合成高分子自粘卷材

2024-08-03

合成高分子自粘卷材（共6篇）

合成高分子自粘卷材篇1

0 引言

自粘式防水卷材, 是将均质柔软的塑性卷材与高分子网格布、非沥青基自粘胶复合在一起的防水材料。具有变形协调性、耐久性、清洁环保等优点, 可直接铺设在屋面结构或保温隔热层上, 适用于各种屋面, 尤其是构造复杂、变形大的屋面最为适用。已在北京奥运场馆等高档、重要的建筑物上得到应用。其优良的操作工艺可以在全行业全面推广。

1 工程概况

晋江市房地产交易中心及城市规划展厅工程, 位于福埔世纪大道旁, 建筑面积18462m2, 层数为地上四层, 地下一层, 屋顶造型为波浪造型, 屋面面积4600m2。工程使用的自粘卷材规格为1050mm×2.0mm, 每卷长度为15m, 底层卷材直接铺设在保温层上, 卷材与卷材之间采用长边搭接、短边对接, 搭接处采用热风焊接及自攻螺钉进行固定, 形成整体的无缝密封防水层。

2 施工准备

2.1 工程专项方案

编制屋面防水专项施工方案, 确定底层卷材机械固定点平面布置图及固定件型号、长度, 绘制细部构造图, 主要包括檐口、伸缩缝、天沟、落水口等。

2.2 材料

(1) 主要材料包括:防水卷材、涂层合金板、密封膏等。

(2) 卷材主要性能技术指标。 (1) 拉伸强度/MPa:纵向≥8.0;横向≥8.0。 (2) 断裂伸长率/%:纵向≥200;横向≥200。 (3) 柔性:-20℃, r=1.2mm 1s内弯180度无裂纹。 (4) 不透水性:≥0.3MPa, ≥2h不透水。

(3) 涂层合金板进场尺寸为1m×2m, 总厚度为1.2mm, 一面背衬0.6mm厚防水卷材, 另一面为10μm厚的涂漆保护膜。

2.3 机具设备

主要施工机具设备: (1) 热风焊接机; (2) 手动焊枪; (3) 手动压辊; (4) 电动起子; (5) 取孔器; (6) 剪板器; (7) 合金板折叠器。

3 施工工艺

3.1 基层处理

底层卷材施工前先将基层上的尘土、砂粒、碎石、杂物、油污和砂浆凸起物清除干净, 转角处宜修成圆弧形。

3.2 底层卷材铺设

(1) 根据施工方案和卷材尺寸进行放样, 并弹好分线, 预留搭接宽度。

(2) 卷材铺贴顺序由低处向高处垂直于屋面波形钢板槽的流水方向铺设。

(3) 将卷材对着预先弹好的线展开、摊平。

(4) 先铺第一块卷材, 再铺第二块, 两块搭接处采用长边搭接、短边对接的方式, 长边搭接宽度应不小于100mm, 具体做法如下:

(1) 焊接时, 一人焊接另一人跟在后面, 使用手动压辊进行滚压。

(2) 在短边接缝处焊搭一层200mm宽附加卷材, 附加卷材材质与原材料相同, 长度应能覆盖接缝且两端各延长100mm。两幅之间短边对接缝应错开1/3幅宽。

(3) 用热风焊接机进行搭接焊, 焊接时将焊枪的喷嘴置于两层卷材之间, 并且微微向下与卷材搭接缝呈大约45°或与屋面呈大约30°。焊枪采用宽度为40mm并且有斜度的喷嘴, 嘴口温度控制在450℃左右。

(4) 卷材的焊接是不断后退完成的。焊缝宽控制在不小于30mm, 焊接速度一般控制在2.5～3.5m/min。底层卷材铺设见图1。

(5) 焊缝检查:焊缝冷却后即可对焊缝的密闭性进行检查, 检查可以采用尖锐物 (如钩子) 伸入焊接处或采用喷嘴20mm宽热风焊枪对着焊接处吹风, 详见焊缝检查示意图2。若存在没有密闭的焊接缝, 尖锐物会伸入焊接处, 热风焊枪会将卷材上缘吹起。

(6) 焊缝处理:若存在未封闭的焊缝, 必须采用手工热风焊接进行补焊。当焊缝检查完成后, 通常情况下, 已完成的焊缝无需使用液体密封剂, 对于在焊缝处使用液体密封剂只是提供双重保护。焊缝连接处必须保持清洁干净、干燥, 卷材不得起皱发拱, 温度不低于10℃, 湿度不高于80%。

(7) 干铺卷材固定:采用自攻螺钉将卷材固定于屋盖结构上, 螺钉下加镀锌垫片, 垫片下加设橡胶垫圈。自攻螺钉按中心区每米3个 (见图3 (1) ) 、边区每米6个 (见图3 (2) ) 、角区每米9个布置 (见图3 (3) ) , 自攻螺钉固定点设于卷材搭接处或卷材边缘处, 成直线排列。屋面分区平面示意见图3。垫片的位置设于下层的卷材边缘向内10mm处, 垫片位置示意见图4 ( (1) 螺钉、 (2) 螺钉垫片) 。

(8) 在中心区固定点位置加焊一层附加卷材, 屋面边缘、角部固定点位置采用自粘贴卷材作附加层, 附加层宽度应超出固定件100mm, 附加层卷材边角均剪成弧形。

3.3 面层自粘卷材铺贴

(1) 根据施工方案和卷材尺寸进行放样, 按实际搭接面积弹出粘贴控制线, 确定铺设方向。要求面层与底层卷材搭接缝相互错开, 要顺贴不得交叉。

(2) 将卷材由起始端沿铺设方向展开500mm宽, 剥开此部分卷材的隔离纸, 对准弹线起始端用大压辊将500mm宽卷材铺贴牢固。

(3) 起始端铺贴完成后, 边剥离隔离纸边展开卷材, 一般按每次展开1500mm长左右控制铺贴节奏, 对准控制线进行粘铺, 抬卷材两人的移动速度要协调一致, 用大压辊将卷材压实, 粘结牢固。

(4) 面层自粘卷材的连接方式也是长边搭接, 短边对接, 处理方式和施工方法与底层相同。

3.4 细部工艺处理

对于雨落水口、伸缩缝、阴阳角等有锋利直角边的部位, 均采用专用的涂层合金板进行防护, 一般单块涂层合金板尺寸为1m×2m, 总厚度为1.2mm, 一面背衬0.6mm厚防水卷材, 另一面为10μm厚的涂漆保护膜。在加工前, 要严格控制, 注意禁止暴晒和雨淋, 切割时使用锋利的剪板器对涂层合金板进行切割, 有涂漆保护膜的这一面朝上, 无需对切割边缘打毛。折叠时, 使用合金板折叠器对其进行折叠, 弯曲弧形半径为1.2～1.8mm。先干铺底层卷材, 接着将折叠好的涂层合金板使用不锈钢自攻螺钉进行机械固定, 再进行面层自粘卷材铺贴。细部具体做法详见图5、图6、图7、图8。

4 结语

(1) 合成高分子防水自粘卷材在工程应用中操作简单、防水效果好, 能够防止因局部破损导致渗漏, 破损位置明确, 补救方便, 无需刮胶, 减少环境污染。整体效果见图9。

(2) 本工程屋面造型较为复杂, 自粘卷材使用使施工速度加快, 防水耐久性好, 抗老化能力强, 不需保护层, 综合效益显著。

(3) 该卷材初次投入费用较一般防水材料高, 但长期效益明显, 投入使用后维护费用低, 解决了保修期间屋面渗漏水, 防水效果不好的难题, 提高了屋面整体防水质量。

晋江房地产交易中心及城市规划展厅屋面, 应用了合成高分子材料卷材, 施工工艺操作顺利完成, 无翘曲、鼓泡现象。工程历经沿海多次台风暴雨, 至今已过屋面防水保修期, 未发现一处屋面渗漏。施工质量得到业主及有关单位的一致好评, 并获得福建省“闽江杯”优质工程奖。合成高分子自粘卷材屋面是一项值得推广的优质防水材料工艺。

摘要：合成高分子自粘卷材屋面, 具有施工速度快、防水效果好、耐久性强、清洁环保、综合效益显著等优点。本文介绍了合成高分子自粘卷材, 在晋江房地产交易中心及城市规划展厅工程, 屋面防水施工中的有效应用。

关键词：合成高分子自粘卷材,屋面防水

参考文献

[1]GB50207-2002, 屋面工程质量验收规范

[2]GB50345-2004, 屋面工程技术规范

高分子自粘胶膜防水卷材篇2

由成都赛特防水材料有限公司生产的高分子自粘胶膜防水卷材是性能优异的多层复合防水材料, 包括1层高性能HDPE膜, 1层对于微小刺破能自愈且能与液态水泥浆料反应的湿固化特制非沥青基反应自粘胶层和1层独特配方的隔离层。

由于高分子自粘胶膜防水卷材附着于主体结构凝固土上, 是利用高分子自粘胶膜防水卷材优越的防水性与物理性将水与主体结构完全的隔绝。特制的高分子母材与主体结构之间因反应密封自粘胶卓越粘结能力的介入使高分子母材与主体结构粘结形成一个整体, 结构的缺陷基本上都被这层柔韧的“皮肤”所掩盖, 而“皮肤”的破损处, 又基本上被主体结构混凝土阻塞。从而形成完美的防御体系, 实现了整体式密封防水。 (张)

合成高分子自粘卷材篇3

2008年11月,新修订的GB 50108—2008《地下工程防水技术规范》发布,在这部规范中出现了一个新产品名称“高分子自粘胶膜防水卷材”,并且对于该新产品,有明确的定义“以合成高分子片材为底膜,单面覆有高分子自粘胶膜层,用于预铺反粘法施工的防水卷材”。因此,高分子自粘胶膜防水卷材是一种预铺防水卷材。

2009年3月,国家发布了一个新的材料标准GB/T 23457—2009《预铺/湿铺防水卷材》,材料标准中提到两类预铺防水卷材,高分子防水卷材(P型)及沥青基聚酯胎防水卷材(PY型)。《地下工程防水技术规范》中定义的高分子自粘胶膜防水卷材属于《预铺/湿铺防水卷材》中的P型预铺防水卷材。

这两个标准的发布,为近年来快速发展的预铺防水卷材市场选材及设计提供了技术依据,也为防止“预铺”概念被滥用和用烂埋下了伏笔,是极有预见性的举措,为高分子自粘胶膜防水卷材的健康发展提供了保障。

1 预铺防水卷材的发展历史

地下防水工程中困扰了专家及用户几十年的一大难题是底板及无施工空间侧墙防水的质量问题。

1)窜水渗漏:使用传统的防水材料,在底板部位或者侧墙无施工空间,只能采用外防内贴防水,防水卷材与基层粘贴,而并非与结构混凝土本身粘结。一旦防水卷材破损,地下水会在防水层和结构混凝土之间流动,从混凝土裂纹进入建筑物内部。届时,即使在室内发现漏点,也很难锁定实际发生破损的防水材料位置,使得修补工作难以进行。

2)沉降影响:当传统的防水材料与基层粘结时,一旦发生地基沉降,基层很容易变形沉降,防水层随之扭曲变形,容易与底板和侧墙脱开,防水层不能完整封闭,地下室底板会暴露在地下水中。

因此,如何在底板和无施工空间侧墙部位为结构混凝土提供直接的满粘防水保护,成为一个挑战。

格雷斯公司在1992年发明了预铺防水卷材系统和施工技术,第一次采用高分子自粘胶膜防水卷材实现在底板及无施工空间侧墙部位与结构混凝土形成满粘,提供最佳的防水效果。该卷材的商品名为“预铺胜(Preprufe)预铺防水卷材”,并申请了专利保护。

2009年,格雷斯公司开发出适用于中国的预铺防水卷材PV100,并投放中国市场。相比预铺胜(Preprufe)预铺防水卷材,PV100预铺防水卷材保持了所有的重要性能,但在一些次要方面做了折衷以获得更好的性价比,该产品也申请了专利保护。

随后,国内的防水厂家也开始了高分子自粘胶膜防水卷材的开发和应用。

2 高分子自粘胶膜防水卷材的预铺施工技术

2.1 高分子自粘胶膜防水卷材的基本构造

高分子自粘胶膜防水卷材的基本构成如下:高分子片材、高分子自粘胶、紫外保护层/上人隔离层,如有需要,表面还需要隔离膜或者隔离纸。其基本构造见图1。

2.2 高分子自粘胶膜防水卷材的预铺施工技术

2.2.1 预铺反粘法的特点和要点

高分子自粘胶膜防水卷材是专门针对地下防水难点设计的,因此它只适用于地下或者隧道防水工程中,而不推荐用于建筑物出地面立墙或者屋面防水。

要想了解高分子自粘胶膜防水卷材的特点,首先需要了解其施工技术。如《地下工程防水技术规范》中所定义,高分子自粘胶膜防水卷材是必须采用预铺反粘法施工的。关于预铺反粘法,在《地下工程防水技术规范》中有明确的定义,指明需将高分子自粘胶膜防水卷材空铺,然后浇筑结构混凝土,使得混凝土与卷材紧密结合。

高分子自粘胶膜防水卷材的粘结技术与其他传统卷材完全不同。传统的防水卷材一般是将很粘的胶与已经存在的固态基面粘结;而高分子自粘胶膜防水卷材是将表面处理后不粘的胶粘层朝向施工人员,然后将液态混凝土直接浇筑在卷材上,待混凝土固化后,在卷材与混凝土之间形成连续牢固的粘结。其施工顺序如下:基层处理→空铺卷材(立面时增加机械固定),经处理胶粘面朝向施工人员→铺设钢筋→浇筑混凝土。

与传统卷材相比,高分子自粘胶膜防水卷材的空铺施工,不需要底油处理;同时,卷材上直接绑扎钢筋,不需要铺设保护层。这两个步骤的省略可以缩短施工周期。而且,与传统卷材相比,高分子自粘胶膜防水卷材还有对基层的要求低以及铺设简单的优势,也可以进一步节省施工时间。因此,整个工程的工期可节约1/3以上,见图2。

预铺反粘法施工只是一种先铺卷材还是后铺卷材的施工顺序吗?答案当然是“不”。预铺反粘法施工有几个必不可少的条件。

1)松铺铺设及单面与混凝土粘结

预铺反粘法施工的高分子自粘胶膜防水卷材最终要想与结构混凝土满粘,避免地基沉降对于防水层完整性的破坏,就只能松铺施工(立面可采用临时机械固定),而且只能在与结构混凝土接触的那个单面形成粘结。

如果防水卷材同时与混凝土垫层和结构混凝土粘结,一旦地基发生沉降,混凝土垫层很容易变形,双面粘结的防水卷材受到两边的粘结力限制,极易发生撕裂破坏。

2)无保护层

预铺防水的技术目标是防水卷材与结构混凝土的满粘,所有材料设计都是为了达到这个目标而展开的。因此,预铺防水卷材施工顺序中不用也不能采用混凝土保护层。

如果采用混凝土保护层,高分子自粘胶膜防水卷材只能与混凝土保护层满粘,而非结构混凝土,混凝土保护层与结构混凝土之间的冷施工缝成为渗漏隐患;同时,混凝土保护层厚度低,容易开裂,一旦防水层破坏,水会在结构混凝土表面流窜。这与传统防水卷材的防水效果相比并无先进性可言。

市场上出现的一些怪现象,如有些材料声称是预铺防水卷材,但是却推荐采用保护层保护卷材,其原因有三:一则卷材强度不够,容易被钢筋戳破;二则卷材表面处理不好,很粘脚,工人上不去,无法绑扎钢筋;三则卷材表面没有耐候保护的设计,不能经受工地的紫外线和风风雨雨。在《地下工程防水技术规范》中多处强调,高分子自粘胶膜防水卷材采用预铺反粘法施工,是与结构混凝土直接接触的,没有保护层存在,这主要体现在:首先是预铺反粘法的定义;其次是4.3.22中的第5条,要求浇筑结构混凝土时不得损坏防水层,即表明防水层上无保护层;还有条文说明中4.3.9第3条,解释高分子自粘胶膜防水卷材时,再次强调卷材表面与结构混凝土粘结。

3)上人隔离

预铺防水需要胶粘层朝向工作人员,工人需站在其上绑轧钢筋,因此,卷材表面的可行走性能是很重要的,卷材的上表面必须不粘脚。

很多厂家推荐施工人员采取在工地现场撒水泥粉或者其他粉体隔离的方法解决上人难题。这为这些所谓的预铺防水卷材引入了质量不确定因素:有了这些临时的隔离粉,卷材是否还能与混凝土粘结?经过了雨水、日晒,有隔离粉的卷材是否还能与混凝土粘结?如何保证隔离粉体材料种类的影响?如何保证隔离粉体的厚度影响?这些问题,即使在最规范的工地,都不可能解决。因此,合格的预铺防水卷材必须避免现场撒隔离粉体这种做法,而应该在卷材出厂时就有相关的设计。

如上所述,松铺、单面粘结、无保护层、不现场撒粉可直接上人施工是高分子自粘胶膜预铺施工工法中的最重要也是最基本的准则。

2.2.2 预铺反粘法施工的优点

高分子自粘胶膜防水卷材预铺反粘施工的一大特点——节约工期,已经在前文提及。除此之外,高分子自粘胶膜防水卷材预铺施工还有以下优点:

1)单层铺设,拐角处无需加强层。预铺防水卷材与传统防水材料不同,只需单层铺设就可以达到很好的防水效果,并且这一层必须与结构混凝土满粘。在拐角处无需加强层,这大幅度节约了材料的用量。

2)高分子自粘胶膜预铺防水卷材对基层要求简单,只需要最低限度的表面处理,不需要底油或热气烘干潮湿的基层,无挥发性物质。当混凝土基层达到可以上人的强度(1 d)后,就可以施工。

3)高分子自粘胶膜预铺防水卷材施工温度范围宽,在全年的很多季节都可以施工。

3 高分子自粘胶膜防水卷材的主要性能要求

所有的卷材只要在浇筑混凝土前先铺设并遵循了以上基本原则就是合格的预铺防水卷材了吗?答案当然也是“不”。高分子自粘胶膜防水卷材也有几条重要的材料性能要求:

1)可上人施工

高分子自粘胶膜防水卷材预铺施工时无混凝土保护层,工人必须直接上人施工,因此其表面需有一层防粘脚的材料或者措施。根据工地情况,在常温下,工人直接站立在卷材上5~10 min后,应该还可以挪动脚。

2)卷材强度高

高分子自粘胶膜防水卷材施工时,工人需直接在其上绑扎钢筋,缺少了混凝土保护层,卷材被钢筋破坏的几率大幅度增加,因此,提高卷材的抗拉及抗穿刺强度就成为了必需。《预铺/湿铺防水卷材》中规定高分子自粘胶膜防水卷材的抗拉强度大于500 N/50mm。根据格雷斯的经验,抗拉强度大于800 N/50 mm可以更好地降低修补概率。

3)耐紫外性能

紫外线对热熔胶粘剂的性能有严重影响。以某沥青类的胶粘剂为例,测试数据表明,虽然在没有外露的情况下,该卷材与混凝土剥离粘结强度可以达到2.0 N/mm,但在温和的气候条件下(20℃左右),1周的直接外露也会使其与混凝土的粘结力下降为0 N/mm,见图3。

高分子自粘胶膜防水卷材所采用的高分子自粘胶在紫外线直接照射下也有相似衰减。因此需要在胶粘剂表面进行处理,提供耐紫外性能。本文按照《预铺/湿铺防水卷材》标准规定比较了两种高分子自粘胶膜防水卷材紫外老化处理前后与混凝土粘结力的变化,见表1。

样品A表面也设有耐紫外处理涂层/隔离层,但是由于生产工艺不成熟,该层涂布不均匀,卷材表面依然粘手。在无处理情况下,样品A与混凝土的粘结力很高;但是在紫外老化处理后,样品A表面的胶粘层变硬、变黄,卷材与混凝土之间的粘结力完全丧失。格雷斯公司的PV100防水卷材采用颗粒紫外保护层,很好地保护了高分子自粘胶,降低了衰减的程度。见图4。

实际工程中,施工进度难以严格控制,防水卷材外露的时间可能长于1周,特别是分段施工时,段与段连接处的卷材可能外露超过1个月。因此,高分子自粘胶膜预铺防水卷材表面的耐紫外保护设计是基本的、必不可少的。我们不能只满足于看到新鲜卷材与混凝土粘结很好,一定要想到工地上卷材外露后是否还能与结构混凝土满粘,提供我们想要的防窜水保护。

本文推荐在预铺卷材工程选材时增加外露样板评估。只要将卷材外露3~5 d后,再浇筑混凝土,就可以判断出该卷材的耐紫外性能是否合格,而且样板的尺寸可以很小(10 cm×10 cm),操作性很强。这可以为设计师、总包和业主提供最直接的数据。

4)热老化稳定性

高分子自粘胶膜防水卷材在外露期间,受到外界温度(特别是高温)的影响,会降低其胶粘剂的性能。有些材料厂家为了使卷材柔软,通过低温检测,就在胶粘剂中大量加入低分子成分(填充油或者增粘剂);但是在高温作用下,胶粘层中的小分子会挥发,胶粘剂会变硬,性能会发生变化。合格的胶粘剂应能在合理的高温下(70~80℃)保持性能稳定。

本文按照《预铺/湿铺防水卷材》标准,测试了5种市场上购买的预铺防水卷材在热老化试验前后的低温性能,结果见表2。从表2可以看出,5个样品中有3个样品在经过70℃、7 d处理后,低温柔性降低了一个级别;只有1#样品满足《预铺/湿铺防水卷材》标准中对于高分子自粘胶膜防水卷材的低温要求。

高分子自粘胶膜防水卷材还有其他的一些基本性能要求,这些在《预铺/湿铺防水卷材》高分子型预铺防水卷材的材料性能表中都已经明确列出。但是,本文提及的上人施工性、高强度、耐紫外性能及热稳定性是成就高分子自粘胶膜防水卷材预铺施工特性的最根本的性能。

4 结论

合成高分子自粘卷材篇4

关键词：防水工程,海底隧道,高分子自粘防水卷材,施工

1 工程概况

天津市中央大道位于塘沽区、汉沽区、大港区三个行政区的中轴线,北起汉沽区南外环,穿过汉沽区、塘沽区、大港区地界直至海景大道,与世纪大道相接,大道宽约60 m,长约53.11 km,主线设计为双向六至八车道。中央大道海河隧道工程位于滨海新区于家堡中心商务区东南侧,北起胜利路,南接津滨大道立交,路线总长4.2 km,其中隧道全长3.36 km,地下部分2.9 km,设计为双向六车道。

海底隧道是具有通行功能的人造通道,通道外面长期存在水压力,所以在防水设计、选材、施工、验收等各个环节都面临着压力和挑战。

2 防水设计

相关单位组织召开了海河海底隧道工程防水施工方案的技术论证会,北京、天津、江苏等省市的8位专家以及建设方、设计方、施工方、监理等单位的相关人员出席了会议。经认真讨论后,与会人员一致认为采用高分子自粘防水卷材的设计方案完全符合防水设防的要求。

卷材施工采用预铺反粘法,即卷材施工时将粘结面朝外,然后将主体结构混凝土浇筑在卷材的粘结面上,待混凝土凝固后,卷材便与结构混凝土产生了较强的粘附力,可有效杜绝渗漏窜水。

1)防水等级

车站主体、出入口及通道的防水等级为一级,结构不允许渗水,表面不能有湿渍。

2)防水设计原则和思路

在设计过程中遵循“以防为主、多道设防、因地制宜、综合治理”的原则,以改善结构受力条件、提高混凝土抗裂和抗渗性能、实现结构自防水为主,优化缝的设置和构造,优化所用的防水材料,加强施工缝、变形缝的防水处理,并辅以附加防水层外防水,通过采取综合治理的措施达到防水标准。

3)防水设计措施

防水设计包括结构自防水、外防水、接缝(桩缝和施工缝)防水及附加层防水。

车站主体结构采用C30、S8自防水混凝土,顶板附加防水层采用1.5 mm厚高分子自粘防水卷材,具体工程构造设计如图1所示。

3 防水材料介绍

高分子自粘防水卷材由PVC、EVA等合成树脂片材、涤纶增强无纺布,以及所涂盖的一层蠕变自粘胶复合而成,是一种采用专利技术生产的合成高分子防水卷材。预铺式高分子防水卷材表面的自粘层与混凝土中的硅酸钙有较强的亲和作用,因此,当混凝土浇筑在防水卷材表面时,能产生较强的粘结力,使防水层与混凝土紧密粘结,避免了防水层与结构层间窜水渗漏。

施工时,先在地下底板和保护墙上铺设高分子自粘防水卷材,卷材搭接部位没有自粘层,故将搭接边焊结,使卷材形成一个整体,再在搭接后的部位用自粘密封带密封,自粘层也形成一个完整的整体。浇筑混凝土前揭除隔离膜,混凝土直接浇筑在高分子防水卷材的自粘层上,混凝土凝固达到设计强度后,即与防水层产生较强的粘附力。

高分子自粘防水卷材抗拉、抗撕裂强度高,粘结力强,延伸率大,耐候性、耐老化性优良。其主要特点为:

1)预铺的防水卷材可以与结构层永久性地粘结为一体,无窜水隐患,即使卷材局部遭遇破坏,也会将水限定在很小的范围内,提高了防水层的可靠性,且维修方便。

2)防水性能不受主体结构沉降的影响,可有效防止地下水渗入。

3)浇筑混凝土时水泥浆会与卷材粘结层特殊的高分子聚合物进行湿固化反应,联结在一起。粘结强度随混凝土抗压强度的增大而增大,混凝土初凝时防水卷材的粘结层就已与混凝土面层完全湿固化反应,融合成新的防水层了。

4)采用湿铺法施工时,无需找平层,对基层要求低,不受天气及潮湿基层的影响,雨季施工及赶工期时有其独特的优势。

5)可不在卷材上做保护层,直接浇筑钢筋混凝土。

4 施工工艺

4.1 注意要点

1)凡工程中所用的高分子自粘防水卷材及辅材,都必须具备相应的质量证明文件。凡质量证明文件中所列的检测结果,不符合相应技术标准的,不得使用。

2)高分子自粘防水卷材应放置在平整、无杂物的地面,不得存放于低洼集水地带。存放高分子自粘防水卷材的场所应设置围栏,配备灭火设施。

3)吊装高分子自粘防水卷材时,要使用对防水卷材没有破坏的绳索,禁止野蛮吊卸,防水卷材下面不得铺垫任何可能对其产生机械损伤的垫物。

4)凡对防水卷材有腐蚀的化学品,例如含溴溶液、含铬溶液、发烟硫酸、盐酸、溴苯等,不得与卷材存放在一起。

4.2 施工条件

1)铺设防水卷材前,应会同土建方、设计方、监理、甲方对基层进行全面检查,符合设计要求后方可施工。

2)基面应干燥平整,无开裂、无明显尖突、无泥泞、无凹陷,垂直深度25 mm内不应有树根、瓦砾、石子、钢筋头、玻璃屑等杂物。平整度应在允许的范围内平缓变化,坡度均匀一致,并符合图纸设计的要求。

3)基面上的阴阳角处应圆滑过渡,其半径不宜小于0.5 m。

4)基层表面干燥,含水率宜在10%以下。

5)基层应密实均匀,土质基层的干密度不得小于1.4 t/m3。

6)在土建方、设计方、监理、甲方对基层验收签字认可后,方可进行卷材的施工。

7)确定卷材的铺贴方向和顺序,按防水层的轮廓将卷材自然布置在基层上,不得弯曲,按规范要求的搭接宽度进行搭接,尺寸准确。

8)卷材搭接部位应擦拭干净,屋面工程搭接宽度不小于60 mm,地下工程卷材搭接宽度不小于100mm。

4.3 施工流程

本工程的施工流程见图2。

4.4 卷材的铺贴与搭接

卷材长边搭接宽度为100 mm,短边搭接宽度为150 mm,上下层卷材不得相互垂直铺贴,且卷材的接缝应错开,长边错开1/3～1/2幅宽卷材,短边错开至少1.5 m。图3为卷材铺贴平面示意图,图4为卷材搭接的施工现场。

4.5 卷材施工要点

1)清理基层:将基层清扫干净,基层应做到找坡正确、排水顺畅,表面平整坚实,无起灰、起砂、起壳及开裂现象。复杂部位阴阳角处应抹成半径大于20mm的圆弧。

2)复杂部位处理:在管道、地漏、阴阳角和出入口等薄弱部位,需做附加层防水处理。

3)主防水层施工:主防水层施工前必须彻底清理施工现场,将防水卷材按要求预铺在基层上。

4)施工焊接时,用自行式热熔焊接机从一侧沿环向进行双缝焊接,控制好热熔焊接机的温度,每道焊缝焊完后必须进行充气检查。当压力达到0.1～0.2MPa时保持1 min,以检查防水卷材是否焊接牢靠。图5所示为搭接边处理及充气试验的施工现场。

5)防水卷材的搭接宽度为10 cm,每道焊缝宽度为1 cm,双缝焊接应注意同时焊牢,不应有虚焊、漏焊、烧焦等现象。如有烧穿之处,必须用防水卷材进行补焊,所补焊的防水卷材大小可参考需搭接的宽度。

6)检查验收卷材:铺贴时边铺边检查,检查时用螺丝刀检查接口,发现熔焊不实之处及时修补,不得留有任何隐患。现场施工员、质检员必须跟班检查,检查合格后方可进入下一道工序施工。

5 结语

1)通过正确的防水设计和严格的施工质量控制,天津海河海底隧道的防水取得了预期的效果,得到了设计、监理、建设等单位的认可。

2)由于隧道工程长期处于地下,防水效果直接影响工程本身的使用性能。根据工程特点,通过防水设计、材料选择、施工过程控制等措施的综合应用,本工程达到了防水设防的标准。

合成高分子自粘卷材篇5

聚乙烯树脂接枝改性后具有一定的极性[1], 表面能也随之增大, 更容易与其他材料进行粘接;另外, 接枝聚乙烯可以和填充物质更好地结合, 使复合材料的力学性能大大提高。因此, 在非沥青基高分子自粘防水卷材的高分子片材层中加入接枝聚乙烯可以提高材料的表面能和力学性能。

本研究选用LDPE和线性低密度聚乙烯接枝聚合物 (LLDPE-G) 为树脂基料, 改进了生产工艺制得了非沥青基高分子自粘防水卷材, 该卷材具有剥离强度高、拉伸强度高、断裂伸长率高、低温弯折性好等优点, 并且该卷材柔软度适中, 焊接强度高, 便于施工。文章研究了LLDPE-G对非沥青基高分子自粘防水卷材性能的影响。

1 实验部分

1.1 原材料

LDPE 9042:大庆石化公司;LLDPE-G 2310:密度0.92~0.94 g/cm3, 熔融指数0.2~0.5 g/10 min, 有效官能团含量0.75%~1.25%, 海尔科化工程塑料国家工程研究中心股份有限公司;紫外吸收剂:UV-9, 巴斯夫;抗氧剂:IRGANOX 1010、IRGANOX 168, 巴斯夫;钛白粉:R105, 杜邦公司。

1.2 高分子片材的制备

以质量份计算, 树脂总量75份, 经过硅烷偶联剂表面处理的轻质碳酸钙25份, UV-9紫外线吸收剂0.2份, 1010主抗氧剂0.1份, 168辅抗氧剂0.2份, 硬脂酸0.3份, 钛白粉1.5份。其中, LDPE和LLDPE-G两者的质量比分别为75∶0、70∶5、65∶10、60∶15。

将混合好的原料经双螺杆挤出机塑化挤出, 挤出过程中机筒温度控制在 (190±10) ℃, 模头温度控制在 (200±10) ℃, 机头温度控制在 (220±10) ℃。片材经三辊压延机压延成型, 然后在涂胶机上进行涂胶处理。粘结层采用SIS压敏热熔胶, 熔融温度为190℃, 涂胶温度为140℃, 涂胶厚度为0.4 mm。

1.3 测试方法

拉伸强度和断裂伸长率按GB/T 328.9—2007《建筑防水卷材试验方法第9部分:高分子防水卷材拉伸性能》方法A进行, 夹具间距120 mm, 记录最大拉力和断裂时的伸长率, 取5个试件的平均值作为最终结果。

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 (裤形、直角形和新月形试样) 》进行, 测试直角撕裂强度。

低温弯折性能按GB/T 328.15—2007《建筑防水卷材试验方法第15部分:高分子防水卷材低温弯折性》进行, 全部采用纵向试件。

剥离强度在 (23±2) ℃下按GB/T 328.21—2007《建筑防水卷材试验方法第21部分:高分子防水卷材接缝剥离性能》进行, 一个试件的下表面与另一个试件的上表面粘接, 粘合面大小为50 mm×75 mm, 用质量为2 kg、宽度 (50~60) mm的压辊反复滚压3次, 放置24 h后测试剥离强度, 取5个试件的平均值作为最终结果。

表面能的测试采用舒曼达因笔进行, 测试间距为

2 m N/m。

2 分析与讨论

2.1 接枝聚乙烯对高分子片材层表面能的影响

对按照前述工艺制备的高分子片材层的表面能进行测试, 结果如表l所示。由表1可以看出, 高分子片材层的表面能随着LLDPE-G含量的增加而增大。粘结剂对高分子片材的粘附首先是一个润湿过程, 润湿过程是气固界面和气液界面被液固界面取代的过程, 描述气固、液固和气液界面自由能γSV、γSL、γLV与接触角θ之间的关系式, 即润湿方程为γSV-γSL=γLV·cosθ。增大固体表面的极性可使液体在固体表面的润湿角减小, 润湿性变好, 润湿更加容易进行。一般的聚乙烯材料不经任何处理时其表面能较小, 为31~33m N/m[2], 因而在其表面进行喷涂、丝印、复合、粘结都比较困难, 如果能使其表面能达到38~44 m N/m, 则可以满足大部分工艺的需求。

从上述试验结果来看, 当LDPE∶LLDPE-G达到60∶15时, 制得的高分子片材层的表面能为40 m N/m, 在涂胶过程中发现, 热熔胶在其表面具有很好的润湿性。

2.2 接枝聚乙烯对高分子片材层剥离强度的影响

对按照前述工艺制备的高分子片材层进行剥离强度试验, 结果如表2所示。由表2可以看出, 高分子片材层的剥离强度随着LLDPE-G含量的增加而增大。

将热熔压敏胶通过热熔涂敷在基材上, 同时施加一定的压力, 使其粘接在基材上。热熔压敏胶的压敏性[3]是用其粘附特性来表征的, 粘附特性由4大粘合性能组成, 分别为初粘力T、粘接力A、内聚力C和粘基力K, 如图l所示。初粘力T是指当热熔压敏胶和被粘物以很轻的压力接触后立即快速分离所表现出的抗分离能力;粘接力A是指用适当的压力和时间进行粘贴后, 热熔压敏胶和被粘表面之间所表现出来的抵抗界面分离的能力;内聚力C是指热熔压敏胶本身的强度;粘基力K是指热熔压敏胶与基材之间的粘接力。当对热熔压敏胶粘接的材料进行剥离强度测试时, 脱粘最容易发生在结合力最弱的地方, 当被粘物是非极性材料时, 通常A值和K值都较小 (<C值) , 发生剥离破坏时, 热熔压敏胶就会在被粘物表面发生脱粘, 即其粘接性没有得到充分的发挥。

图2为按照前述工艺制备的高分子片材层和热熔压敏胶剥离测试过程中拍摄的照片。其中, 图2a为未添加接枝聚乙烯的高分子片材层, 从图2a中可以看出, 剥离后的高分子片材层表面非常光滑, 热熔压敏胶直接从基材上面发生剥落, 剥离强度较低, 热熔压敏胶的粘接性没有得到充分发挥。图2中b、c、d分别为添加一定比例LLDPE-G的高分子片材层和热熔压敏胶剥离测试过程的照片, 对比图2a可以看出, 添加接枝聚乙烯后的高分子片材层均只有小部分脱粘发生在高分子片材层的表面, 大部分都是热熔压敏胶发生了内聚破坏, 说明热熔压敏胶的粘接性得到有效发挥, 因此, 粘结强度较大。尤其是添加高比例LLDPE-G的高分子片材层 (图2d) 剥离时, 剥离破坏几乎全部在热熔压敏胶内部发生, 热熔压敏胶的粘接性得到了充分发挥, 剥离强度可达2.64 N/mm。综上可知, 通过添加接枝聚乙烯, 增大高分子片材的表面能, 可以增大其与热熔压敏胶之间的剥离强度。

2.3 接枝聚乙烯对自粘防水卷材力学性能的影响

对按照前述工艺制备的非沥青基高分子自粘防水卷材进行各项力学性能检测, 结果见表3。由表3可知, 添加一定比例的LLDPE-G后, 制得的非沥青基高分子自粘防水卷材的拉伸强度和撕裂强度都得到了提升, 同时断裂伸长率仅有小幅下降, 这是因为极性高分子材料可以更加有效地包裹无机填料, 形成较好的填充结构从而提高力学性能。随着LLDPE-G含量的进一步增加, 拉伸强度的提升并不十分明显, 这可能是因为只要少量的极性树脂就足够对填料进行有效包裹。在本研究范围内所制备的非沥青基高分子自粘防水卷材都可以通过-40℃的低温弯折性测试。综合考虑卷材的力学性能、加工操作性和成本, LDPE和LLDPE-G的质量比宜选65∶10, 此时制得的非沥青基高分子自粘防水卷材综合性能符合相关标准的要求。

3 结论

采用LDPE和LLDPE-G为树脂基料制备了非沥青基高分子自粘防水卷材, 研究表明:随着LLDPE-G含量的增加, 卷材高分子片材层的表面极性增加, 表面能增大, 使热熔压敏胶容易对其进行润湿, 有助于提高剥离强度;随着LLDPE-G的加入, 卷材的拉伸强度和撕裂强度有一定程度的提升, 但断裂伸长率仅有小幅度下降。本研究结果表明, 接枝聚乙烯的加入可以大幅度提升非沥青基高分子自粘防水卷材的整体性能。

参考文献

[1]胡友良, 乔金梁, 吕立新.聚烯烃功能化及其改性[M].北京:化学工业出版社, 2006.

[2]杨鸣波, 唐志玉.高分子材料手册 (上) [M].北京:化学工业出版社, 2009.

合成高分子自粘卷材篇6

重庆轨道交通三号线南起鱼洞、北至江北机场及江北环城北路,全长约60 km,工程一次设计,分三期实施建设。一期工程线路起于南岸国家级经济技术开发区的二塘,经菜园坝长江大桥、嘉陵江渝澳大桥至主城区北部新区的江北(火车)客站(渝怀铁路新客站站地);二期工程从龙头寺到江北机场,并延伸到机场远期航站大楼、空港开发区支线(两路中学到环城北路);延伸段(即三期工程)从二塘向南延伸至鱼洞。禹王集团中标了重庆市轨道交通三号线一期工程三标段,该标段采用明挖和暗挖相结合的施工方法,工程防水材料主要设计采用PEV高分子自粘滤排式防水卷材,总防水面积约17万m2。

2 主要防水材料介绍

PEV高分子自粘滤排式卷材由均质片树脂类片材、非织布及高聚物自粘胶复合而成,具有密封防水、片材拦截防水和非织布渗滤排水的三重功能。PEV类产品分为“胶材+芯材+滤布”3层组合的3NW型和“胶材+垫布+芯材+滤布”4层组合的4NW型2种(见图1),其性能指标见表1。本工程选用的是1.5mm厚PEV-3NW型产品(卷材总厚度为3 mm),其具有如下特性:1)拉伸强度和剥离强度高,延伸率大,耐腐蚀和耐低温等性能好。2)可采用底板空铺、侧墙吊挂和拱顶悬挂等施工方法,并能在潮湿基面上施工,与现浇混凝土同步作业,是理想的“赶工期”用防水材料。

3 防水施工工艺

3.1 技术准备

1)施工前,施工单位应进行图纸会审,掌握工程主体及细部构造的防水技术要求,并编制防水工程施工方案。

2)施工时,应建立各道工序的自检、交接检和专职人员检查的“三检”制度,并有完整的检查记录。未经建设(监理)单位对上道工序的检查确认,不得进行下道工序的施工。

3)工程使用的防水卷材品种和规格应符合设计要求,材料须有产品合格证和性能检测报告。

4)防水层施工前,施工面基层作业面要符合要求,阴阳角处应做成圆弧形。

5)施工器具应事先准备齐全。

3.2 底板防水施工

1)工艺流程

基层检查、清理→弹线→预铺PEV自粘卷材→大面积焊接PEV自粘卷材→材料搭接处理→整体验收→撕掉防粘材料→浇注混凝土。

2)基层要求

(1)基面要求平整、坚固、密实、无明水。(2)基面不得有钢筋、凸出的管件等尖锐突出物,否则需进行割除并处理平整,以免防水层被扎破。(3)底板基面要求无大的明显凹凸起伏。

3)施工

(1)在基层上弹线,确定卷材的铺装位置。(2)将PEV自粘卷材滤布面朝下,直接空铺在弹好线的基层上,四周固定,并用调试好的焊接机焊接搭接边。(3)在浇注混凝土前不得提前撕掉防粘材料。

3.3 侧墙防水施工

1)工艺流程

基层检查、清理→弹线→预铺PEV自粘卷材→点带吊挂法固定PEV自粘卷材→焊接PEV自粘卷材→材料搭接处理→整体验收。

2)基层要求

(1)基面要求平整、坚固、密实、无明水。(2)不得有钢筋、凸出的管件等尖锐突出物,否则需进行割除,并在割除部位用砂浆抹成圆曲面,以免防水层被扎破。

侧墙施工前,先通过吊带将卷材进行固定,然后预铺PEV自粘卷材,把卷材自然地布置在基层上,平整顺直,不得扭曲。侧墙其他施工工艺参照底板施工,见图2。

3.4 拱顶卷材铺设

拱顶防水施工时,明挖外防法参照底板卷材铺设施工,暗挖内防法参照侧墙卷材吊挂铺设施工。

3.4.1 工艺流程

基层检查、清理→弹线→点带吊挂法固定PEV自粘卷材→焊接PEV自粘卷材→整体验收。

3.4.2 基层要求

(1)喷射混凝土平整度要求:D/L≤1/6,拱顶D/L≤1/8,否则需进行处理。(2)基面不得有钢筋、凸出的管件等尖锐突出物,否则需进行割除并用砂浆抹成圆曲面,以免防水层被扎破。(3)隧道断面变化或转弯的阴角,应抹成R≤5 cm的圆弧。(4)喷射混凝土强度要求达到设计强度。

3.4.3 施工

(1)在处理合格的基层上标出拱顶纵向中心线。(2)检查防水卷材的外观质量,在合格的防水卷材上画出分中线。(3)将防水卷材在台车上展开,防水卷材的中心线与拱顶的中心线重合,标出吊带固定点。(4)用电钻在固定点上打孔,用手锤钉入带有铁丝的木楔。(5)将无纺布在防水卷材上铺好,托起防水卷材把吊带与铁丝系牢固。依次循环进行,将防水卷材固定在基层上,见图3。(6)用调试好的焊接机将防水卷材的搭接缝牢固焊接在一起。

3.5 防水施工要求及注意事项

1)铺设防水卷材:此工程应用的是吊带型PEV自粘卷材,采用吊挂法进行施工,即在混凝土基层内预埋带固定件(本工程为木楔),将卷材的保护层(无纺布层)面向混凝土基层,并用吊带与木楔固定,卷材与卷材之间采用焊接法施工。

2)搭接缝处理

纵向搭接:采用热熔双缝焊,搭接宽度≥100mm,焊缝有效宽度不小于10 mm,见图4。

横向搭接:采用对接热熔补焊法,即将两边胶面对接在同一平面上,选用PEV胶粘带热熔焊接,PEV胶粘带宽度为600 mm,两边均匀布置。施工时,首先将PEV自粘卷材固定在基面上,再将卷材与胶粘带热熔粘贴。施工示意见图5。

3)节点处理

按要求将节点处进行加强处理。对卷材收头处进行固定、密封,并对防水层进行清理、检查及修整。

3.6 成品保护

1)在防水层施工中或防水层完成后,禁止任何无关人员进入现场,严禁穿带铁钉、铁掌的鞋进入现场,以免扎伤防水层。

2)防水层施工完毕后,不得在防水层上开洞或钻孔安装机器设备。

3)施工中途遇下雨、下雪,应做好已铺卷材周边的防护工作。

4)经检查验收后的卷材防水层,应及时采取保护措施。如二次施工不慎造成防水层破损时,应及时通知防水专业人员修补,严禁隐瞒不报。