力学性能、耐热性、粘接性和耐磨性。而且其分子结构中不含能水解的酯键, 使其具有优良的耐水性能。所以, 聚碳酸酯二醇是生产高性能聚氨酯防水材料的优良原料[1]。本文以聚碳酸酯二醇为主要原料, 制备高性能防水涂料。

单组份聚氨酯防水涂料由于其优异的防水效果、稳定的物理、化学性能以及施工方便等因素, 这几年已经成为仅次于SBS改性沥青防水卷材的第二大类防水材料。而将聚碳酸酯二醇引入单组份聚氨酯防水材料的开发与研究工作少有报道, 且市场上此类产品也不多见。由于聚碳酸酯二醇价格较高, 适合制备高性能防水涂料, 高性能主要体现在力学强度、 耐热性和耐候性方面。

1实验

本实验采用单因素实验方法, 按照单组份聚氨酯防水涂料常用配比, 根据GB/T 19250—2003《聚氨酯防水涂料》的实验方法进行测试。

1.1主要原料和实验仪器

聚醚多元醇220、330N:工业级, 上海高桥;聚碳酸酯二醇 (PCDL) :T5651, 工业级, 旭化成株式会社;二苯基甲烷二异氰酸酯 (MDI) :工业品, 烟台万华;扩链剂[m (MOCA) ∶m (1, 4丁二醇) =2∶1];轻质碳酸钙:1200目, 北京博宇;溶剂[m (甲苯) ∶ m (醋酸乙酯) ∶m (醋酸丁酯) =1∶1∶1];增塑剂:邻苯二甲酸二辛脂, 科兴化工;底漆:实验室自制。

阿克隆耐磨仪:江都开源。

1.2制备工艺

将聚醚多元醇、聚碳酸酯二醇、扩链剂、轻质碳酸钙、增塑剂、催化剂、消泡剂和偶联剂等按一定比例置于四口烧瓶中, 升温, 在105~115 ℃范围内真空3 h。降温至60 ℃, 加入MDI和溶剂, 搅拌5 min后升温至80 ℃, 再保温3 h后降温出料。 n (NCO) /n (OH+NH2) =2.0~2.1。样品在标准条件下放置24 h后, 涂膜厚1.5~1.8 mm, 放入标准条件下养护7 d后, 进行力学性能测试。

2实验结果与分析

2.1实验结果

体系中聚醚含量占总含量的30%, 其中5%为聚醚多元醇330N, 其余25%为聚醚多元醇220和聚碳酸酯二醇的混合物, 聚碳酸酯二醇 (PCDL) 含量对涂膜性能的影响见图1~图6。

图 2 断裂伸长率与 PCDL 含量的关系

由图1、图2可以看出, 随着PCDL逐步替代聚醚220 (PCDL含量0、5%、10%、15%、20%、25%) , 涂膜的拉伸强度逐步提高, 断裂伸长率逐步降低。拉伸强度从2.64 MPa提高到11.5 MPa, 而断裂伸长率从876%降低到325%。当PCDL含量大于10%后, 拉伸强度增长放缓, 由之前的56%下降到最终的13%。而断裂伸长率的下降幅度呈现出低-高-低的趋势, 分别为7%-24%-13%。

由图3可以看出, 随着PCDL逐步替代聚醚220, 涂膜与水泥块的粘接强度 (涂1道底漆) 与拉伸强度变化趋势类似, 呈现出逐步提高的趋势, 粘接强度从1.3 MPa上升到3.7 MPa, 但当PCDL含量大于15%时, 增长速率降低到3%。

耐磨性测试采用的是阿克隆耐磨仪, 其基本原理是:取单位体积的膜块, 在固定砂轮转动的情况下, 以单位时间内磨去膜块质量的多少来确定涂膜的耐磨性。

由图4可以看出, 随着PCDL逐步替代聚醚220, 膜块损失的质量逐渐减小, 当PCDL含量小于10%时, 耐磨性逐步提高, 当PCDL大于10%时耐磨性保持稳定, 质量损失为恒量。

由图5可以看出, 随着PCDL逐步替代聚醚220, 撕裂强度的变化趋势与拉伸强度的变化趋势几乎相同。撕裂强度变化率的拐点也是从PCDL含量为10%开始, 即当PCDL含量小于10%时变化的斜率为75%, 而当PCDL含量大于10%时变化的斜率为8%左右。

耐老化性测试是在荧光紫外灯下照射1000 h后测其拉伸强度, 如图6所示。随着PCDL逐步替代聚醚220, 老化后的拉伸强度逐步提高, PCDL含量大于15%之后, 拉伸强度基本保持不变。但是与未老化的拉伸强度相比, PCDL含量大于15%时, 其拉伸强度下降较大。PCDL含量为20%时, 下降18%; PCDL含量为25%时, 下降25%。

由图1~图6可以看出, 拉伸强度为4~12 MPa, 断裂伸长率200%~800%, 撕裂强度14~60 N/mm, 粘接强度1.0~4.0 MPa。而PCDL含量在10%~15%时, 其综合性能最佳, 拉伸强度为7.0~8.5 MPa, 断裂伸长率600%~400%, 撕裂强度40~50 N/mm, 粘接强度2.4~3.0 MPa, 耐磨性0.25~0.20 g。紫外老化后的拉伸强度为6.0~8.0 MPa, 得到了性能优异的高强度单组份聚氨酯防水涂料产品。

2.2实验结果分析

Piotr Kro和Gao C等[2,3]论述了聚氨酯弹性体树脂中软段和硬段之间的氢键效应所表现出来的结晶情况, 如图7所示。

从图7可以看出, 结晶分为3种情况, 一是全部由软段组成的区域;二是由软段和硬段相间组成的区域;三是完全由硬段组成的区域。根据软段和硬段的种类和温度等因素, 三相可以相互转化。

采用单因素实验, 即固定三官能度聚醚、扩链剂、溶剂和粉料的用量, 以同等分子质量的聚碳酸酯二醇替代聚醚220。 这样做的目的是固定体系中的NCO%含量, 即固定了聚氨酯大分子中的氨基甲酸酯键和取代脲键, 其中, MDI中NCO与聚醚多元醇和扩链剂1, 4丁二醇反应所形成的化学键为氨基甲酸酯键, MDI中NCO与扩链剂中的MOCA和空气中的水分反应所形成的化学键为脲键。也就是说, 采用等量的氢键和脲键来考察2种化学键与不同含量的聚碳酸酯二醇中的羰基形成的氢键效应, 用拉伸强度等6种性能指标来表征。

从图1~图6可以看出, 随着PCDL逐步替代聚醚220, 力学强度、耐磨性和耐老化性逐步提高。由于羰基的不断引入, 其吸引氢原子形成氢键的能力大于醚键吸引氢原子的能力。 因此, 当PCDL含量从0开始逐步增加, 软段区域中的羰基吸引未形成氢键的氢原子使氢键数目不断增加, 导致软段的区域不断减小, 形成新的软硬段结合区域, 而由于软硬段结合区域不断增加, 导致新的硬段区域生成。这样, 宏观表现为力学强度的不断增加, 耐磨性和耐老化性提高。而断裂伸长率由于软段减少, 形成新的氢键, 导致体系自由移动性降低, 宏观表现为断裂伸长率的不断下降。由于体系中氨基甲酸酯和取代脲键的数量是固定值, 即体系提供的氢原子为固定值, 所以当PCDL含量达到15%以上时, 没有新的氢键生成, 只是随着软段中羰基数目的增加, 导致体系平衡从软段区域向软硬段区移动, 软硬段向硬段移动。宏观表现为3种力学强度的增加, 耐磨性和耐老化性提高, 断裂伸长率的不断下降, 而其变化幅度减少。

3结论

聚碳酸酯二醇因其结构中含有大量羰基, 能够有效地形成氢键, 因此, 可以制备各种高性能的聚氨酯产品, 具有高强度、弹性、耐磨性、耐水性和高耐候性。

聚碳酸酯二醇能够在聚氨酯防水涂料中使用, 所制备的单组份高强聚氨酯防水涂料, 拉伸强度可达4~12 MPa, 断裂伸长率200%~800%, 粘接强度1.0~4.0 MPa。

摘要：以聚碳酸酯二醇和聚醚多元醇为主要原料, 一步法合成单组份高强聚氨酯防水涂料。研究表明, 随着聚碳酸酯二醇用量的增加, 其拉伸强度、撕裂强度、耐磨性、耐紫外老化性能以及与水泥块的粘接性能均得到不同程度的提高, 但断裂伸长率降低。涂膜经检测, 其拉伸强度为412 MPa, 断裂伸长率200%800%, 撕裂强度1460 N/mm, 粘接强度1.04.0 MPa。

关键词：聚碳酸酯二醇,聚氨酯,防水涂料

参考文献

[1]耿志忠, 王新锋, 李红英.聚碳酸酯二醇及其在聚氨酯防水涂料中的应用[J].新型建筑材料, 2013 (10) :83-86.

[2]Piotr Kro.Synthesis methods, chemical structures and phase structures of linear polyurethanes, properties and applications of linear polyurethanes in polyurethane elastomers, copolymers and ionomers[J].Progress in Materials Science, 2007, 52:915-1015.

[3]Gao C, Yan D, Tang W.Hyperbranched polymers made from A2-and BB02-type monomers, 3.Polyaddition of Nmethyl-1, 3-propanediamine to divinyl sulfone[J].Macromol.Chem.Phys., 2001, 202:2623-2629.

外露型聚氨酯防水涂料 篇2

目前,对于单组分聚氨酯防水涂料而言,立面施工时极易流淌,无法实现1 次厚涂膜,1.5 mm厚涂膜通常需要施工7~10 遍,由于流挂及重力的双重作用,致使立面出现上薄下厚的现象,且底部大量液料堆积,造成人力和材料严重浪费,而且使施工周期延长,耽误工程进度[7]。另外,未经阻燃处理的聚氨酯防水涂料的氧指数(OI)为17%左右,属于易燃性材料,燃烧时浓烟多、火焰大,并伴有一氧化碳(CO)、氰化氢(HCN)等有毒气体产生,严重威胁人们生命和财产安全[8,9,10,11]。随着人们对环保、安全意识的不断提高,现今聚氨酯防水涂料正朝着良性的方向发展。

本文采用阻燃聚醚多元醇、普通聚醚多元醇、增塑剂、二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)、阻聚剂、化学增稠剂、消泡剂、催化剂、润湿分散剂和颜填料等,制备一种阻燃立面型单组分聚氨酯防水涂料,讨论了阻燃聚醚多元醇、阻聚剂和化学增稠剂及其用量对防水涂料性能的影响。

1 实验

1.1 主要原料

阻燃聚醚多元醇HLM,羟值33 mg KOH/g,f=3,相对分子质量5100,自制;普通聚醚多元醇WNN,自制;普通聚醚多元醇DDL-2000D,羟值56 mg KOH/g,f=2,相对分子质量2000,淄博德信联邦化工有限公司;增塑剂HW,市售;润湿分散剂RB-1181,密度1.06 g/cm3,黏度(20 ℃)90 m Pa·s,广州雷邦化工有限公司;炭黑FR-6800,1200 目,汤阴县复瑞炭黑有限公司;超细滑石粉,600 目,淄博市张店盛华精细化工厂;轻质碳酸钙,1250 目,江西省白瑞碳酸钙有限公司;高沸点溶剂油,市售;催化剂,二月桂酸二丁基锡(T-12),美国气体化学;阻聚剂HHJ-1,自制;多异氰酸酯,二苯基甲烷二异氰酸酯MDI-50,异氰酸根的质量分数33.2%,f=2,烟台万华聚氨酯有限公司;化学增稠剂HH-2,自制;消泡剂DF-8205,东莞市德丰消泡剂有限公司。

1.2 主要仪器设备

悬臂式搅拌器,RW-20 型,德国IKA公司;旋片式真空泵,2XZ-2 型,临海市谭氏真空设备有限公司;四口烧瓶,1000ml,泰兴市华科实验仪器厂;调温电热套,KDM型,山东鄄城华鲁电热仪器有限公司;智能恒温控温仪,ZNHW-IV型,上海越众仪器设备有限公司;压力真空表,YZ-150 型,测压范围-0.1~0 MPa,上海仪川仪表厂;旋转粘度计,NDJ-1B型,测量范围10~2×106m Pa·s,武汉格莱莫检测设备有限公司;万能试验机,CMT4104 型,美特斯工业系统(中国)有限公司。

1.3 制备方法

按表1 配方将阻燃聚醚、普通聚醚、增塑剂、润湿分散剂、消泡剂加入四口烧瓶中,在转速800 r/min、80~100 ℃的条件下,加入炭黑、轻质碳酸钙和超细滑石粉,搅拌30 min,然后将转速和温度分别升至1200 r/min、105~115 ℃,并在-0.095~-0.1MPa的真空条件下脱水4~6 h,之后除去真空度,降温至60 ℃,加入催化剂、阻聚剂和高沸点溶剂油,搅拌20 min后,再加入计量好的MDI-50,搅拌30 min,随后升温至75~80 ℃反应3h,然后降温至55 ℃,加入化学增稠剂,搅拌20 min后,升温至60~65 ℃反应2 h,最后降温至50 ℃,分别在-0.045~-0.05、-0.075 ~-0.08、-0.095 ~-0.1 MPa真空条件下脱气10、20、30min,即可出料,制得阻燃立面型单组分聚氨酯防水涂料。

注:异氰酸酯指数(R)为:1.04~1.10。

1.4 性能测试方法

将制备的防水涂料刮涂在聚四氟乙烯板上制成厚1.5mm的膜,在标准试验条件:(23±2)℃、相对湿度(50±10)%,养护7 d后制样,测试相关性能。防水涂料的拉伸强度、断裂伸长率和粘结强度按GB/T 16777—2008《建筑防水材料试验方法》进行测试;撕裂强度按GB/T 529—2008《硫化橡胶或热塑性橡胶撕裂强度的测定》中直角形试件进行测试;氧指数按GB/T 2406.2—2009《塑料用氧指数法测定燃烧行为第2 部分:室温试验》测试;黏度按GB/T 1723—1993《涂料粘度测定法》进行测试。

2 结果与讨论

2.1 阻燃聚醚对防水涂料性能的影响

聚氨酯防水涂料所用阻燃剂大致分为3 类:一是以3(2-氯乙基)磷酸酯(TCEP)、3(2-氯丙基)磷酸酯(TCPP)、甲基磷酸二甲酯(DMMP)、十溴二苯醚和十溴二苯乙烷等为代表的添加型有机阻燃剂;二是以氢氧化铝、氢氧化镁和三氧化二锑等为代表的添加型无机阻燃剂;三是以含阻燃元素(磷、氮和卤素)的阻燃聚醚多元醇为代表的反应型阻燃剂。添加型阻燃剂在防水涂料固化成膜中不参与化学反应,除了起到阻燃性外,还有增塑、填充作用,故会造成涂膜开裂、粉化或使物理力学性能大幅度降低,失去本身所具有的阻燃性能优势。反应型阻燃剂参与固化成膜反应,可成为分子结构的一部分,使聚氨酯本身含有阻燃成分,即结构阻燃性,具有对材料性能影响小、阻燃效果稳定和存储性能较好等特点。因此,将防水涂料设计成结构阻燃是未来的发展方向。

本实验采用反应型阻燃剂(也称结构阻燃剂):阻燃聚醚多元醇HLM,其官能度为3(f=3),相对分子质量为5100,含有磷、氮阻燃元素。按表1 配方,其它组分不变,通过增加阻燃聚醚多元醇HLM的用量代替普通聚醚多元醇DDL-2000D,考察其对阻燃立面型单组分聚氨酯防水涂料性能的影响,结果见表2。

由表2 可以看出,随着阻燃聚醚HLM用量的增加,聚氨酯防水涂料的拉伸强度、撕裂强度和氧指数逐渐增大,而断裂伸长率、粘结强度呈现先增大后减小的趋势。这是由于适量的三官能度阻燃聚醚HLM可同时提高拉伸强度、撕裂强度、断裂伸长率和粘结强度,但添加量过多,涂膜反应固化后会形成过多的交联点,交联网状密度较高,强度必然增大,致使膜硬度变大,柔韧性较差,延伸性降低,与混凝土基层附着力、浸润性变差,粘结强度下降;二官能度普通聚醚DDL-2000D含量增加,在高分子聚合物中线性结构占比大,涂膜硬度低,柔韧性好,强度低;又因聚醚HLM本身阻燃性能较好,所以成膜后的氧指数随其用量的增加而升高,但其添加量较多时,成膜外观的亮度变暗,即哑光。

为了更好地说明阻燃聚醚HLM对防水涂料燃烧性能的影响,做了较为直观的燃烧性能对比试验,实验条件是将裁剪好的膜片(50 mm×90 mm×1.5 mm),采用相同火源燃烧15 s后,观察第15、17、20 s的燃烧情况,如图1 所示。

从图1 可清晰看出,未添加阻燃剂的防水涂料在空气中第20 s燃烧剧烈,并伴随滴落现象;而添加30 份阻燃聚醚HLM的防水涂料在空气中第20 s自熄,其氧指数为24.3%。原因是阻燃材料燃烧可形成炭化层,防止火源蔓延,最终使火熄灭。

根据以上综合性能分析,按表1 配方,其它组分不变,当阻燃聚醚HLM的用量为30 份时,合成的防水涂料性能最佳,拉伸强度为3.45 MPa、断裂伸长率为870%、撕裂强度为24N/mm、氧指数为24.3%、粘结强度为2.3 MPa,且涂膜外观光亮。

2.2 阻聚剂对防水涂料性能的影响

在聚氨酯防水涂料的配方设计中,所用的助剂不是成膜物质,用量也较少,但是能显著改善防水涂料的性能,如物理性能、储存性能、施工性能和涂膜外观等。在酸性条件下,异氰酸根(—NCO)主要与羟基(—OH)反应生成聚氨酯预聚体;在碱性条件下,还与脲和聚氨酯反应。为确保反应顺利进行和抑制不利的副反应,反应介质应该始终保持在酸性(通常p H值在5 以下)条件下进行。体系接近中性或碱性,会导致材料合成初期成胶或储存期较短,可加入少量的阻聚剂,如磷酸、盐酸和柠檬酸等以维持介质为酸性,避免不必要的副反应。

针对阻燃立面型单组分聚氨酯防水涂料的配方,选用的阻聚剂HHJ-1 相对其它阻聚剂而言,其特点是添加量少,作用效果明显。按表1 配方,其它组分不变,考察HHJ-1 用量对防水涂料性能的影响,结果见图2。

从图2 可以看出,防水涂料的初始黏度、p H值和拉伸强度随阻聚剂HHJ-1 用量的增加逐渐降低,而断裂伸长率呈现出先增大后减小的趋势。其中初始黏度是指合成出防水涂料后,未经放置或储存,第一时间测试的黏度。未加入阻聚剂HHJ-1 的防水涂料p H值=6.7 接近中性,合成预聚体的过程中副反应较多,如—NCO与脲键(—NH—CO—NH—)的缩二脲反应、与氨基甲酸酯(—NH—COO—)的脲基甲酸酯反应和异氰酸酯的自聚反应等,均属于交联反应,所以制备的防水涂料的初始黏度较高;副反应致使交联点增多,网络结构加强,分子结构中硬段含量较高,软段含量降低,又因软硬段会发生微相分离,其硬段提供强度、软段提供延伸性,固拉伸强度较高,而断裂伸长率较低。当阻聚剂HHJ-1 用量提高时,防水涂料的酸性增强,即p H值降低,成膜过程中的副反应减少,硬段含量降低,使防水涂料的初始黏度和拉伸强度下降;而—NCO与—OH主反应增加,生成线性大分子较多,软段含量升高,从而断裂伸长率提高;并不是反应介质的p H值越低越好,少量的副反应可提高防水涂料的延伸性能,副反应只是相对主反应而言,它们也存在一个平衡性,所以当阻聚剂HHJ-1 用量大于0.6 份时,防水涂料的断裂伸长率开始降低。

考虑防水涂料主要应用在混凝土基层上,其良好的延伸性,对抗混凝土开裂性能较好,又考虑合成的成品放料难易程度,且用于立面施工,所以初始黏度不宜太大,但也不宜太小。综合分析,按表1 配方,其它组分不变,当阻聚剂HHJ-1 的添加量为0.6 份时,防水涂料的物理力学性能、施工性能和抗基层适应性能最佳。

2.3 化学增稠剂对防水涂料性能的影响

在聚氨酯防水涂料合成过程中,增稠方法有2 种:物理增稠和化学增稠。物理增稠是加入物理增稠剂使整个体系形成弱交联且疏松的三维网状结构,起到良好的增稠效果,并赋予材料较佳的触变特性,避免材料沉降结块不聚集。但是通过该方法制备的单组分聚氨酯防水涂料的储存稳定性较差,其黏度会随着储存时间的延长而大幅度提高,最终由于产品黏度过大,出现整体固化现象。因此,通过物理增稠方法很难满足性能与应用要求。

化学增稠是添加化学增稠剂,该增稠剂与部分异氰酸酯反应形成三维网状结构,提高黏度,满足立面厚涂施工不流淌的要求。而且此三维网状结构会在受到外界剪切力的作用时被破坏,但剪切力消失后又会马上恢复,成为触变型产品结构。相对物理增稠而言,化学增稠不会导致防水涂料黏度无限制地升高,这是因为前期的体系黏度随着化学增稠剂的缓慢反应而不断增加,当化学增稠剂反应完全时,后期黏度不再增加,基本趋于稳定,之后受储存期的影响相对较小。故本实验采用化学增稠剂HHJ-2 来制备阻燃立面型单组分聚氨酯防水涂料。按表1 配方,其它组分不变,考察化学增稠剂HHJ-2用量对防水涂料性能的影响,结果见图3。

由图3 可知,随着化学增稠剂HHJ-2 用量的增加,防水涂料的拉伸强度、断裂伸长率呈现出先增加后减小的趋势,而黏度逐渐增大;防水涂料的储存黏度(25 ℃)随时间的延长逐渐增大,从曲线斜率来看,前10 d的防水涂料黏度增幅较大,之后黏度变化相对较小,趋于稳定。这是由于化学增稠剂HHJ-2的加入,使高聚物的分子交联结构增强,宏观表现出涂膜的拉伸强度、断裂伸长率升高,但HHJ-2 用量过多,交联密度过大,反而会使断裂伸长率降低;又因在储存过程中,还存在化学增稠剂HHJ-2 与—NCO的交联反应,形成三维网状结构,致使防水涂料的黏度增大,随着HHJ-2 逐渐被消耗,后期增稠速率降低,最终将其完全反应掉,黏度基本稳定不变。另外,当化学增稠剂HHJ-2 的添加量≥20 份时,防水涂料中有渣滓(颗粒)出现,成膜后,直接导致拉伸强度和断裂伸长率降低。

对化学增稠剂HHJ-2 用量分别为15 份和20 份制备的防水涂料外观及成膜进行了对比,结果见图4。

从图4 明显看出,化学增稠剂用量为15 份时,防水涂料外观细腻、无渣滓,且成膜较好,而20 份时防水涂料的外观颗粒较多,成膜后表面凹凸不平。对比未添加和添加15 份化学增稠剂HHJ-2 制备的防水涂料触变和施工性能,结果见图5。

从图5 可知,在未受到外部剪切力作用时,未添加HHJ-2 的防水涂料较稀,用于立面施工出现流淌,而添加15 份时防水涂料黏稠,立面可厚涂不流淌。根据以上综合考虑,按表1 配方,其它组分不变,当化学增稠剂HHJ-2 用量为15 份时,所制备防水涂料的力学性能、储存性能和施工性能最好。

3 结论

(1)随着阻燃聚醚HLM用量增加,聚氨酯防水涂料的拉伸强度、撕裂强度和氧指数逐渐增大,而断裂伸长率、粘结强度呈现先增大后减小的趋势,但HLM用量较多时,成膜外观的亮度变暗,即哑光。综合性能分析,配方中各组分以质量份为基准,其它组分不变,当阻燃聚醚HLM的用量为30 份时,合成的防水涂料性能最佳,且涂膜外观光亮。

(2)防水涂料的初始黏度、p H值和拉伸强度随着阻聚剂HHJ-1 用量的增加逐渐降低,而断裂伸长率呈现出先增大后减小的趋势。综合分析,配方中各组分以质量份为基准,其它组分不变,当阻聚剂HHJ-1 的添加量为0.6 份时,防水涂料的物理性能、施工性能和抗基层适应性能最佳

(3)随着化学增稠剂HHJ-2 用量的增加,防水涂料的拉伸强度、断裂伸长率呈现出先提高后降低的趋势,而黏度逐渐增大;防水涂料的储存黏度随着时间的延长逐渐增大,前10的防水涂料黏度增幅较大,之后黏度变化相对较小,趋于稳定值。当化学增稠剂HHJ-2 用量≥20 份时,防水涂料中有渣滓(颗粒)。综合考虑,按表1 配方,其它组分不变,当化学增稠剂HHJ-2 用量为15 份时,制备出防水涂料的力学性能、储存性能和施工性能最好。

摘要：采用阻燃聚醚多元醇、普通聚醚多元醇、增塑剂、二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)、阻聚剂、化学增稠剂、消泡剂、催化剂、润湿分散剂和颜填料等,制备一种阻燃立面型单组分聚氨酯防水涂料,研究阻燃聚醚多元醇、阻聚剂和化学增稠剂及其用量对涂料性能的影响。结果表明,当阻燃聚醚多元醇用量为30份、阻聚剂用量为0.6份、化学增稠剂用量为15份时,制备的防水涂料性能最佳。

关键词：阻燃,立面型,单组分聚氨酯,性能研究

参考文献

[1]李绍雄,刘益军.聚氨酯树脂及其应用[M].北京:化学工业出版社,2002:309-311.

[2]颜永斌,余剑英,缪沾,等.新型聚氨酯防水涂料性能的研究[J].涂料工业,2004,34(11):1-3.

[3]郭永顺.影响单组分聚氨酯防水涂料性能的因素[J].上海涂料,2011,49(3):42-44.

[4]易长海,甘厚磊,吴海燕,等.单组分水固化聚氨酯防水涂料的研究[J].新型建筑材料,2007(2):62-64.

[5]钱丽,谢爱平.单组分聚氨酯防水涂料性能分析[J].弹性体,2008,18(4):57-59.

[6]谢富春,张华,郭富全.单组分聚氨酯防水涂料的合成[J].新型建筑材料,2010(12):77-79.

[7]杨红艳,马学菊,段文锋.垂直型单组分聚氨酯防水涂料的研究[J].新型建筑材料,2011(4):44-46.

[8]刘益军.聚氨酯原料及助剂手册[M].北京:化学工业出版社,2005.

[9]王威,葛义,李超.阻燃聚醚型单组分聚氨酯防水涂料的研制[J].中国建筑防水,2014(24):22-24.

[10]韦思其,陈健武.微胶囊化聚磷酸铵阻燃单组分聚氨酯防水涂料的制备及性能研究[J].涂料工业,2012,42(7):31-34.

外露型聚氨酯防水涂料 篇3

1 聚醚型聚氨酯水膨胀弹性体的止水机理

聚氨酯弹性体按其分子结构中的软段是聚醚还是聚酯分为聚醚型或聚酯型两类。聚醚型聚氨酯的主要原料是聚醚多元醇(简称聚醚)、异氰酸酯和扩链剂及其他助剂。当聚醚原料中亚乙基醚链段(—CH2—CH2—O—)超过20%以上时,经一定的交联剂固化后,就可以制成具有吸水功能的聚氨酯材弹性体。这是由于亚乙基醚链段中的氧原子有一对未共用电子对,遇水时,它和水分子中的氢原子连接而形成氢键,形成吸水膨胀的功能。图1为分子结构示意图。

聚醚型聚氨酯水膨胀弹性体由于其分子结构本身具有亲水基团,成为本体吸水膨胀的新型功能性高分子材料。

2 聚醚型聚氨酯水膨胀弹性体的特性

与传统的混炼型水膨胀橡胶相比,聚醚型聚氨酯水膨胀弹性体用于工程防水领域,具有以下两大优点:

1)膨胀性能稳定。传统混炼型水膨胀橡胶是由橡胶基材和亲水性物质组成的多组分体系,是在胶体基材中加入亲水性聚氨酯类或丙烯酸类等膨胀剂,通过混炼、硫化等工序而制成。其吸水膨胀机理是:橡胶加入膨胀剂后,它所含的亲水性物质与水接触,水分子通过扩散、毛细和表面吸附等物理作用进入橡胶内,与亲水性基团形成极强的亲和力,在橡胶内外形成渗透压差,这种压差对于水向橡胶内部渗透具有促进作用。亲水性物质不断吸收水分,致使橡胶发生形变,形成吸水膨胀的功能。由于存在物理性的机械混合,遇水膨胀后不可避免地产生膨胀剂的析出及反复膨胀后的性能下降。

聚醚型聚氨酯水膨胀弹性体的膨胀机理则不同:其吸水过程实质上是形成氢键的过程,水与本体成为一体,分子结构稳固,不易脱落析出。如被干燥,氢键断裂,水分子脱落,弹性体本体分子结构不被破坏,弹性体基本恢复原来的性能,不会发生明显变化。因此,聚醚型聚氨酯水膨胀弹性体在膨胀—干燥—膨胀的反复膨胀试验中表现出良好的性能。

2)耐离子性能优良。当工程防水设计中要求水膨胀橡胶止水材料的体积膨胀倍率达到250%以上时,传统混炼型水膨胀橡胶通常采用丙烯酸盐类粉末树脂作为膨胀剂,这类高膨胀倍率的橡胶遇水膨胀后极易产生“糊状”析出物,并且在含离子的水质中膨胀倍率急剧下降,这是因为水中的离子浓度直接影响吸水渗透压差,导致吸水能力降低和膨胀剂析出。

聚醚型聚氨酯水膨胀弹性体不含离子成分,水质中的离子浓度对膨胀性不会产生直接影响,因此这类新材料的耐离子性能优良。

3 聚醚型聚氨酯水膨胀弹性体防水材料的工程应用

在国外,开发并应用聚醚型聚氨酯水膨胀弹性体作为止水材料的国家主要是日本,工程实例有:东京湾横断道路的盾构隧道,京都地下街工程和福井市下水道局若衫盾构隧道等。国内工程中试用或应用聚醚型聚氨酯水膨胀弹性体止水材料的工程有:上海上中路隧道、上海长江(崇明)隧道、南京长江盾构隧道、和上海地铁十号线区间互穿隧道,前两个工程只是用作管片接缝外沿挡水条,后两个工程是用于盾构管片防水中的第二道防线——内侧密封垫(第一道防线采用三元乙丙多孔橡胶为主的外侧密封垫)。

3.1 材料性能

国内所见的这类产品主要有:日本生产的AQUAPURENE系列水膨胀性止水密封材料(AQ)和国产聚醚型聚氨酯水膨胀材料(XY),产品物理性能见表1。

不同品种和系列的聚醚型聚氨酯水膨胀材料的膨胀曲线不同,见图2和图3。

3.2 反复膨胀性能和质量变化率

即使膨胀倍率较高,聚醚型聚氨酯水膨胀弹性体的反复膨胀性能仍较好,在70℃×72 h浸泡、再70℃干燥至恒重的试验中,质量变化率是:AQ产品为0.2%,XY产品小于2%。

3.3 膨胀后材料性能的变化

在膨胀试验中,观察到该类材料在外观及性能上有一个明显变化过程:XY产品在膨胀倍率大于250%时,材料性能发生一个较大变化,由弹性体变成脆性体,稍有划痕,一受力极易折断和碎裂。如在膨胀状态时,未被划伤、折断或碎裂,再经干燥,回复至膨胀倍率250%以下时,又恢复至原来的弹性。如按照国家标准GB/T 18173.3—2002《高分子防水材料遇水膨胀橡胶》的“反复浸水试验”项目测试,在反复“浸水—烘干”的4个循环周期(浸泡16 h,取出后在70℃下烘干8 h,再放到水中浸泡16 h,再烘干8 h,如此反复浸水、烘干共4个循环)后,测其拉伸强度和伸长率,这一性能缺陷无法完全反映出来,见表2。

作为盾构管片密封垫,膨胀止水材料有可能长期处于膨胀状态,如果发生由弹性向脆性的变化,对密封垫的防水效果肯定会产生不良的影响。对此,虽还未见相关研究报道,但应引起生产、工程设计和施工等方面的关注和重视。

AQ产品膨胀过程中未发现这一现象。相反,AQ产品具有遇水膨胀时拉断强度、延伸率有不降反而提高的特性,这也是日本供应商自诩最有优势的性能。

3.4 膨胀速率

在已采用聚醚型聚氨酯水膨胀弹性体止水材料的工程中,施工中发现此类材料某些国产产品存在遇水后体积膨胀速度过快的问题,具体数据见表3。

从图2和图3的膨胀曲线中可以发现:XY产品比AQ系列产品膨胀速度更快,实际应用中前者一旦遇水体积急剧膨胀,将严重影响正常施工。

4 结语

1)聚醚型聚氨酯水膨胀弹性体作为一种新型遇水膨胀止水材料,克服了传统高膨胀倍率水膨胀橡胶易析出、抗离子性差的缺点,具有膨胀性能稳定、耐离子性好的优良性能,是具应用价值的新型功能性高分子材料。

2)聚醚型聚氨酯水膨胀弹性体作为盾构管片密封垫止水材料,国内外均有应用业绩,如在日本已成功应用于东京湾隧道工程。

外露型聚氨酯防水涂料 篇4

深圳市某警务后勤配套楼工程总建筑面积2.7万m2, 其中地下3层, 地上15层, 工程位于城市中心区, 场地面积狭小, 基坑采用钢管混凝土立柱与钢筋混凝土水平支撑梁的组合内支撑形式。

2 防水设计

本工程地下室3层, 埋深14.5 m, 地下防水一级, 地下室顶板、底板及外墙均采用一刚二柔防水设计, 即钢筋混凝土自防水及附加2.0 mm厚彩色聚氨酯防水涂料和3 mm厚自粘聚合物改性沥青聚酯胎防水卷材。聚氨酯防水涂料施工分2遍涂刷, 达到1.3 mm厚时先进行此道防水层的施工验收, 合格后再涂刷0.7 mm厚聚氨酯防水涂料, 随即铺贴3 mm厚自粘聚合物改性沥青聚脂胎防水卷材, 利用聚氨酯防水涂料的粘接性能保证涂料防水层与卷材防水层的粘接可靠性。

2.1 底板防水设计 (由下而上)

(1) 原土夯实

(2) 100 mm厚C15混凝土垫层 (原浆抹光)

(3) 2 mm厚彩色聚氨酯防水涂料 (分2次涂刷)

(4) 3 mm厚自粘聚合物改性沥青聚酯胎防水卷材

(5) 50 mm厚C20细石混凝土保护层

(6) 700 mm厚C35/P10钢筋混凝土底板

2.2 地下室侧墙防水 (由外及里)

(1) 素土回填

(2) 30 mm厚聚苯板片材保护层

(3) 3 mm厚自粘聚合物改性沥青聚酯胎防水卷材

(4) 2.0 mm厚彩色聚氨酯防水涂料

(5) 500/400 mm厚C35/P10 (P8) 钢筋混凝土外墙

2.3 顶板防水 (由下而上)

(1) 250 mm厚C30/P8钢筋混凝土 (露天部分)

(2) 1∶2.5水泥砂浆找平层20 mm

(3) 2.0 mm厚彩色聚氨酯防水涂料 (分2次涂刷)

(4) 3.0 mm厚自粘聚合物改性沥青卷材防水层

(5) 50 mm厚C20细石混凝土保护层

3 材料

3.1 自粘聚合物改性沥青聚酯胎防水卷材

选用“雨虹”牌SAM-930自粘聚合物改性沥青聚酯胎防水卷材。该卷材是以聚酯纤维无纺布为胎基, SBS、SBR和增粘树脂改性沥青为浸涂材料, 聚乙烯膜 (PE) 、细砂或隔离膜作为卷材上表面隔离层, 下表面附可剥离的涂硅隔离膜作为防粘隔离材料制成的一种增强自粘防水卷材。

3.1.1 品种规格及物理力学性能

按产品性能分为Ⅰ型和Ⅱ型, 本工程选用Ⅰ型产品, 以PE或细砂覆面。按上表面材料分为聚乙烯膜 (PE) 、细砂 (S) 和无膜双面自粘 (D) , 规格见表1。产品物理力学性能符合GB23441—2009《自粘聚合物改性沥青防水卷材》要求, 见表2。

3.1.2 特点

(1) 加入特殊的增粘树脂, 使得产品具有优异的粘结性能, 在施工环境温度内不用明火, 无需使用粘接剂, 即可与基层粘结良好, 对环境无污染, 属于环保型产品;

(2) 以长纤聚酯毡为增强体, 赋予产品优异的抗拉强度、抗疲劳性及抗穿刺、耐腐蚀性能;具有较大的延伸率, 对基层伸缩或开裂变形的适应性强;

(3) 由自粘聚合物沥青涂层和胎基构成, 可形成高强度防水层, 对压力水抵抗能力强;

(4) 对钉杆穿透或外界应力作用下产生的细微裂纹具有优异的自愈合性, 接缝自身粘接与卷材同寿命。

3.1.3 适用范围

适用于非外露屋面和地下工程防水层, 也适用于明挖法地铁、隧道以及水池、水渠等工程防水, 尤其适用于施工中不准用明火的工程, 低温柔性好, 适用于寒冷地区。

3.2 双组分彩色聚氨酯防水涂料

“雨虹”牌SPU-311双组分彩色聚氨酯防水涂料是一种双组分反应固化型合成高分子防水涂料, 甲组分是由聚醚和异氰酸酯经缩聚反应得到的聚氨酯预聚体, 乙组分是由增塑剂、固化剂、增稠剂、促凝剂、填充剂组成的彩色液体。使用时将甲、乙两组分按比例混合, 搅拌均匀后涂刷在基面上, 经数小时后反应固结成为富有弹性、坚韧又有耐久性的防水涂膜。

3.2.1 品种规格及物理力学性能

产品按拉伸性能和使用部位分为Ⅰ型和Ⅱ型, 力学性能应符合GB/T 19250—2003《聚氨酯防水涂料》要求, 见表3。

3.2.2 产品特点

(1) 能在潮湿的地下室基面上施工, 且粘结力较强 (0.8MPa) ; (2) 强度高、延伸率大、弹性好; (3) 可厚涂, 涂膜密实、无气泡、无针孔; (4) 不含苯类溶剂, 无煤焦油成分, 对环境无污染; (5) 液态, 冷施工, 施工方便; (6) 化学反应成膜, 耐水、耐腐蚀、耐霉变、耐寒、不透水性强。

3.2.3 适用范围

适用于地下室和厕浴间、厨房间、水池、冷库、地坪等工程的防水、防潮, 尤其适用于基层难以干燥的地下工程, 也可用于非暴露型屋面工程防水。

3.3 沥青基防水卷材密封膏

“雨虹”牌BSR-242沥青基防水卷材密封膏以优质石油沥青为基料, 加入橡胶改性材料、填充料、稀释剂等多种助剂配制成的黑色膏状冷施工防水密封材料。产品型号有Ⅰ型 (本工程选用) 和Ⅱ型, 其中Ⅰ型用于水平面嵌缝、阴阳角圆弧处理, 也可用于卷材密封;Ⅱ型适用于卷材边缘和终端收头的密封, 产品执行标准:Q/SYYHF6《沥青基卷材密封膏》。

注: (1) 用于地下工程潮湿基面时要求; (2) 用于外露使用的产品。

4 施工机具

包括清理基层用工具, 卷材铺贴用施工机具和辅助加热专用机具, 必须配备的机具。吹风机:清除基层灰尘;火焊枪:卷材搭接处受灰尘污染后处理用或特殊部位加强粘合用;小平铲:清理基层用;弹线盒:弹基准线用;腻子刀:嵌填密封材料;搅拌器、搅拌桶:防水涂料搅拌;滚刷、刮板:防水涂料施工。

5 基层处理

(1) 基层应坚实、平整、干燥, 浮浆、杂物等应清扫干净;

(2) 桩基头部按图纸细部构造要求做好加强层, 材料选用渗透结晶型防水涂料;

(3) 平面与立面交接处、转折处、阴阳角、管根等均应做成均匀一致、平整光滑的圆角, 圆弧半径不小于50 mm;

(4) 穿出基层的构件须安装完毕后方可进行防水施工。

6 防水施工

本工程地下室为全外包防水, 采用外防外贴法施工, 先施工平面, 后施工立面, 两面交角处交叉进行。

6.1 聚氨酯防水涂料施工

6.1.1 施工工艺流程

基层清理→细部附加处理→第1遍涂膜→第2遍涂膜 (达到1.3 mm厚) →工程质量验收→涂刷剩余的0.7 mm厚涂膜→粘贴自粘防水卷材。

6.1.2 配料

根据施工用量, 将A、B组分按1∶2.5的比例组合, 搅拌器具必须干燥、清洁。

6.1.3 施工操作要点和技术要求

(1) 基层清理:选用合适的工具将基层清扫干净, 基层表面不得有浮尘、杂物, 不得有突出尖锐物, 且基层应干燥。

(2) 细部附加处理:在管根、阴阳角等易发生漏水的部位应增加1层玻纤布加强处理。首先用橡胶刮板或油漆刷均匀地涂刷1遍涂料, 涂刷宽度各300 mm为宜, 并立即粘贴玻纤布进行加筋增强处理。玻纤布粘贴时应用漆刷摊压平整, 与下层涂料贴合紧密, 搭接宽度100 mm, 表面再涂刷1～2遍涂料, 使其达到设计要求的厚度。

(3) 涂刷第1道涂层:细部节点处理完毕且涂膜干燥后, 进行第1道大面涂层的施工。涂刷时要均匀, 不能有局部沉积, 并要多次涂刮使涂料与基层之间不留气泡。

(4) 涂刷第2道涂层:在第1道涂层充分固化后 (一般间隔24 h, 以手摸不粘手为准) , 进行第2道涂层的施工, 涂刷的方向与第1道相互垂直, 直到约1.3 mm厚。涂膜收头时应采用防水涂料多遍涂刷, 以保证其完好的防水效果。

(5) 涂刷0.7 mm厚聚氨酯防水涂料:以利于下一层自粘卷材的粘贴, 要求边涂刷边施工下一道自粘防水卷材, 防止涂料固化, 保证涂料防水层与卷材防水层的粘接性能。

6.1.4 防水层的验收

施工验收应边涂刷边检查, 发现缺陷及时修补, 检查合格后方可进行下一道涂层施工, 特别要注意平立面交接处、转角处、阴阳角部位的做法是否正确。

6.2 自粘卷材防水施工工艺

6.2.1 施工工艺流程

涂刷聚氨酯防水涂料0.7 mm厚→细部附加层粘贴→大面自粘卷材铺贴→卷材收头固定→用卷材密封膏封闭→保护隔离层施工。

6.2.2 操作要点及技术要求

(1) 基层处理:基层应坚实、干燥、平整、无灰尘、无油污, 施工前清理、清扫干净, 必要时用高压吹尘机吹净。地下工程平面与立面交接处的阴阳角、管道根等, 均应在聚氨脂涂膜施工前做成半径为50 mm的圆弧。

(2) 一般细部附加处理:如集水坑、电梯井、后浇带阴阳角、管根部位等用专用附加层自粘卷材及裁剪好的阴阳角自粘卷材在两面转角、三面阴阳角等部位进行附加增强处理, 平立面平均展开。方法是先按细部形状将卷材剪好, 在细部贴一下, 视尺寸、形状合适后, 再将自粘卷材粘贴上。

可辅以火焰加热器烘烤, 待其底面呈熔融状态, 即可立即粘贴在已涂刷一道基层处理剂的基层上。

附加层卷材与基层一般部位应满粘, 应力集中部位只需要轻微压贴即可, 附加层要求无空鼓, 并压实铺牢。

(3) 大面防水层自粘卷材铺贴:将展布好的自粘卷材底部的隔离膜缓慢、匀速地除去, 用压辊在卷材的正面均匀施压, 使卷材与基层粘合。

铺设防水层时, 卷材应铺设在预先涂布过聚氨酯涂料的基层表面上, 确定铺贴的具体位置, 先把卷材展开, 调整好铺贴位置, 将卷材的末端先粘贴固定在基层上, 然后从卷材的一边均匀地撕去隔离膜 (纸) , 边去除隔离膜边向前缓慢地滚压、排除空气、粘结紧密。

水平面铺贴时先将起端固定后逐渐展开, 展开的同时揭开剥离纸, 由低向高铺设。

垂直立面铺贴时卷材与基层、卷材与卷材必须满粘。

卷材搭接和密封:相邻卷材搭接宽度, 地下工程一般不小于100 mm, 接茬处不小于100 mm, 搭接缝应压实粘牢, 边缘用BSR-242密封膏封闭。

卷材收头:立面卷材收头, 应先将卷材满粘固定, 然后用BSR-242密封膏封闭。

(4) 保护隔离层施工:水平面一般用刚性保护, 卷材铺贴完成并经检查合格后, 应将防水层表面清扫干净, 对防水层采取保护措施, 并根据要求进行防水保护层施工, 地下工程侧墙采用聚苯板做软保护。

(5) 缺陷修复:自粘卷材的自粘面受到灰尘污染后, 会部分失去自粘结性能, 表现为搭接缝、收口部位局部翘边、开口等现象。必须及时用火焰焊枪进行修复, 将焊嘴伸入翘边、开口内部, 利用火焰将自粘橡胶沥青加热融化, 然后粘合。

(6) 检查验收冷自粘卷材:铺贴时边铺边检查, 检查时用螺丝刀检查接口, 发现粘贴不实之处及时修补, 不得留任何隐患, 现场施工员、质检员必须跟班检查, 检查并验收合格后方可进行下道工序施工。

7 细部节点防水做法

阴阳角及其立面与水平面的转角处、施工缝、变形缝、后浇带、穿墙管道根、预埋件以及突出水平面的相关细部, 以及防水层及附加防水层密封的部位主要是搭接缝 (俗称接缝口) 和卷材末端收头是防水工程的薄弱环节, 必须有针对性地进行合理、安全、科学的设计并要求高质量的施工操作, 才能保证地下室防水系统的整体性及密闭不透水性。因此, 细部节点附加层卷材粘贴完成并经检查质量合格后, 即可进行主体防水层卷材的铺设和粘贴。

7.1 自粘卷材搭接

本工程中自粘卷材采用搭接施工, 平面施工时, 注意相邻自粘卷材纵向铺贴要粘牢, 搭接长度不小于100 mm, 相邻卷材的横向搭接要错开1500 mm以上。

7.2 自粘卷材搭接缝

自粘卷材与卷材之间, 必须满粘并粘结紧密。

自粘卷材搭接缝:必须满粘粘实, 必要时采用手持压轮进行压缝处理。

搭接缝的粘结:自粘卷材搭接的粘结, 用专用压辊在上层卷材的顶面均匀用力施压, 以边缘密实粘合为准。必要时采用专用压轮二次压边, 见图1。

7.3 附加层的设置

在集水坑、电梯井、后浇带阴阳角、管根部位应设置自粘卷材附加增强层, 一般情况下采用与大面自粘卷材同材质的附加层, 卷材宽度500 mm, 现场按要求进行裁剪。

在防水层施工中阴阳角 (此处的阴阳角专指三维交叉部位) 数量较多, 也是防水层薄弱的部位之一, 通常做法是由施工人员按照尺寸放样、裁剪、热合, 并通过严格的质量检测。

7.4 桩头防水 (见图2)

(1) 在桩头部分分遍涂刷2.0 mm厚渗透结晶型防水涂料并养护, 在桩头周边300 mm范围内涂刷2 mm厚彩色聚氨酯防水涂料。

(2) 湿铺法施工3 mm厚自粘改性沥青防水卷材, 防水层要求上返至顶部与地下室大面底板搭接。

(3) 再在桩头周边150～200 mm的范围内涂刷1.5 mm厚溶剂型橡胶沥青防水涂料。

(4) 施工50 mm厚细石混凝土。

7.5 地下室底板防水做法 (见图3)

7.6 后浇带防水施工方法

7.6.1 顶板后浇带施工 (包括设计预留和施工预留)

防止后浇带防水层破坏是防水施工的关键, 因此在防水施工中设置必要的防水附加层是必须的, 见图4。

7.6.2 底板后浇带防水作法

地下室后浇带:设计附加防水层, 材料与地下室底板防水层一致, 两端宽度超出后浇带边缘250 mm, 并用细石混凝土加以保护, 防止后浇带混凝土浇筑时清理基层面导致卷材破损, 具体做法见图5。

7.6.3 侧墙后浇带防水处理

侧墙后浇带施工缝两边300 mm范围内增设防水层1道, 具体防水处理见图6。

7.7 顶板与地下室外墙交接处施工方法

拐角处顶板第1层2.0 mm厚聚氨酯防水涂料往外墙下翻250 mm、外墙第1层卷材往顶板上翻250 mm叠层形成附加层, 3 mm厚自粘聚合物改性沥青防水卷材在立墙下翻250 mm与外墙外层卷材上翻250 mm搭接, 加强角部防水安全, 见图7。

7.8 预埋套管穿墙面防水处理

穿过防水层的管道预埋套管, 套管中间焊接止水钢板, 管道安装完成后, 用石棉水泥填实, 两端用胶泥密封材料密封, 迎水面设附加防水层1道, 见图8。

7.9 外墙自粘卷材收口做法

地下工程自粘卷材末端收头应采取机械固定, 但收头部位均用密封材料进行封闭, 密封宽度不小于10 mm。外墙立面卷材的收口采用固定压条、射钉固定, 并用沥青基密封膏密封, 在保证防水系统安全性能的前提下, 对延长防水系统的使用寿命起到极大的作用。柔性防水层收口做法见图9。

7.1 0 电梯井、集水坑防水构造 (见图10)

7.1 1 立柱支撑在底板处防水施工节点

7.1 1. 1 立柱构造

立柱桩采用Φ1000 mm钻孔灌注桩, 立柱采用Φ426 mm、壁厚10 mm的钢管混凝土桩, 见图11。

在浇筑立柱桩混凝土时, 需将钢管吊入桩内, 并锚固2 m深 (此时钢管底部内可能有桩混凝土渗入, 故在振捣桩身混凝土时也应对钢管内的混凝土进行振捣, 待桩身混凝土达到一定强度后, 再浇筑钢管内C30混凝土并充分振捣密实) 。

7.1 1. 2 防水节点处理

(1) 在钢立柱上超出标高线, 在底板厚度范围的1/2处满焊200 mm宽、5 mm厚止水钢板环。

(2) 钢管周边500 mm范围内涂刷水泥基渗透结晶型防水涂料 (钢管与垫层面接触处用细石混凝土做成圆弧状) 。

(3) 底板刷“雨虹”牌聚氨脂防水涂料2遍, 第1遍1.3mm厚, 第2遍0.7 mm厚并随铺防水卷材, 卷材铺至钢管边, 然后用专用密封胶密封, 再做50 mm厚细石混凝土保护层。

(4) 完成地下室-1层以下结构混凝土, 外墙拆模后施工外墙防水层, 经验收后对外侧墙与护壁桩周边进行回填, 然后拆除全部水平支撑梁及钢管混凝土立柱 (凿至地下室底板面向下20 mm) 。

(5) 钢管周边与底板混凝土交界处用密封胶密封, 然后刷水泥基渗透结晶型防水材料 (出柱边≥1000 mm) , 用量不小于1.5 kg/m2, 完成后的节点见图12。

8 施工体会

(1) SAM-930自粘型聚合物改性沥青聚酯胎防水材料采用塑胶带成卷包装, 在贮存运输过程中应避免日晒雨淋, 注意通风, 贮存温度不得高于45℃, 只能单层存放, 运输过程中立放不超过2层, 以防止侧斜或横压。

(2) 当施工温度较低 (5℃以下) 时, 或局部应力较大时, 可以在产品使用过程中借助液化气、乙醇为燃料或电加热进行焊接;使用热熔法施工时, 表面温度不宜高于200℃。