聚合物水泥防水涂料阴角施工防开裂工艺的研究

北京东方雨虹防水技术股份有限公司 北京 101309）

摘 要 通过对开裂宽度的分级，量化考察了产品性能（拉伸强度、断裂伸长率）和施工工法（薄涂多遍、圆弧倒角处理和使用胎体增强材料）对涂料阴角开裂的影响。发现涂膜开裂程度随着材料拉伸强度的增大，先增大后减小，在拉伸强度为1.8MPa和 2.3MPa时，开裂情况最为严重。涂膜开裂程度随着材料断裂伸长率的增大而减小，高断裂伸长率的配方体系有助于改善涂膜阴角开裂情况。薄涂多遍， 圆弧倒角处理和胎体增强材料的使用可以有效避免阴角开裂。

关键词 聚合物防水涂料 阴角施工 防开裂

中图分类号：TQ172 文献标识码：A

聚合物水泥防水涂料，又称JS防水涂料，是以丙烯酸酯、乙烯-乙酸乙烯酯等聚合物乳液和水泥为主要原料，加入填料及其他助剂配制而成，经水分挥发和水泥水化反应固化成膜的双组分水性防水涂料。聚合物水泥防水涂料是由液体和固体组成的双组分水乳型防水涂料，其中液体组分主要是聚合物乳液和各种添加剂，固体组分主要是水泥。用于制备聚合物水泥防水涂料的乳液品种很多，常用的有聚醋酸乙烯-乙烯共聚乳液（EVA）、丁苯乳液（SBR）和丙烯酸酯乳液（PPA）三大类，除此以外，还有苯乙烯-丙烯酸酯和氯丁胶乳液等等。聚合物水泥防水涂料中粉体组分的重要组成部分是水泥，不同品种水泥对乳液的稳定性及涂料的干燥固化差别很大。

聚合物水泥防水涂料产品根据《聚合物水泥防水涂料》标准（GB/T23445-2009）中的物理力学性能要求，可分为I型、II型和 III型三种。I型适用于活动量较大的基层，II型和III型适用于活动量较小基层。I型产品中聚合物乳液成分占比较大，柔性比较大，其断裂延伸率标准要求达到200%，实际施工应用中也很少出现开裂的问题，II型产品中水泥成分占比较大，柔性比较小，其断裂延伸率标准要求达到80%，实际施工应用中，受制于施工工法和产品性能，涂膜容易出现细小裂缝，尤其阴角部位。针对聚合物水泥防水涂料 II型产品，阴角施工易开裂问题，本文从产品自身属性和施工工法两个角度，系统性量化分析了涂膜在阴角位置易开裂的影响因素，并尝试提出了具体解决方案。

1实验部分

1.1实验原料

聚合物水泥防水涂料：雨虹JSA-101（II型）液料； 粉料：雨虹JSA-101（II型）粉料。

1.2主要设备与仪器

防水涂料开裂实验模型：自制；可调式阴阳角涂膜器：自制；数显式游标卡尺：温岭市俞企量具制造有限公司；8倍手持放大镜：义乌市楚达光学仪器厂；步入式恒温恒湿试验室：东莞市正航仪器设备有限公司（温度20癈-80癈，相对湿度15%-90%）；标准环境养护室：自建（温度23？癈，相对湿度50？0%）。

为了更直观量化结果，按照裂缝的宽度，将开裂分为四个等级，详见下表1。

2结果与讨论

2.1产品性能对聚合物水泥防水涂料阴角开裂的影响

2.1.1产品拉伸强度

实验设计了不同型号的不同配方的聚合物水泥防水涂料，按照 GB/T 23445-2009 中拉伸性能实验方法检测，将检测数据与涂膜开裂程度对应（如图 1 所示）可知，涂膜开裂程度随着材料拉伸强度的增大，先增大后减小，在拉伸强度为1.8MPa和2.3MPa时，开裂情况最为严重，达到开裂3级。

低拉伸强度的配方，对应着高断裂伸长率，偏向于I型产品，聚灰比较高，聚合物乳液含量较高，涂膜质地柔软，延伸性好，故材料抗开裂性能好。反观高拉伸强度的配方，对应着低断裂伸长率，偏向于III型产品，聚灰比较低，水泥含量较高。涂膜固化干燥速度较快，短时间即可体现材料力学性能以对抗阴角位置复杂的应力集中。材料与基层粘接强度高，一定程度上分解了阴角位置复杂的应力集中效果，故抗开裂效果也好。而拉伸强度为1.8MPa和2.3MPa（JS 防水涂料 II 型产品的经典数值）时，材料没有足够的延伸性，干燥速度也没有足够快，与基层粘结强度也没有足够高，材料更易开裂。

2.1.2产品断裂伸长率

实验设计了不同型号的不同配方的聚合物水泥防水涂料，按照GB/T 23445-2009中拉伸性能實验方法检测，将检测数据与涂膜开裂程度对应可知，涂膜开裂程度随着材料断裂伸长率的增大而减小。高断裂伸长率的配方体系有助于改善涂膜阴角开裂情况，高断裂伸长率对应着高聚灰比，即聚合物乳液含量需要增加，受制于乳液类型、乳液与水泥的级配比例和乳液成本，通过高断裂伸长率的配方推进解决施工应用中阴角开裂问题，难度较大。

2.2施工工艺对聚合物水泥防水涂料阴角开裂的影响

2.2.1多次薄涂

工地实际施工过程中，对聚合物水泥防水涂料的防水层涂膜厚度不应小于1.5mm 厚，垂直面厚度不应小于 1.2mm，多采用滚筒和油漆刷配合使用，但实际施工时，往往一次性涂刷过厚，阴角部位堆积料过多，容易开裂。依据GB50327-2001住宅装饰装修工程施工规范和 JGJ298-2013住宅室内防水工程技术规范，“地漏、套管、卫生洁具根部、阴阳角等部位，应先做防水附加层。防水涂料应薄涂、多遍施工，前后两遍的涂刷方向应相互垂直，涂层厚度应均匀，不得有漏刷或堆积现象”。设计应用性研究实验考察是否薄涂多遍可以有效避免阴角开裂，结果汇于下表2。

结果表明，薄涂多遍可以有效避免阴角开裂。薄涂多遍可以有效避免涂料在阴角部位堆积料过多的问题，而且每遍涂膜较薄，涂料固化干燥速度相对较快，更早地体现出材料的力学性能以对抗阴角位置复杂的应力集中。实干后的后一遍涂刷，不但没有影响到前一遍涂料的成膜效果，而且优异的同材质粘接效果相当于力学性能的完美复合叠加，从而有效避免了阴角开裂现象的出现。

反观一遍涂刷至约1.5 mm的工法，涂料受自身重力影响不可避免地在阴角部位形成堆积，厚度达到约2.0mm-2.5mm，如此厚的涂膜固化干燥历程势必会延长，“由表及里”形成固化干燥梯度，推测涂膜内应力形式复杂，不能形成合力以对抗阴角位置的外应力，故容易出现开裂。

2.2.2圆弧倒角处理

实际施工现场，阴角部位多为直角，容易造成涂料在此位置堆积，工程经验表明，对阴角位置做圆弧倒角处理可以有效减少堆积料从而避免开裂。设计应用性研究实验考察圆弧处理是否可以有效避免阴角开裂，结果汇于下表3。

结果表明，做圆弧倒角处理可以有效避免阴角开裂。圆弧处理可以有效避免涂料在阴角部位堆积料过多的问题，而且涂料涂覆后真正留在圆弧面上量不多（介于水平面和垂直面上涂料停留量之间），涂料在圆弧部位的固化干燥速度也相对较快，也能够更早地体现出材料的物理力学性能以对抗阴角位置复杂的外应力集中，从而有效避免了阴角开裂现象的出现。

2.2.3使用胎体增强材料

工地实际施工现场，还常见一种施工工法，即在分遍涂刷过程中，夹铺胎体增强材料，使防水涂料充分浸透胎体层，不得有折皱、翘边现象，胎体增强材料多选用玻纤网格布。工程经验表明，对阴角位置使用胎体增强材料可以有效减少堆积料从而避免开裂。设计应用性研究实验考察使用胎体增强材料是否可以有效避免阴角开裂，结果汇于下表4。

结果表明，使用胎体增强材料可以有效避免阴角开裂。使用胎体增强材料后，在固化干燥的过程中提供足够的外加拉伸强度，成膜后与涂料复合，能够辅助涂料在固化干燥的全过程中体现材料力学性能对抗阴角位置复杂的外应力集中，从而有效避免了阴角开裂现象的出现。但应当指出，胎体增强材料的自身柔软度必须适中，过软或者过硬，都会造成胎体增强材料折皱、翘边，不能充分浸透于涂料中，影响此施工工法的抗阴角开裂效果，故使用胎体增强材料对现场施工人员的操作熟练度要求较高。

3结论

本文对聚合物水泥防水涂料进行简介，梳理出 II 型产品在施工应用过程中，存在阴角易开裂问题。通过对开裂宽度的分级，量化考察了产品力学性能（拉伸强度、断裂伸长率）和施工工法（薄涂多遍、圆弧导角处理和使用胎体增强材料）对涂料阴角开裂的影响，得出以下结论：

（1）涂膜开裂程度随着材料拉伸强度的增大，先增大后减小，在拉伸强度为1.8MPa和2.3MPa时，开裂情况最为严重，达到开裂3级；

（2）涂膜开裂程度随着材料断裂伸长率的增大而减小。高断裂伸长率的配方体系有助于改善涂膜阴角开裂情况，受困于乳液类型、乳液与水泥的级配比例和乳液成本，通过高断裂伸长率的配方推进解决施工应用中阴角开裂问题，难度较大；

（3）薄涂多遍可以有效避免阴角开裂，操作简单便捷，值得推广；

（4）圆弧倒角处理可以有效避免阴角开裂；

（5）使用胎体增强材料可以有效避免阴角开裂，但操作熟练度要求较高。

作者简介：李阳，男，北京东方雨虹防水技术股份有限公司。

参考文献

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[2] 董孔祥，盧迪芬.聚合物水泥基防水涂料性能的影响因素[J].新型建筑材料，2006（05）：19-21.

[3] 梁楚.聚合物水泥防水涂料的组成及主要性能分析[J].建筑监督检测与造价，2009，2（06）：64-66.

[4] 王会元.一种模拟基层的防水涂料试验模型[J].