不同高分子防水卷材接茬工艺创新探索及绿色施工技术分析

2023-11-11曾俊锟涂敏祥罗利平

中国建筑装饰装修 2023年20期

曾俊锟涂敏祥王奇罗利平王杰

传统接茬方法存在接缝不牢固、耐久性不足等问题，影响工程的防水效果和使用寿命。研究人员进行了多方面的探索和创新，寻找更加可靠和高效的高分子防水卷材接茬工艺。本文以武侯机投工业谷保障性租赁住房及配套项目三期工程为例进行分析，该项目为保障性租赁住宅项目，建设面积107750.87 m2。该工程地下室的底板防水为1.2 mm 厚高分子自粘胶膜预铺防水卷材（高密度聚乙烯片材+压敏自粘胶，P 类），其地下室侧墙防水为1.2 mm 厚高分子自粘胶膜防水卷材（高密度聚乙烯膜+橡胶及树脂复合物，H 类），地下室顶板防水为2.0 mm 厚JS Ⅱ型聚合物水泥砂浆+1.5 mm 厚高分子自粘胶膜防水卷材（耐根穿刺），屋面防水为2.0 mm 厚JSI 型聚合物水泥防水涂料+1.2 mm 厚高分子自粘胶膜防水卷材。

1 聚合物改性沥青卷材

聚合物改性沥青卷材（图1）采用聚合物改性沥青作为主要防水材料，具有良好的柔韧性和耐候性，适用于多种复杂的基底表面，如混凝土、金属、木材等。

图1 聚合物改性沥青卷材（来源：网络）

在接茬工艺方面，创新方式包括热风融合、热熔连接和化学连接等。第1，热风融合是一种常用的接茬工艺，通过高温热风将卷材表面熔化，使两段卷材连接紧密。第2，热熔连接则利用热熔胶将两段卷材粘接在一起，具有较高的粘接强度和耐老化性能。第3，化学连接则是通过特殊的粘合剂将两段卷材黏合在一起，能够在室温下完成连接，具有一定的便捷性。这些创新方式在提高接茬质量、减少材料浪费、提高工程效率方面有重要的意义。

在绿色施工技术方面，施工技术包括选择环保的材料、减少资源消耗、降低能耗等。在接茬工艺中，首先，可以使用环保的接头材料，如可降解材料。其次，优化接茬工艺流程，减少材料的使用量，有助于降低对环境的影响。除此之外，可采用节能技术，如低温热熔胶和热风融合技术，不仅能够减少能源消耗，还能提高工程施工效率[1]。

2 高聚物卷材

热塑性聚烯烃（Thermoplastic Polyolefin，TPO）和聚氯乙烯（Polyvinyl chloride，PVC）是两种常见的高分子防水卷材类型，具有高耐候性、抗老化性能等优点，适用于阳光暴晒较多的屋面和地下工程。

在接茬工艺方面，创新方式主要体现在热风融合、热气焊接、热熔连接等方面。热风融合技术通过高温热风将卷材表面融化并连接在一起，具有良好的粘接强度和耐老化性能。热气焊接技术利用热气焊枪将卷材加热并压合在一起，形成牢固的连接。热熔连接利用热熔胶将两段卷材黏合，实现紧密粘接，如图2 所示，使用高聚物卷材进行屋面防水收口。这些创新的接茬工艺方式不仅能够提高接头质量和施工效率，还能减少材料浪费。

图2 屋面防水收口的做法（来源：网络）

在绿色施工技术方面，高聚物卷材应用追求环保和可持续发展。选择环保的高聚物材料，如可回收材料或绿色材料，有助于减少对环境的影响。同时，优化施工流程、减少能耗和资源消耗，是绿色施工的重要方面。例如在热风融合工艺中，采用低温热风可以降低能源消耗，同时减少有害气体的排放量。此外，采用现代化的施工设备和工艺，也能降低环境污染[2]。

3 改性沥青橡胶卷材

改性沥青橡胶卷材具有优异的柔韧性和抗裂性能，适用于在低温和高温条件下的工程，能够适应较大的温度变化。

在接茬工艺方面，创新方式主要体现在热熔连接技术的应用和优化的接头设计上。改性沥青橡胶卷材卷材接头设计如图3 所示。热熔连接技术通过加热和融化改性沥青橡胶卷材的边缘，实现两段卷材的紧密粘结，确保接头的密封性和耐久性。这种技术能够有效降低接头的渗漏风险，并且操作简便，提高了工程的施工效率。

图3 改性沥青橡胶卷材卷材接头设计（来源：网络）

在绿色施工技术方面，改性沥青橡胶卷材的应用已经趋向环保和可持续性。使用低挥发性有机化合物（Volatile Organic Compounds，VOC）的胶粘剂，选择可回收的材料，以及控制施工过程中的能耗和排放，是绿色施工的重要措施。例如选择无挥发性有机物的胶粘剂，有助于减少对室内空气质量的影响，同时也符合环保标准。此外，在施工过程中采用低能耗的热熔设备，能够减少能源消耗，进一步降低了环境负担[3]。

4 高分子卷材复合材料

高分子卷材复合材料通常由两种或以上的高分子材料复合而成，充分发挥不同材料的优点。例如将聚合物改性沥青与高聚物复合，可以在防水层中融合两者的性能。

在接茬工艺方面，创新主要体现在连接方式和接头设计上。传统的接茬方式常常使用热熔或焊接技术，但这些方式可能会导致材料的热变形或熔化，影响连接质量。优化的接头设计可以使接头更加紧密和稳固，提高防水效果，同时也减少了材料浪费。此外，还需要了解高分子卷材复合材料接茬质量影响因素，如表1 所示。

表1 高分子卷材复合材料接茬质量影响因素

在绿色施工技术方面，高分子卷材复合材料的应用已经开始注重环保和可持续性。在材料选择方面，为减少资源浪费，可以优先选择可回收的材料。此外，使用低VOC 的粘合剂和涂料，可以降低对室内空气质量的影响，创造更健康的室内环境。而在施工过程中，控制施工废弃物的产生，采用低能耗的设备，也是绿色施工的重要方向。

5 自粘卷材

自粘卷材在其底部预涂有自粘胶层，可以直接粘贴在基层表面，省去了热熔粘接的步骤，提高了施工效率。

在接茬工艺方面，创新方式主要集中在自粘卷材的背胶层设计和粘合技术上。传统接茬方式可能使用热熔、溶剂或胶水，但这些方式存在一定的环境污染和施工难度。创新方式可以采用双面自粘胶层，实现卷材的快速粘合，避免了对外部环境的依赖。

绿色施工技术方面，自粘卷材接茬工艺的应用注重减少施工废弃物和资源浪费。通过精准的卷材切割和定位，减少卷材的浪费，降低材料成本。施工中，选择低能耗的设备，控制施工废弃物的产生，以及优化施工工序，有助于减少环境影响。另外也可以引入无溶剂、低VOC 的自粘胶，减少有害气体的释放[4]。低VOC 的自粘环保标准胶国际认证，如表2 所示。

表2 低VOC 的自粘环保标准胶国际认证浓度/（μg/m3）

6 聚乙烯阻根膜卷材

聚乙烯阻根膜卷材通常用于屋顶绿化工程，为保护根植层的完整性，其顶层常覆盖有保护膜。

在接茬工艺方面，创新方式包括引入特殊的根植结构设计，使卷材之间能够更好地连接和嵌合，形成紧密的连接。可以通过将根植膜卷材的一侧设计成凸凹结构，使其能够更好地契合，提高接茬的牢固度和密封性。此外，也可以探索采用机械连接、搭接和压接等创新的接茬方式，以提高接茬的稳定性和持久性。以聚乙烯阻根膜卷材中的土工膜为例，其是通过专用的焊接机将热量传导到高密度聚乙烯（High Density Polyethylene，HDPE）土工膜接缝处，使其表面溶化并达到一定的熔融状态。接着，通过滚轮加压，确保焊接部件的熔融区域无明显的界面，使连接部位具有高强度和可靠的连接性。

然而，热焊接方法的实施并不简单，它需要高水平的施工技能。这是因为焊接过程中需要精确控制温度、焊接速度和压力等参数，以确保膜材料在合适的条件下达到理想的熔融状态。这样的高要求使得热焊接方法特别适用于直线长缝的连接，如沟渠、垃圾填埋场、水利工程等。此外，热焊接不仅适用于HDPE 土工膜，还适用于其他热塑性防渗材料，如低密度聚乙烯（Low Density Polyethylene，LDPE）防渗膜等。热焊接技术还可以应用于多种情况，如土工膜的焊接、复合土工膜的焊接、HDPE 的焊接及LDPE 防渗膜等，为不同工程提供了高效、可靠的接缝处理方法。

在绿色施工技术方面，根植膜卷材的接茬工艺应强调可持续性，可以选择不含有害物质的胶水或粘合剂，避免释放有害气体。同时在施工过程中，可以采取节能减排的措施，如优化施工工序、减少废弃物产生等，以降低环境负担。此外，将根植膜卷材与生态环境相结合，可以引入植被覆盖、雨水收集等绿色生态设计，进一步减少城市热岛效应和水源污染[5]。

7 SBS 类防水卷材

苯乙烯—丁二烯—苯乙烯（Styrene Butadiene Styrene，SBS）类防水卷材通常采用喷灯烤搭接边到亮黑色搭接滚压的方式进行连接。在搭接过程中，需要注意以下几点：第1，卷材铺设前，应对基层表面进行处理，包括清洁、打磨等，以提高卷材与基层的粘合度；第2，卷材搭接时，应将两片卷材的边缘对齐，然后在上面涂上胶粘剂或使用热风焊接设备进行焊接；第3，在搭接过程中，应确保卷材之间无气泡或空隙，以免影响防水效果；第4，在搭接边处，需要用喷灯将卷材烤至亮黑色状态，然后再进行滚压处理，保证卷材之间的牢固度和防水效果；第5，施工完成后，需要对防水卷材的搭接部位进行保护处理，以避免人为损坏和自然环境的侵蚀。

在建筑施工过程中，常见的保护措施如下：第1，在搭接部位涂刷一层密封胶或其他保护剂，增强防水效果和保护卷材边缘；第2，对卷材表面进行刮平处理，使卷材表面光滑，防止灰尘积累；第3，在防水层完全干燥并验收合格后，再进行其他施工操作，以免损坏防水层。总的来说，不同高分子防水卷材的搭接工艺有所不同，但在施工过程中需要注意基层处理、卷材清洁、施工温度及环境等因素的影响，并按照相应的施工规范和操作要求进行施工。