复合式防水卷材

2024-06-07

复合式防水卷材（精选9篇）

复合式防水卷材篇1

PET聚酯复合防水卷材是由聚酯膜、自粘胶料及隔离材料组成,主要用于地下及屋面防水工程。该产品主要特点:与基层粘接强度超乎想象;无明火施工、安全环保、可省做找平层、施工方便;缩短工期,延伸率强且有自愈性;无“窜水”之虞,可根据渗漏点轻易发现防水破坏点,轻松检修,是一种用途广泛的防水卷材。

康馨苑住宅小区A7号、A8号、A9号楼项目,位于太原市小店区,人民路东侧畜牧研究所院内,工程总建筑面积66 167.08 m2,建筑高度72.95 m。结构类型为剪力墙结构,地下1层。地下工程防水等级为二级,采用两道设防,一道为P6钢筋混凝土结构自防水,另一道基础底板为2.0 mm厚PET单面自粘防水卷材,地下室外墙采用1.5 mm厚PET单面自粘防水卷材。按照GB/T 23457-2009预铺/湿铺防水卷材规定,本工程使用WPIS2.0 mm与WPIS1.5 mm湿铺自粘卷材。传统的防水层任何细小的纰漏都会导致水到处窜流,引起防水层大范围甚至整体失效,且不容易找到渗漏点,检修十分困难。PET卷材防水系统正是基于以上情况,采用湿铺工艺,与基层紧密粘结,形成可靠的皮肤式防水体系,杜绝了窜水层的产生,消除了渗漏产生的必要条件,即使防水层与主体结构存在部分缺陷,正常情况也不产生渗漏。

1 作业条件

1)施工前审核图纸,进行技术交底;防水必须由专业队伍施工,持证上岗。2)卷材及配套材料必须验收合格,规格、技术性能必须符合设计要求及标准的规定。3)基层坡度符合设计要求,表面顺平,阴阳角处用1∶2水泥砂浆做成圆弧形。4)基层表面杂物、油污、砂子、砂浆疙瘩等应清理干净,清扫工作必须在施工中随时进行,基面基本平整,无明显凸凹部位。5)施工时基面润湿,但不得有明水,如有积水部位,需进行排水清理后方可施工。6)卷材应在干燥通风的环境下储存,防止日晒雨淋。不同规格的卷材应分别堆放。卷材平放,堆码高度不宜超过4层,存放易燃材料避开火源。

2 施工工艺

2.1 工艺流程及操作要点

清理基层→湿润基层→预铺、定位、弹线→搅拌好并铺抹水泥浆→铺贴卷材→提浆、排气、晾放→搭接边密封→卷材收头、密封→检查收头。

2.2 施工注意事项

1)先做阴阳角处的附加层,加强层宽度300 mm,搭接边应粘结牢固,严禁有空鼓、皱折,附加层隐蔽验收后进行下一道工序施工。2)清除基层表面的灰尘、杂物,干燥的基面预先洒水润湿。3)在基层上弹设基准线,以确定防水卷材铺贴位置。根据现场基层平整度情况,确定水泥砂浆铺抹厚度,在卷材铺贴范围内抹水泥砂浆。4)揭掉复合自粘防水卷材下表面的隔离膜,将复合自粘防水卷材平铺在刚刚铺抹的素浆上。5)第一幅卷材铺贴完毕后,再抹水泥砂浆,铺设第二幅卷材,以此类推。6)用抹子或橡胶板拍打、赶压卷材上表面,提浆、排出卷材下面的空气,使卷材与水泥砂浆紧密贴合;如出现局部气鼓,属正常现象。应对气鼓部位进行排气、滚压处理。7)根据现场情况,可选择铺贴卷材时进行搭接或在水泥砂浆具有足够强度后再进行搭接。搭接时,将位于下层卷材搭接部位的透明隔离膜揭起,将上层卷材平敷粘贴在下层卷材上,PET防水卷材搭接宽度为100 mm。8)相邻两排卷材的短边接头应相互错开1/3幅宽以上,以免多层接头重叠而使得卷材粘贴不平服,影响防水质量和效果。9)卷材铺贴完毕后,将卷材收头、管道包裹等部位用密封膏密封。10)立面卷材施工采用铝合金条固定,间距1 m～2 m,防止卷材下坠;铝合金条采用钢钉固定,钢钉处铺贴附加卷材进行补强处理。11)保护层施工:防水施工完毕经验收合格后进行C20细石混凝土保护层施工,保护层施工时操作人员按作业顺序作业,避免过多在已施工的防水层上走动,同时工人不得穿带钉子鞋操作。施工时采取保护措施,防止防水遭到碰损、变位。立面采用粘贴聚苯板进行保护。

2.3细部做法

1)在筏板基础完工后,筏板基础防水需要甩槎等待和剪力墙防水连接。为了保证搭接长度需甩槎1 500m(见图1)。2)附加层部位防水做法见图2。3)地下室与地库和配电室交接处卷材防水做法见图3。

3施工工具

尺子、搅拌器、裁纸刀、胶皮辊、滚筒刷、弹线盒、木板刮、笤帚等。

4施工注意事项

1)施工防水层之前,须将各种管道及预埋件安装固定好,以避免在防水层施工好后,打洞凿孔,破坏防水层,留下渗漏隐患。2)相邻两排卷材的短边接头应相互错开1/3幅宽以上,以免接头重叠而使得卷材粘贴不平服,影响防水质量。3)在阴阳角等特殊部位,应做加强层,加强层宽度宜为300。4)避开雨雪、五级以上大风等恶劣天气施工。5)施工完毕并通过验收后应及时隐蔽,如因特殊情况无法及时隐蔽,应采取有效的临时保护措施。

摘要：结合具体工程实例,对PET聚酯复合自粘防水卷材施工进行了介绍,分别阐述了PET聚酯复合自粘防水卷材作业条件、施工工艺、操作要点、注意事项等内容,以期指导实践,促进该种卷材的应用推广。

关键词：PET聚酯复合防水卷材,施工工艺,注意事项,细部做法

参考文献

[1]王建利,倪国葳.屋面卷材防水工程施工管理[J].山西建筑,2009,35(8):141-142.

复合式防水卷材篇2

关于SBS、APP改性沥青防水卷材与沥青复合胎防水卷材的特点与识别

摘要：当今国内的防水卷材产品的品种和型号繁多,市场上出现了很多劣质低价、以次充好的不良现象,本文在详细描述了SBS、APP改性沥青防水卷材和沥青复合胎防水卷材特点基础上,又提出了对上述产品的.识别和选择方法,以帮助大家能更清楚地认识和选择到优质的沥青防水卷材.作者：白海川作者单位：盘锦市产品质量监督检验所,辽宁,盘锦,124000期刊：中国科技博览 Journal：CHINA SCIENCE AND TECHNOLOGY REVIEW年，卷(期)：2010,”"(14)分类号：X52关键词：沥青防水卷材国家标准特点产品标记识别

浅谈复合式衬砌防水施工技术篇3

1 复合式衬砌防水机理及防水层结构设计

1.1 防水机理

隧道复合式衬砌是分内外两层先后施作的隧道衬砌结构,即在隧道开挖后立即施作网喷混凝土作为初期支护,经监控量测确认围岩及初期支护基本稳定后再铺设防水层,最后浇筑二次衬砌防水混凝土。

复合式衬砌防水主要依靠全封闭的防水层和二次衬砌混凝土,两者相辅相成,缺一不可。封闭的防水层选用,它不仅起到防水作用,而且还能隔离、润滑初支喷射混凝土和二次衬砌混凝土,减少二次衬砌混凝土的开裂。

1.2 防水层结构设计

隧道根据工程所处地质、水文条件及使用要求采用全封闭分体式防水结构。先铺设1层较柔软且具有相当强度的缓冲层(聚酯短纤维土工布),克服初支喷射混凝土基面凹凸不平、易损伤防水板的弊病,然后在其上再铺设EVA防水板。

隧道复合式衬砌防水层选用厚度1.5 mm的EVA(乙烯—醋酸乙烯共聚物)防水板,与常用防水材料的主要性能指标相比,EVA综合技术性能较好,且其价格适中。因此,在满足隧道防水要求的前提下,隧道采用EVA防水板作防水层,做到了防水可靠、施工方便及造价适中的兼顾。

隧道缓冲层材料选用的土工布是用聚酯短纤维材料制成的土木工程用卷材,厚3 mm,幅宽2 m,单位面积质量400 g/m2。撕破强度不小于0.33 MPa,断裂伸长率80%～100%。由于聚酯短纤维土工布满足物理力学性能的技术指标,易于铺设且价格较低,所以隧道复合式衬砌结构多选用其作为缓冲层材料。

2 防水施工工艺要点

2.1 喷射混凝土基面的处理

由于喷射混凝土基面多粗糙、凹凸不平,表面可能存在钢筋头、锚杆头外露等现象,会对铺设的防水层带来很大的损伤,因此必须先对喷射混凝土基面凸出物进行处理。当喷射混凝土基面有凸出的钢筋、铁丝时,按图1所示进行施工处理;当喷射混凝土基面有钢管凸出时,则按图2所示进行处理;当锚杆端部外露较长时,则在末端切断时预留5 mm,并在割除部位用砂浆抹成圆曲面,以免防水层被扎破。

同时,喷射混凝土基面平整度用2 m靠尺检查,表面平整度的偏差在侧壁5 cm,拱部7 cm以内,方可铺设防水层。隧道遇断面变化或转弯时的阴角应抹成R≥5 cm的圆弧。防水层施工时基面不得有明水,如有明水应采取措施封堵或引排。

2.2 缓冲层处理

先在喷射混凝土隧道拱顶部位正确标出隧道纵向的中心线,将缓冲层的横向中心线与隧道纵向中心线相重合,从拱顶部开始向两侧下垂铺设;再用带热熔衬垫的射钉将缓冲层固定在基层上,翘凸处及其他必要点需进行加强固定;布设热熔衬垫时,按照每排垫片距防水板边缘40 cm左右,垫片间距:边墙80 cm,2个/m2～3个/m2垫片,顶部40 cm,3个/m2～4个/m2垫片的梅花形布置。

2.3 防水板的铺设与焊接

防水板采用无钉热熔铺设法。用“热熔”方法将防水板粘贴在热熔衬垫的圆垫片上,焊接牢固,整个防水板无一穿孔,保证防水板无机械损伤。防水板中线与拱顶中线一致,从拱顶向两拱脚、边墙对称铺设。防水板搭接边采用具有双焊缝、调温、调速热楔式功能的自动爬行式热合机热熔焊接,细部处理或修补采用手持焊枪。铺设时要注意与喷混凝土凹凸不平的表面相密贴,并不得拉得太紧,一定要留出搭接余量。

施工过程中,接缝焊接是否严密直接关系到防水效果的可靠性,两幅防水板的搭接宽度不小于150 mm,允许偏差为-10 mm,防水板搭接缝焊成双焊缝,每条焊缝宽15 mm,中间留有空腔,供充气检查焊缝之用。对热合的双焊缝进行严密性检验时,一般采用充气法和负压法。3层以上塑料防水板的搭接形式必须是“T”型接头。在焊缝搭接的部位焊缝必须错开,不允许有3层以上的接缝重叠。焊缝搭接处必须用刀刮成缓角后拼接,使其不出现错台。

另外,防水板沿隧道纵向一次铺挂长度要比此次灌注混凝土长度多1 m左右,一方面便于与下一循环的防排水板相接,另一方面可使防排水板接缝与混凝土接缝错开1 m左右,有利于防止混凝土施工缝渗漏水,对预留部分边缘部位进行有效的保护。

2.4 防水层的防护

防水层施工完后,必须注意严加防护,否则极易被人为破坏,在没有保护层部位(如拱顶、侧墙)绑扎钢筋时,必须注意不得破坏防水层,焊接钢筋时必须在此周围用石棉水泥板进行遮挡,以免溅出火花烧坏防水层,在浇筑二衬混凝土时,振捣棒要特别注意不得接触防水层,由振捣棒引起的对防水层的破坏不易被发现、也不易修补。

同时,铺设的防水板地段距开挖工作面不应小于爆破安全距离。

2.5 施工缝、变形缝界面防水

施工缝、变形缝等防水薄弱环节处理不好,防水混凝土就会失去作用,在隧道施工缝、变形缝设计采用混凝土界剂+中埋式橡胶止水带+双组分聚硫密封膏在衬砌施工缝内缘(见图3～图5)。

2.5.1 界面处理

在混凝土进行下一循环施作时,首先对混凝土纵、环向施工缝用高压水冲洗干净,用钢丝刷清除表面浮浆,边刷边用水冲干净,保持湿润,在纵、环向施工缝均匀涂抹混凝土界面剂。

2.5.2 中埋式止水带及背贴式止水带施工

设计全隧道纵向、环向均采用中埋式橡胶止水带(硬度(邵氏A度)为60±5;拉伸强度不小于15 MPa;断裂延伸率不小于380%;压缩永久变形(70 ℃×24 h)≤35%;脆性温度不大于-45 ℃)。止水带的材质、形状、尺寸、物理机械性能符合设计及现行HG/T 2288橡胶止水带的规定。

2.5.3 双组分聚硫密封膏嵌缝

拱墙部分环向施工缝内缘采用双组分聚硫密封膏(渗出指数不大于4,低温柔性-30 ℃,最大拉伸强度不小于1.2 MPa,最大伸长率不小于100%,恢复率不小于90%,加热失重不大于10%)嵌缝,每一环向施工缝设1道。

洞口斜切衬砌与暗挖段连接处及软硬岩层处均设置变形缝1道,宽度约2 cm,变形缝均涂抹混凝土界面剂并加设中埋式橡胶止水带,拱部部分变形缝内缘采用双组分聚硫密封膏嵌缝。

3 结语

高岭隧道作为中铁十一局集团二公司有史以来建设施工的最长特大隧道,防排水工作严格按铁路客运专线技术标准执行,从规划、设计到技术、设备,从建筑材料到施工工艺,从施工组织方式到建设管理模式等,引进、吸收和采用了建筑领域先进的模式,始终坚定“在我的隧道内绝不能容忍漏进来一滴水”的目标,以实现创誉武广的目标。

参考文献

复合式防水卷材篇4

    对拉螺栓施工工艺地下室外墙防水防渗漏措施模板施工质量

资料目录：

一、工法内容简述

二、特点

三、适用范围

四、工艺原理

五、施工工艺流程及操作要点

     关键词：对拉螺栓施工工艺地下室外墙防水防渗漏措施模板施工质量

目前，随着城市建筑的与日增高及地下车库的需求增长，防水混凝土外墙施工越来越多。而防水砼外墙施工中对拉螺栓加工、安装及后期封堵处理绝对是施工的重点，也是难点。传统对拉螺栓施工工艺制作繁琐、成本高昂、后期处理复杂，而且极易出现渗水质量问题，修补难度非常大。防水外墙组合式对拉螺栓施工是专门针对防水砼外墙施工而产生的新型施工工艺。经多个工程实际应用，效果良好，取得了显著的经济和社会效益。…… 2.特点

2.1 组装简单、操作速度快，节省人力，加快了施工进度； 2.2 组装技术要求不高，简单易学，一般技工均可短期内掌握施工；

2.3两端螺杆可以自由装卸、重复使用，大大减少了材料浪费，节能减排，产生良好的经济和社会效益；

2.4在现浇砼浇筑完成后，防水对拉螺栓两头的周转螺杆可以全部拧下以便反复利用，不会被埋在墙里，墙面更平整、美观；

2.5在拆卸模板时，墙面没有了外露螺杆的阻碍使模板可以大面积一次性脱离墙面与传统拆模时间相比时间可缩短20倍，模板也不会造成任何破坏；

2.6防水对拉内撑两端有塑料堵头挡住不会出现生锈,更省去切割的工序；

技术水平和技术难度

工法应用情况及推广应用前景

经济效益或社会效益 …… 4 工艺原理

防水外墙组合式对拉螺栓施工工艺，就是采用三段螺杆组合连接形成对拉螺栓，中间加遇水膨胀橡胶防水止水环止水，浇筑砼时对拉螺栓固定模板，拆模后将两端螺杆拆卸以备重复利用。5 施工工艺流程及操作要点

本材料共22页，编制于2012年，图文并茂，叙述详细

活性复合防水技术篇5

这些新的活性防水卷材通过多种材料的结合,形成复合材料产品,引入了一种新的防水理念。

复合地下防水卷材是一种将活性聚合物膜技术与传统的粘结产品技术结合的产品。通过在防水卷材中加入多种隔膜材料,新的活性聚合物复合材料弥补了传统材料必须依赖高质量的施工才能避免防水失效的不足。通过对传统卷材失效模式的研究,新的活性产品在设计中加入了与传统卷材失效模式不同的材料,提高了防水性能。在现有的活性防水系统中,一个共同的发展趋势就是产品既要适应目前的施工技术,又要有更好的防水性能。

活性聚合物能在间歇的或连续的高静水压状态下工作。大多数传统的产品依赖化学粘结材料以及具有防水性能的材料,如沥青或热塑性材料来阻止水的侵入。活性聚合物防水既有物理阻水作用,而且还能自愈、自密封,应对水的入侵。

多层材料系统

美国环境保护署(EPA)要求市政工程和危险垃圾填埋场使用多层衬垫系统,如既有普通的被动防水的聚合物卷材,还要有活性的黏土密封层。这种设置体现了一种新的防水理念———富余量防水(redundantsystem),也就是说,即使其中一层遭到破坏而第二层材料由于不同的损坏机理仍能发挥作用。在垃圾填埋场工程中,研究表明,当两种不同的材料一起使用时,整个系统的功能得到提高。活性聚合物复合防水卷材作为一种多组分、多失效机理的多层系统,符合EPA的关于富余量防水的理念。

活性卷材复合化趋势

所有的防水系统都能在不同程度上发挥作用,否则不可能成为商业上能接受的技术。然而一个重要的认识是,水的侵入通常不是材料本身造成的,施工质量差,使用不正确以及施工结束后遭第三方损坏是最终导致系统损坏的重要原因,哪怕是最好的防水技术。需要在现场混合的产品,施工需要大量劳力的产品,以及缺少工种之间的协调,都可能在现场产生问题。

由于地下防水的失效处理很难、费用也高,从而促使制造商开发活性防水卷材系统。所开发的复合产品,通过将不同材料、不同施工方法结合,提高了防水可靠性。

二层防水的优点是显而易见的,因为二层防护总比一层要好。多种材料的结合使复合的卷材在充分发挥每一层作用的同时,还通过富余量防水的理念起到杠杆放大的作用。

地下施工现场常常不利于防水卷材的施工,现场往往会有积水、泥泞、杂物,而且还经常成为材料和设备的堆放区。许多工种就在卷材上面或靠近卷材的地方施工。施工活动例如钢筋加工、机械钻孔和混凝土浇筑,都有可能使铺设好的卷材损坏。考虑到这种具有挑战性的卷材施工环境,就不难理解为什么卷材铺设后往往遭到损坏,以及带活性自密封层的复合卷材是这种不利施工环境的最佳选择。

活性聚合物复合的选择方案

活性聚合物卷材的开发起源于膨润土膜。最早的活性复合膜是由一层钠基膨润土和聚合物衬垫或耐久的聚合物土工织物结合而成。膨润土与丁基橡胶的复合就是一个例子,两者形成活性的膨胀层。自那以后,制造商进一步开发利用了亲水聚合物技术的膜材料和施工方法,例如热塑性接缝焊接。

活性聚合物芯层技术

首个活性聚合物复合卷材系统Ultraseal问世于2002年,今天这一类产品有两种截然不同的类型:一种适用于低至中等含盐地下水现场条件(Ultraseal BT和Ultraseal SP),另一种适用于高含盐地下水现场条件(Ultraseal XP)。所有这3种产品的活性聚合物层与普通的聚合物土工膜衬垫层结合在一起。每一种产品都有在复杂条件下成功使用的业绩,例如静水压高、地下水含盐、离红线近、喷射混凝土以及隧道施工等。

普通的聚合物衬垫铺设时总是向外朝向地下水压的方向,而Ultraseal这种活性卷材的设计和施工规定,活性聚合物芯层直接与混凝土接触,起到激活活性层和阻止侧向水侵入的作用。Ultraseal卷材可以使用Hydrofix与现浇混凝土墙外表面全粘。Hydrofix是一种冷施工的聚酯基防水膜,可以起胶粘剂作用,使Ultraseal卷材粘结牢固,同时还是一道附加的防水层。在底板下,Ultraseal卷材的土工织物层会与板的底面形成牢固的机械结合力,将卷材牢牢固定住。在回填基础墙施工中,在卷材搭接缝中央施加75 mm宽的连续的密封带。

Ultraseal活性聚合物防水在美国和加拿大的许多地下施工项目中得到成功应用,包括地下高静水压的情况。

活性聚合物和PVC

Cetco公司还有另一种采用活性聚合物芯层技术的产品Core Flex,是一种多组分多阻隔层的产品,同样也符合EPA关于富余量防水层的理念。焊接增强的热塑性膜与活性聚合物芯层整体结合在一起。Core Flex60是一种复合防水卷材,由1.5 mm增强塑化聚氯乙烯(PVC-P)热塑性膜与活性聚合物芯层结合,卷长15.2 m,宽1.37 m。施工期间,PVC-P膜的搭接边采用热空气焊接,形成无缝的热塑性防水卷材层。活性聚合物自密封层提供了富裕的防水功能,与浇注的混凝土粘结,在地下室混凝土底板和外墙防水应用中,起防水层与保护层的作用。而且,搭接处由于活性聚合物芯层的膨胀和密封,提高了接缝的整体性。

Core Flex60中的PVC-P热塑性膜,在聚合物总含量高的条件下,用高分子量乙烯共聚合金制成,并采用聚酯增强织物增强。乙烯共聚合金起到塑化剂的作用,是产品具有高耐化学性和长期物理性能的根本。卷材还加有抗氧化剂、杀菌剂和防火剂。

Core Flex60已经成功地通过了70 m静水压头(按ASTM D5385)和531 m静水压(按ASTM D751)测试。这种卷材透汽性低,只有0.1 perm(ASTME96),将混凝土浇在APC层面上剥离强度达17.54N/cm(按ASTM D903)。

Core Flex产品还可以与膨胀缝填料结合使用,填料直接与PVC-P膜组分焊在一起,在伸缩缝、膨胀缝处形成热熔的热塑性密封。

结论

复合式防水卷材篇6

关键词：高分子合金防水卷材,现状,应用前景

防水工程是建筑工程中的重要组成部分, 防水材料的选用是决定防水工程施工成败的关键因素之一。随着我国建筑行业的发展, 防水工程的施工技术也在不断进步, 而用于防水工程中的材料也必须要与施工技术同步, 才能够在真正意义上保证防水工程的质量, 延长建筑工程的使用寿命, 从而充分发挥建筑工程的使用价值。随着我国技术的不断发展, 相关专家再次对防水材料进行研制, 已取得了不错的成绩, 这种新型的防水材料也就是高聚物改性沥青防水材料以及高分子合金复合防水材料, 这两种材料已被施工单位广泛应用。在使用过程中, 它具有耐冷耐热性能好、使用寿命长等特点, 从严格意义上来讲, 这种材料是一种高科技、高性价比、高质量的第三代防水材料, 在施工过程中操作非常简便, 从我国防水领域方面来讲, 这无疑是一次重大的改革。这两种防水材料的成功研制使我国的防水技术跻身于世界前茅。高分子合金复合防水材料在使用过程中, 完全不会受到外界环境的影响, 由于其适用范围极广, 因此受到了越来越多的人的关注与青睐, 其发展前景非常广阔。

1 目前国内防水卷材的产品概况

在当前我国的市场上出现了各种规格、不同质量的防水材料, 我们对于这些材料进行深入分析, 不难发现, 该材料在生产过程中, 由于生产技术的落后, 以致于防水材料极为粗糙。众所周知, 防水材料是防水工程的重要组成部分, 只有选用合适的、质量好的防水材料才能够保证防水工程的质量, 才能够延长建筑工程的使用寿命, 充分发挥其使用价值以及使用功能。根据市场调查分析, 在我国建筑工程当中, 当防水工程施工完毕之后的三年内, 必定会出现不同程度的渗水情况, 这严重影响到了建筑工程的质量以及居民的生活质量;再从另一调查结果我们可以看出, 在我国很多大城市当中, 大部分建筑物都存在不同程度的渗水情况, 究其原因, 其主要是由于我国防水材料的生产技术以及发展落后而导致的。

一直以来, 在我国的防水领域当中, 施工人员都会采用纸胎沥青油毡用于防水工程当中, 这种材料在使用过程中由于抗拉强度低、延伸性小、使用寿命短等缺点, 以致于不能够为建筑工程所用, 达不到我国建筑防水的要求。再加上这一材料会产生大量的废气以及废渣, 给生态环境造成了极大的破坏, 所以早在20世纪90年代, 我国已经明确禁止这一材料的生产与使用。

随着我国建筑行业的不断发展, 防水工程作为建筑工程的重要组成部分, 其必定要有相应的发展, 然而防水材料是防水工程中的关键, 其质量的好坏直接决定防水工程施工的成败。所以针对于此, 我国专家必须要对防水材料的进行研制, 目前已取得了显著的成绩, 也就是研制出来的高聚物改性沥青防水材料和高分子合金复合防水材料, 这两种材料已在防水工程中得到了广泛的应用。但是从实际情况来看, 这两种防水材料只是得到了初步的发展, 质量还不够高, 所以, 还不能够运用在我国所有的建筑工程当中。这就需要相关专家对其进行深入的研究, 保证其质量, 才能够符合我国经济的发展, 达到我国防水领域的要求。

2 项目的技术性能及市场竞争能力

“高分子合金”防水卷材是科技含量较高、附加值高、性价比高、投资回报率高的项目, 是一种橡塑共混型防水卷材, 它既有塑料强度高的特点, 又具有橡胶柔性和弹性好的优点, 故称为“高分子合金”以高分子合金为基材, 采用直压复合 (冷复合) 工艺制造的“高分子合金丙纶双面复合防水卷材”与现有的国际国内同类产品相比, 它的抗渗能力强, 抗拉强度高, 延伸率大, 低温柔性好 (-50℃-60℃) , 抗老化性能更优, 使用寿命长 (约50年) , 其性能远远的高于国内所有聚乙烯丙纶双面复合防水卷材, 就连美国的EPDM三元乙丙橡脑, 日本、西欧和俄国的TPO型防水卷材的性能也赶不上它, 只有从美国大量进口的“冈特尔”材料能与它的 (BLJX) 性能相媲美。

“高分子合金”防水卷材属高新技术产业, 通过小试、中试经国家检测, 质量和性能已达到国内首创, 世界领先水平, 是一项行之有效, 成熟可靠的可行性技术。

“高分子合金”防水卷材, 它适应范围大, 应用面广, 任何一种品牌的防水卷材都难以与它比拟, 它可应用于屋面、空中花园、地下室。卫生间、冲浪池, 还可适用于各种水利工程、岩上工程、油田、化工、坑道、道路工程、桥梁涵工程、隧道、地铁、冶金、闸堤堰心培、堤坝护坡、, 军民用帐篷、苫布、车衣、防紫外线遮阳伞、雨衣等广阔的防水领域中。为适应不同用途的需求, 可开发通用型、专用型防水卷材及布料, 实现多品种, 多领域经营, 因此, 在整个防水领域中具备了极强的竞争优势。

3 市场前景及调研分析

据资料统计及我们自行市场调研, 全国永久性建筑中程度不同的存在着严重渗漏现象, 每年单就维修用防水卷材约3亿平方米。我国国土广大, 水利工程众多, 例如三峡水利工程及云贵川一带新建、扩建的水利工程, 每年对土工膜的需求量甚大。高速公路全国各省市都在修建隔离加筋、防渗作用的复合土工膜用量十分巨大。地铁、地下工程、铁路、公路的隧道防渗, 这些都属于国家重点工程, 它们所需求的产品, 必须具备三高标准, 即高性能、高质量、高性价比的防渗卷材 (我们的产品性能及质量均以达到此指标) 。需求的数量惊人是无法用数字来表达, 是一个十分诱人的防水卷材大市场。

我军装备的坦克、装甲车、各类装备物资及重型武器、运输车辆的苫布、帐篷、防护衣等, 大都是帆布制品, 不仅价高、质量重、易腐烂、难保管, 给使用造成很大的困难, 全军平均每年因霉烂报废的防水布料将近一亿平方米, 雨衣用料每年需更换约6000万平方米, 加上武警及其它兵种的需求量。这是一个潜在的永久性的大市场。

结束语

通过上述, 我们了解到高分子合金复合防水材料在我国已有较好的发展, 这推动了我国的经济以及防水技术的发展。相信在未来科技和社会的发展过程中, 防水材料还会得到更进一步的发展, 为建筑工程所用。

参考文献

[1]纪晓堂, 王晓丹.论实用新型防水材料能否代替传统材料[J].黑龙江科技信息, 2010 (23) .

复合防水理解之刍议篇7

1 叠层施工工法

叠层工法是一种最为古老的防水施工工法之一,我国早年的“二毡三油”、“三毡四油”防水是典型的叠层施工工法,此种做法用热沥青分层粘贴纸胎油毡,并在防水层表面撒上绿豆砂。据笔者了解,在美国和日本目前还保留着这种工艺(BUR),但卷材和粘接沥青的性能已得到了很好的改进。在我国,随着改性沥青卷材与高分子防水卷材等新型防水技术的引入,在产业政策的引导下,纸胎油毡和“二毡三油”、“三毡四油”工法已退出历史舞台,但改性沥青防水卷材叠层工法已普遍用于各类防水工程。

不是所有的防水材料叠在一起都称为叠层工法,叠层工法是指相同的沥青类卷材,通过热熔、热沥青粘合等方法,使卷材粘合在一起共同工作的一种工法。

典型叠层工法:

·油毡:二毡三油、三毡四油

·改性沥青卷材:3 mm+3 mm;3 mm+4 mm;4 mm+4 mm

2 叠合防水

叠合防水是指在防水涂料上相邻铺设相容的防水卷材,使防水涂料与防水卷材叠合在一起,具有防窜水和共同工作的一种工法。

叠合防水包括了二层含义,“叠”是指相邻施工,“合”是指结合在一起。“合”在一起的基本要求是相容,不仅要求二种材料相容(互相没有化学损害),而且还需要施工工艺的相容。

典型叠合防水工法:

·改性沥青防水涂料+改性沥青防水卷材

·改性沥青防水涂料+高分子防水卷材

·高分子防水涂料+改性沥青防水卷材

1)“改性沥青防水涂料+改性沥青防水卷材”是目前最为常用的叠合工法。在非固化橡胶沥青防水涂料从韩国传入我国之前,热熔SBS改性沥青防水涂料与SBS改性沥青防水卷材叠合施工的做法早已有所运用。更早的有上个世纪90年代江苏镇江、湖北荆州等地生产的聚氯乙烯改性煤焦油沥青热熔涂料与聚氯乙烯改性煤焦油沥青防水卷材叠合施工的工艺,当时属于新型防水技术在全国进行推广。

目前最为常用的叠合防水工法是“热熔型非固化沥青防水涂料+改性沥青防水卷材”。卷材可以采用普通热熔型,也可以采用自粘型。韩国生产的非固化防水涂料与目前国内大部分产品不一样,韩国的非固化防水涂料是常温非固化,加热温度很低,而且固体含量达95%以上,施工时没有难闻的气味。通常配合使用的防水卷材是普通改性沥青防水卷材。

另一种喷涂橡胶沥青防水涂料也可以与改性沥青防水卷材进行叠合施工。由于涂料中橡胶成分较多,成膜性质更接近高分子弹性涂料,在选择叠合施工的改性沥青防水卷材时,采用自粘型卷材更加合适,以免热熔施工破坏防水涂层。

2)“改性沥青防水涂料+高分子防水卷材”。这二种材料很少有叠合施工组合,但近年出现了非固化改性沥青防水涂料与聚乙烯丙纶叠合施工的工法。由于我国生产的非固化改性沥青防水涂料大部分是热熔型的,施工温度较高,而且含有大量溶剂,加上聚乙烯丙纶防水卷材的线胀系数较大,防水层完成后,表面的聚乙烯丙纶防水卷材可能会出现大量皱折和翘边现象,因此这种工艺应慎用,除非与常温、低溶剂非固化改性沥青防水涂料叠合施工。

3)“高分子防水涂料+改性沥青防水卷材”。这二种材料叠合施工的典型工法是“聚氨酯防水涂料+自粘改性沥青防水卷材”。正常情况下,自粘改性沥青防水卷材可以与多种防水涂料进行叠层施工,但是由于我国很多厂家生产的防水涂料和防水卷材中都有溶剂存在,在叠合施工时,会出现不良反应。所以,这二类材料是否可以做成叠合防水,需要由厂家通过相容性试验后才能确定。

3 二层防水相邻施工

二层防水相邻施工是指同种或不同种类材料同时施工时中间不分开,只表示了二种防水材料在同一部位施工时的位置关系。二种防水材料可能相邻施工成为二层防水,至少这二种材料之间不应产生化学损害或施工损害的负面作用(不相容)。因此,二层防水相邻施工的组合比叠合防水工法范围更广,除了上述的叠合防水外,还包括下列典型搭配:

·改性沥青防水卷材+高分子防水卷材

·高分子防水卷材+高分子防水卷材

·高分子防水涂料+改性沥青防水卷材

·高分子防水涂料+高分子防水卷材

1)“改性沥青防水卷材+高分子防水卷材”叠层施工,在二层相邻施工时,一般先施工改性沥青卷材,后施工高分子防水卷材。二层卷材相邻施工有二种类型,一种是高分子卷材表面粘贴自粘改性沥青防水卷材,卷材之间有一定的粘结性,但由于相互间可能存在分子迁移,或一种材料中的化学成分长期来说可能会对另一种材料产生不良影响,所以这种方法很少采用。另一种是在改性沥青防水卷材上铺设高分子防水卷材,高分子卷材通常为树脂类材料,而且带有无纺布背衬,二层卷材之间完全分开不粘接,各自成为二道独立防水层。第二种情况的方案主要用在种植屋面和地下室种植顶板上,上面一层通常使用具有耐根穿刺功能的高分子防水卷材。

2)“高分子防水卷材+高分子防水卷材”二层相邻施工的做法并不多见,某些建筑师为了满足规范的要求,设计过二道三元乙丙相邻施工的防水方案。二道树脂类卷材(PVC、TPO等)或橡胶类卷材+树脂类卷材二层相邻施工的方案很少被采用。

3)“高分子防水涂料+改性沥青防水卷材”。在高分子防水涂料上铺贴改性沥青防水卷材,多数情况属于二层防水相邻施工。一般情况下,在高分子涂料上面铺贴防水卷材,涂膜需要达到一定强度,并且涂膜中的水分或溶剂基本挥发完成的情况下,方可进行表面的卷材施工。正常情况下,自粘改性沥青防水卷材可以直接铺贴在各种固化后的防水涂料上,而且借助于自粘的粘结性,防水层之间具有一定的防窜水性能。而热熔改性沥青卷材原则上不允许在高分子防水涂料上热熔施工,以防热熔时高温火焰将防水涂膜烧坏。

4)“高分子防水涂料+高分子防水卷材”。这二种防水相邻施工根据材料性质的不同,分为二种形式。一种形式是将高分子防水卷材采用胶粘法铺设在防水涂料之上,另一种形式是卷材与涂料不粘合在一起,各自独立承担防水功能。第一种形式的案例有,在固化的聚氨酯防水涂料、聚合物水泥防水涂料上粘贴三元乙丙防水卷材。第二种形式的案例有,在防水涂料上空铺PVC、TPO等耐根穿刺防水卷材,用于种植屋面或地下工程种植顶板防水。

4 防水规范中有关复合防水的规定

2012版《屋面工程技术规范》(GB 50345—2012)中,第一次提出了复合防水层的概念,将涂料防水层、卷材防水层、复合防水层列为防水层的三种形式,并作出了相应规定。

1)复合防水层定义:由彼此相容的卷材和涂料组合而成的防水层。

2)复合防水层设计应符合下列规定:

a.选用的防水卷材与防水涂料应相容;

b.防水涂膜宜设置在防水卷材的下面;

c.挥发固化型防水涂料不得作为防水卷材粘接材料使用;

d.水乳型或合成高分子类防水涂膜上面,不得采用热熔型防水卷材;

e.水乳型或水泥基类防水涂料,应待涂膜实干后再采用冷粘铺贴卷材。

3)条文说明4.5.4指出:复合防水层是指彼此相容的卷材和涂料组合而成的防水层。使用过程中除要求两种材料材性相容外,同时要求两种材料不得相互腐蚀,施工过程中不得相互影响。因此本条规定挥发固化型防水涂料不得作为卷材粘接材料使用,否则涂膜防水层成膜质量受到影响;水乳型或合成高分子类防水涂料上面不得采用热熔型防水卷材,否则卷材防水层施工时破坏涂膜防水层;水乳型或水泥基类防水涂料应待涂膜干燥后铺贴卷材,否则涂膜防水层成膜质量差,严重的将成不了柔性防水膜。当两种防水材料不相容或相互腐蚀时,应设置隔离层,具体选择应依据上层防水材料对基层的要求来确定。复合防水层是屋面防水工程中积极推广的一种防水技术。

根据以上条文内容分析,所谓的复合防水层是指相容的防水涂料与防水卷材叠层施工的工艺,并没有特殊的技术要求。

但规范的第4.5.7条,关于复合防水层最小厚度规定中,当防水等级为Ⅱ级时,允许小于规定厚度的防水涂料与卷材组合成一道防水。该条文突破了二层防水材料仅是叠合在一起施工的概念,出现了较薄的防水涂料与较薄的防水卷材叠合在一起,成为一道(复合)防水层的新工法。

必须注意的是,《屋面工程技术规范》中,防水涂料与防水卷材复合并没有要求二种材料应相互紧密粘合,只是要求二者不得相互腐蚀或不相容。因此,从文字上理解,屋面工程规范中的复合防水,包括了像非固化橡胶沥青防水涂料与改性沥青防水卷材紧密粘合的形式,也包括了聚氨酯防水涂料+PVC防水卷材各自独立的复合形式。

5“复合防水”的多种理解

5.1 复合防水工程

将采用二种以上防水材料进行多道设防的防水方案,称为复合防水。比如地下室顶板防水,在结构板面先用聚氨酯防水涂料进行防水,然后进行保温找坡,再设置一道改性沥青卷材防水层,像这样用二种不同防水材料在同一工程部位防水的方法称为复合防水。

还有一种情况,在使用卷材防水的屋面上,天沟或需要防水加强的部位,采用与主防水材料不同的涂料作附加层,这种在同一屋面上的局部区域采用不同的防水材料时,有时也称之为复合防水。

将二种防水材料在同一工程或部位上使用而称为复合防水的概念起源于上个世纪90年代。在新型防水材料出现之前,防水材料品种很少,普遍采用单道防水做法,而且强调一项工程使用同一材料,即使防水材料不适合节点部位施工,也要求材料的统一性。经过一段时间的工程运用,发现在一个工程上采用统一的一种防水材料是不科学也是不合理的,才逐渐提出了不同防水部位可以采用不同的防水材料进行防水的理论;通过多种防水材料在同一工程上的复合使用,可以获得更好防水效果,这是“复合防水”的初始含义。

5.2 涂料与卷材紧密结合的防水层

将具有相容性的涂料与卷材叠合施工,而且这二种材料之间具有很好的粘合性,具有防窜水效果的一种防水组合,称为复合防水。比如,非固化橡胶沥青防水涂料与自粘防水卷材叠合施工等工艺。

5.3 具有一定防水性能的专用粘接剂与防水卷材复合

某些卷材只有与专用的粘接材料复合在一起使用才能成为一道防水层时,也称为复合防水。比如,聚乙烯丙纶卷材与无机胶结料结合在一起,复合成一道防水。防水涂料也有这种情况,如非固化橡胶沥青通常与改性沥青防水卷材复合在一起使用。当采用1.0mm以下的非固化防水涂料与防水卷材复合时,防水涂料更像是起到了卷材粘接剂的作用。

6 复合防水层

6.1 复合防水层

“复合防水层”是指一道防水层,涂料防水层、卷材防水层、复合防水层都是防水层的一种形式。复合防水层是将小于单独使用规定最小厚度的、具有相容性、能形成紧密结合的防水涂料与防水卷材叠合在一起,复合成为一道防水层。从形式上看复合防水层只是叠合防水工法的一种形式,但它不只是表达叠合在一起共同工作的状态,而是定义了“复合成一道防水层”的概念。比如,在屋面工程中,用1.2 mm厚非固化橡胶沥青与3.0 mm厚改性沥青防水卷材复合,这二层防水材料的厚度均未达到单层使用的最小厚度,但《屋面工程技术规范》中允许将这二种防水材料叠合在一起,成为一道复合防水层。

复合防水层都是叠合防水施工工法的一种,是指涂料与卷材组合成一道防水层的特定工法。

6.2 复合防水层的实际意义

我国防水技术在学习国外经验与本国防水工程实践相结合的基础上,获得了一些行之有效的宝贵经验,虽然有一些工法存在不合理的方面,但总的来说,是适合我国当前建筑工程技术水平现状的。在2000年之前,防水材料“零延伸破坏”理论占据着主导地位,防水工程过度强调防水材料与基层空铺或点粘,以防止基层开裂造成防水材料拉伸破坏。这种理念自身并不存在问题,但在实际工程运用中,需要确保防水层100%无破损,否则就会造成“一点破损,整体失效”的严重后果。

在经历一段时间的工程运用后,发现采用与基层满粘,并且尽可能避免防水层与结构层之间出现窜水现象,比采用空铺避免防水层拉裂的施工工艺更为重要。特别在地下工程中,自粘卷材湿铺、聚乙烯丙纶湿铺、预铺反粘等工法得到了广泛的运用,而且收到了良好的防水效果。

与防水卷材相比,通常防水涂料与混凝土基面具有更好的粘结性能,而防水卷材具有厚度均匀、拉伸强度高等特点,将二种材料的特性相结合,可以形成较为“理想”的防水层。这就是“复合防水层”的基本理念。

1)复合防水层具有防水涂料与基面紧密结合的防窜水功能,同时具有卷材厚度均匀、防水性能好、强度高等特点;

2)复合防水层解决了防水规范中对防水层最小厚度要求的问题,可以用较小厚度的防水涂料与较小厚度防水卷材复合成为性能可靠的一道防水。

7 叠合防水工法与复合防水层的注意事项

复合防水层是叠合防水工法的一种特例,涂料与卷材能否组成叠合防水,不仅需要这二种材料具有相容性,而且需要相互间良好的粘结性,能成为相互协同工作的整体。涂料与卷材是否能匹配,应该由材料生产企业通过试验确定,即使规范中允许组合,还应由厂家根据试验结果进行判定。

1)叠合施工过程中,温度过高的涂料对卷材有影响,高分子膜面改性沥青防水卷材很容易在温度下降过程中发生表面起皱、搭接边开裂等现象;高温对高分子防水卷材损害作用会更大。

2)蠕变性较大的防水涂料在立面施工时,可能出现涂料下垂、带动卷材滑移的现象,这有可能导致防水层整体失效。因此,叠合防水工法是否可以在立面施工需要经过试验确定,同时应采取必要的固定和防滑移措施。

喷涂橡胶沥青防水涂料、聚氨酯防水涂料与卷材叠合在立面上施工,虽然涂料不会发生蠕变下滑,但也可能因卷材粘结强度不够而产生卷材滑移现象,也应该采取有效的防滑移措施。

3)采用聚氨酯防水涂料与自粘改性沥青防水卷材组成复合防水层,应采用无溶剂或低溶剂的聚氨酯涂料。两者的相容性必须根据不同厂家生产的材料,通过试验进行确定。

4)喷涂橡胶沥青防水涂料与卷材组成复合防水时,应让涂料中的水分充分挥发后再进行防水卷材的铺贴。

复合式防水卷材篇8

关键词：聚乙烯丙纶复合防水卷材,无机填料,性能影响,最大拉伸强度

由于聚乙烯丙纶复合防水卷材 (以下简称“复合片”) 生产设备投资低、工艺简单, 国内的生产厂家较多, 市场竞争一直较为激烈。为降低生产成本, 一些厂家在复合片生产过程中, 向芯材原料中添加以碳酸钙为主的无机填料替代价格昂贵的聚乙烯原料。然而, 有研究表明, 碳酸钙的添加虽然一定程度上可以提高复合片的拉伸强度, 但同时也会影响聚乙烯材料的老化性能[1,2], 包括热空气老化和人工气候老化两项指标。研究无机填料含量对复合片性能的影响, 对优化复合片配方、生产价廉质优的复合片产品具有重要的指导意义。

1 实验部分

1.1 试样制备

样品制备采用双螺杆挤出机, 采用一次加热复合成型工艺。为研究无机填料的影响, 选用目前性能较佳的单位面积质量为65 g/m2的丙纶长纤无纺布, 分别制备了无机填料含量 (质量分数) 为10%、20%、30%、40%、50%, 整体厚度为1.0 mm的复合片试样, 并采用纯聚乙烯制备了无填料的复合片试样作为对比。

1.2 测试方法

按照GB 18173.1—2012《高分子防水材料第1部分:片材》规定的方法对常温拉伸性能、撕裂强度, 碱处理、热空气老化以及人工气候老化后的拉伸性能进行表征[3]。

2 结果与讨论

2.1 无机填料对常温力学性能的影响

图1为不含无机填料的复合片试样纵/横向拉伸力学性能曲线。由图1可见, 试样的拉伸力学性能曲线为双峰曲线, 其中第1峰值为丙纶无纺布发生断裂时的强度, 第2峰值为芯材断裂时的强度, 拉断伸长率为聚乙烯芯材断裂时的伸长率。由图1明显可见, 试样的第1峰值强度大于第2峰值强度, 即最大拉伸强度体现为丙纶无纺布的断裂强度。因此, 丙纶无纺布不仅起到改善复合片与水泥界面粘结的作用, 还起到增强保护的作用。

对于含无机填料的复合片试样, 填料对力学性能的影响主要体现在聚乙烯芯材力学性能的变化上, 即第2峰值强度以及拉断伸长率, 第2峰值强度的提高有利于复合片本身防水性能的提高。图2是无机填料含量对复合片常温拉伸力学性能的影响。由图2可见, 随着无机填料含量的增加, 复合片试样纵/横向第1峰值强度及纵向第2峰值强度呈先上升后下降的趋势, 横向第2峰值强度呈现下降趋势, 并且第2峰值强度的变化趋势较第1峰值强度更为明显:当无机填料含量为20%时, 纵向最大拉伸强度、第2峰值强度及横向最大拉伸强度均达到最优;随着无机填料含量的继续增加, 第2峰值强度下降趋势十分明显;当无机填料含量增加至30%时, 纵/横向第2峰值强度已低于60 N/cm。由图2还可以看出, 复合片试样的纵/横向拉断伸长率均随无机填料含量的增加呈明显下降趋势:当无机填料含量增加至50%时, 虽然纵/横向拉断伸长率满足GB 18173.1—2012的要求 (>400%) , 但已由无填料时的1 000%以上, 分别下降至588%和521%。

无机填料含量对复合片试样常温撕裂强度的影响见表1。由表1可见, 随着无机填料含量的增加, 复合片试样的纵/横向常温撕裂强度总体也呈先上升后下降的趋势。当无机填料含量为20%时, 纵向撕裂强度最大;当无机填料含量为50%时, 纵/横向撕裂强度已明显小于不含填料的试样。可见, 适量添加无机填料有利于复合片常温撕裂强度的提高。

2.2 碱处理后的拉伸力学性能

防水卷材使用过程中, 长期与水泥等强碱性建筑材料接触, 因此, 要保证良好的防水性能, 防水卷材的耐碱稳定性一定要好。图3为无机填料含量对复合片试样耐碱试验后拉伸力学性能的影响。由图3可见, 随着无机填料含量的增加, 复合片试样的耐碱纵向最大拉伸强度及第2峰值强度呈先上升后下降趋势, 耐碱横向最大拉伸强度及第2峰值强度则呈下降趋势;耐碱纵/横向拉断伸长率也呈下降趋势。处理后复合片试样的第2峰值强度和拉断伸长率的变化率见表2和表3。由表2及表3可见, 与未处理的复合片试样相比, 碱处理后复合片试样的纵向第2峰值强度均有一定程度的提高, 而部分试样的横向第2峰值强度及拉断伸长率则略有下降。当无机填料含量为50%时, 复合片试样的纵/横向第2峰值拉伸强度及拉断伸长率的提高幅度最大。复合片主要由聚乙烯及聚丙烯组成, 这两种材料的分子链结构为饱和的—CH2—CH2—, 化学性质稳定, 具有优异的耐强酸、强碱性。而无机填料的主要成分为碳酸钙, 在碱性条件下也具有良好的稳定性。因此, 含有无机填料的复合片耐碱性良好, 可长期与强碱性建筑材料接触。

2.3 热空气老化后的拉伸力学性能

图4为复合片试样在80℃烘箱中热老化168 h后, 最大拉伸强度、第2峰值强度以及拉断伸长率随无机填料含量的变化趋势。由图4可见, 热空气老化后, 随着无机填料含量的增加, 复合片试样的纵/横向最大拉伸强度及第2峰值强度均呈先上升后下降趋势:最大拉伸强度及第2峰值强度的最优值出现在无机填料含量为10%时;当无机填料含量达到30%时, 第2峰值强度已明显低于不加无机填料的试样。而经热空气老化后, 复合片试样的拉断伸长率随着无机填料含量的增加下降幅度更为明显:当无机填料含量达50%时, 纵/横向拉断伸长率已低于400%, 下降幅度已分别达44.9%及41.3%, 不能满足GB 18173.1—2012对试样老化后拉断伸长率保持率的要求 (标准要求保持率应在70%以上) 。而且由图4还可看到, 添加无机填料对复合片试样最大拉伸强度的影响较小, 但对热空气老化后聚乙烯芯材拉断伸长率的负面影响却很大。这主要是由于含有无机填料的复合片在生产过程中, 为了改善无机填料在聚烯烃芯材中的相容性以及芯材的加工性, 通常会加入白油、石蜡等增塑剂, 而这类增塑剂的在加热条件下或长期使用过程中会逐渐挥发, 使聚烯烃芯材表面产生缺陷, 导致材料本身力学性能下降。而对于纯聚丙烯生产的丙纶无纺布, 并无增塑剂挥发以及无机填料的影响, 复合片热空气老化后的最大拉伸强度受无机填料的影响也相对较小。

2.4 人工气候老化后的拉伸力学性能

使用过程中, 防水卷材难免会受到阳光、雨淋、臭氧等的影响, 导致材料发生老化、分解, 防水性能下降;具有良好的人工气候老化性能, 有利于延长防水卷材的使用寿命, 更好地发挥其防水性能。

图5为无机填料含量对复合片试样人工气候老化后的最大拉伸强度及拉断伸长率的影响。由图5可见, 随着无机填料含量的增加, 人工气候老化后的复合片试样的纵/横向最大拉伸强度呈先上升后下降趋势, 其中无机填料含量在20%时, 纵/横向最大拉伸强度最优。图6是不同无机填料含量的复合片试样人工气候老化后的拉伸力学性能曲线。由图6可见, 人工气候老化后复合片试样的拉伸曲线明显不同于常温拉伸曲线, 当无机填料含量高于20%时, 试样在达到最大拉伸强度后直接发生断裂, 拉伸曲线上已无第2峰值强度。而且, 人工气候老化后, 复合片试样的纵/横向拉断伸长率随着无机填料含量的增加明显下降:无机填料含量为10%时, 纵/横向拉断伸长率已分别降至91%和237%;而无机填料含量为50%时, 纵/横向拉断伸长率甚至不足10%。由表3中各试样拉断伸长率的变化情况与GB 18173.1—2012中对FS2型复合片人工气候老化后拉伸性能的要求对比发现, 即使是无填料添加的复合片试样, 人工气候老化后的纵/横向拉断伸长率保持率也不能满足标准要求 (拉断伸长率保持率大于70%) 。相关研究表明, 聚烯烃材料在光照及热氧作用下, 分子链会发生自由基断链, 产生光降解, 同时产生大量活性基团, 并造成分子量的大幅下降, 导致材料逐渐失去其原有的物理性能[2,4]。无机填料的添加, 使聚乙烯材料形成表面多孔、内部疏松的结构, 进一步促进了聚乙烯主体材料的降解, 加快了老化过程[4,5,6]。因此, 对于含无机填料的复合片, 其聚乙烯芯材中碳酸钙的存在, 加快了聚乙烯材料的老化降解, 使复合片的拉伸强度及拉断伸长率明显下降, 严重影响防水材料的长期使用性能。

3 结论

综上分析, 随着无机填料含量的增加, 复合片试样在常温、碱处理、热空气老化及人工气候老化后的最大拉伸强度及第2峰值强度总体呈先上升后下降的趋势:当无机填料含量在20%时, 复合片试样在各条件下的最大拉伸强度及第2峰值强度呈最佳值;而当无机填料含量增加至30%以上时, 复合片试样的最大拉伸强度及第2峰值强度低于纯聚乙烯原料制备的复合片试样。

无机填料的添加对复合片试样的拉断伸长率有消极影响。随着无机填料含量的增加, 复合片试样在各条件下的拉断伸长率下降趋势明显, 尤其是人工气候老化后, 无机填料含量为10%时, 纵向拉断伸长率已降至91%;无机填料含量增加至50%时, 纵/横向拉断伸长率甚至不足10%。这说明添加无机填料的复合片不适合在长期暴露条件下使用。

参考文献

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