关于民用建筑防水卷材及防水涂料的常见问题讨论
2024-06-10李莉
摘 要:房屋建筑的防水问题历来是痛点。很多设计方、建设方、施工方对防水材料有各种误解:用错防水材料、同一部位的几层防水材料互不相容、不同部位在交界处因不相容而无法密闭交圈、施工现场随意替换等等。谨以此文探讨对常见防水材料的误解和选择,从最常见的防水卷材和防水涂料入手进行分析,涉及材料分类及特点,以及材料之间相容性,希望能抛砖引玉,也能解决目前实际应用中的部分问题。
关键词:防水卷材;防水涂料;选择文章编号:2095-4085(2024)04-0078-03
0 引言
问题的存在源于设计和施工人员对防水材料的不了解。2022年《建筑与市政工程防水通用规范》(GB55030-2022)(下文简称《防水通规》)出台,全文强条,对防水设计和施工提出了更高要求[1]。
1 防水材料的分类及特点
根据防水材料的分类及特点,外加防水材料按其物理形态分为卷材和涂料。
1.1 防水卷材
1.1.1 改性沥青类防水卷材
(1)弹性体改性沥青防水卷材(SBS改性沥青防水卷材)
在玻纤/聚酯毡的胎基上均匀附着弹性体改性沥青的防水卷材,性能优异性价比高,是常用防水卷材之一。效果可靠,耐候性好。有时也用聚乙烯等其他材料作为胎基,性能上略有差异。
弹性体改性沥青防水卷材分I型和II型,在延伸率和低温柔性及抗压强度等方面,II型略强于I型。但在温和地区优势不明显。
热熔施工的改性沥青防水卷材不得用于地下密闭空间、通风不畅空间、易燃材料附近的防水工程。
(2)自粘聚合物改性沥青类防水卷材
这种以合成橡胶和树脂改性沥青中加入适量活性助剂制成的特殊防水胶料可分为有胎体和无胎体,低温柔度、抗变形性能及自愈性好,冷施工方便操作,可加快工程进度 ,是常用防水卷材之一。
1.1.2 高分子类防水卷材
(1)三元乙丙橡胶防水卷材
将三元乙丙橡胶掺入适量的丁基橡胶、硫化剂等得到的高分子防水卷材,具有优异耐候性和耐老化性。 其抗拉强度高、延伸率大,对基层变形适应性强,但价格一般高于沥青类卷材。
(2)聚氯乙烯防水卷材
聚氯乙烯防水卷材即PVC防水卷材,以聚氯乙烯树脂为主要原料,具有拉伸强度大、延伸率高、收缩率小,低温柔性好、使用寿命长等特点。施工方便,耐根系渗透性好。但其在高温下容易变形和软化,低温下容易变脆和开裂,抗紫外线性能较差,另外,维修时需整张替换。
(3)聚乙烯丙纶复合防水卷材
以聚乙烯合成高分子材料为主要原料,经自动化生产线一次复合而成的新型防水卷材,在施工时应避免与酸、碱、矿物油、凡士林等影响聚乙烯性能的化学物质接触,同时应避免与80℃以上高温接触以免卷材发生永久变形。
(4)高分子自粘胶膜防水卷材
高分子自粘防水卷材是由高分子片材(PVC)和自粘橡胶沥青胶料、隔离膜等组成的性能稳定的防水卷材, 兼具高分子防水卷材和自粘卷材的优点,在抗穿刺及自愈性、耐候耐高低温等方面性能良好。其缺点是易起鼓开裂,透气性不佳,卷材两侧温差大时易结露。
防水卷材小结:1)卷材防水具有坚韧耐候、防水性能可靠性等优势。2)目前很多新产品卷材,胎体是高分子,而防水胶层是沥青材质,划分类型时往往看二者占比。 例如TPZ分子粘高分子防水卷材等属于聚合物改性沥青类防水卷材,而TPZ耐根穿刺聚氯乙烯防水卷材则属于合成高分子类防水卷材。 3)按《防水通规》,平屋面工程防水做法中,防水等级为一级时应设置不少于3道、二级防水应设置不少于2道防水做法,其中至少有一道必须为卷材防水层[2]。
1.2 防水涂料
1.2.1 无机防水涂料
(1)水泥基渗透结晶防水材料
以硅酸盐水泥为基质,含有石英砂及活性防水物质等。借助水的强大渗透性将活性防水物质渗透到混凝土空隙中,结晶后形成与混凝土浑然一体的有效防水层,还能防化学腐蚀,从而保护钢筋混凝土结构,增加结构强度。
这种防水材料能在渗透的过程中将小于0.4mm的混凝土内部的缝隙填补密实。除了水泥砂浆,对树脂材料和油漆等均能相容。 施工基层面无需找平,施工完毕后无需设置保护层。
水泥基渗透结晶防水材料可用于地下室、停车平台、电梯基坑、污水池、卫生间等,最常见的使用部位是混凝土基础中的桩头防水。
(2)聚合物水泥防水砂浆
聚合物水泥防水砂浆是以普通硅酸盐水泥和石英砂等作为主要成分,混合以可分散于水中的有机聚合物搅拌而成。常用于建筑结构混凝土加固、建筑外墙防水、地下工程、楼地面防水等,在重点防水部位常作为附加防水措施。
1.2.2 有机防水涂料
(1)聚氨酯类防水材料
聚氨酯类防水材料属高分子类防水材料,分为水性和油性。水性聚氨酯无难闻气味,对基层变形的适应性强,单组分开盖即用施工方便。 但耐候性略差,多适用于厨房、卫生间、浴室、地下室等非外露非阳光直射场所。
油性聚氨酯防水涂料是一种反应性湿固化成膜的高分子防水涂料。与空气中的湿气反应后,形成无接缝、完整的弹性防水层,具有较高的强度和延伸性,对基层开裂或伸缩适应性强。耐高低温性能较水性聚氨酯好。油性聚氨酯通常以异氰酸酯,聚醚为主材料混合增塑剂等,有一定气味和污染性,不适合通风不佳的场所使用,常用于地下室外防水的顶板底板侧墙。
聚氨酯类防水材料也分可为单组分与双组分。单组分即开即用,价格有优势,但耐久性约5~10年。双组份产品需要使用前临时精确调配,且含有机溶剂不够环保,价格偏高,但使用寿命较长。
聚氨酯防水涂料耐候性较差,不适于长期暴露于紫外线、氧化剂之下。
(2)丙烯酸酯胶乳类防水涂料
以丙烯酸树脂乳液为主体,加入各种助剂作改性剂配制而成,属合成树脂类防水涂料。特点之一是可形成具浅色外观的产品,在夏季具独特优势,能较少地吸收太阳热量,从而减缓屋面板和防水层的老化,且改善室内热环境。但因其价格偏高,对施工要求较高,很多时候是作为附属防水层使用,起到防水隔热的双重作用。
(3)聚合物水泥防水涂料(JS)
聚合物水泥防水涂料是由合成高分子聚合物乳液复合各种添加剂形成的防水涂料,为双组份水性涂料。既具高分子聚合物材料的高弹性能,又具无机材料的良好耐久性。因其是水泥型产品,与水泥类材料有良好相容性,可在其上直接铺贴瓷砖、抹灰或油漆。
根据其聚合物含量的高低及相应的刚性强度等,分为I、 II、 III 三种型号。
JS(I)型聚合物含量最高,弹性最好,刚性强度略低,可用于厨房卫生间等潮湿部位,因弹性好,所以最适用于可能有变形的部位,例如屋面和地下室。
JS(II)型刚性强度较高,弹性良好,可用于厨房卫生间等潮湿部位,因弹性好,所以最适用于可能有变形的部位,例如屋面和地下室。
JS(III)型聚合物相对来说强度最高,能耐冲击性,粘接强度也最高,作为背水面的防水效果更好。因此最适于不变形,或需耐冲击,或长期受水浸泡的部位。例如作为外墙内饰面瓷砖的粘接材料,或用于蓄水池游泳池等(该材料无毒害物质渗出)。
聚合物水泥防水涂料对施工条件有一定要求。例如施工时气温须高于5℃,阴雨天气或基层有明水时不宜施工。且需等防水涂膜完全干透后(约需两天)才能进行表层装饰施工[3]。
(4)非固化橡胶沥青防水涂料
非固化橡胶沥青防水涂料的主要成分是橡胶、沥青、软化油。 另混合掺有温控剂与填料。其性状较为特殊,在其使用年限内始终保持粘稠的胶质膏体状态,永不固化 。其自愈能力强,在结构有变形或施工中被异物刺破时,也能粘附其上,而异物抽离后也能即刻闭合,始终不形成破损漏水点。在-20℃低温时粘结性能也仍然保持良好。基于这种特性,非固化橡胶沥青防水涂料很好地解决了令人头疼的防水层窜水问题,极大提高了使用部位的防水可靠性。该材料对沥青类的防水卷材具良好相容性。
非固化橡胶沥青防水涂料易于施工,环保性能好,性价比高。是目前市场上非常受欢迎的防水材料。
防水涂料小结:《建筑与市政工程防水通用规范》(GB55030-2022),防水等级为一级的框架填充或砌体结构外墙,应设置2道以上防水层。且需有一道为防水砂浆及一道防水涂料或其他防水材料。
2 防水卷材和防水涂料复合使用时的相容情况
下文例举了几种常见组合,示例来自23J909及10J301。示例仅表示材料可相容搭配,厚度等其他内容不作为示意的主要内容。
(1)热熔沥青类的卷材可与各沥青卷材及非固化橡胶沥青相容,还与聚氨酯、水泥基渗透结晶型防水涂料相容。
4.0厚弹性体改性沥青防水卷材+3.0厚自粘聚合物改性沥青防水卷材。
4.0厚弹性体改性沥青防水卷材+2.0厚橡化沥青非固化防水涂料。
4.0厚弹性体改性沥青耐根穿刺防水卷材+2.0厚聚氨酯防水涂料。
4.0厚弹性体改性沥青防水卷材+1.0厚水泥基渗透结晶型防水涂料。
(2)自粘类改性沥青防水卷材与各沥青类卷材及非固化橡胶沥青相容外,还可与聚氨酯、JS、 防水砂浆相容。个别高分子卷材可共用。
1.5厚自粘聚合物改性沥青防水卷材(无胎)+1.5厚聚氨酯防水涂料。
3.0厚自粘聚合物改性沥青防水卷材+2.0厚聚合物水泥防水涂料(II型)。
2.0厚自粘聚合物改性沥青防水卷材(无胎)+防水砂浆。
3.0厚自粘聚合物改性沥青防水卷材+1.2厚聚氯乙烯防水卷材(pvc内增强型)。
3.0厚自粘聚合物改性沥青防水卷材+1.2厚热塑性聚氨烯烃(TPO)耐根穿刺防水卷材。
(3)非固化橡胶沥青一般与沥青类卷材共用。
4.0厚弹性体改性沥青防水卷材+2.0厚橡化沥青非固化防水涂料。
(4)聚氨酯与各高分子防水卷材相容,也与沥青类卷材和水泥基渗透结晶型防水涂料相容。
3.0厚自粘聚合物改性沥青防水卷材+1.5厚聚氨酯防水涂料。
4.0厚SBS改性沥青耐根穿刺防水卷材+2.0厚聚氨酯防水涂料。
1.2厚聚氯乙烯防水卷材(内增强型)+2.0厚聚氨酯防水涂料。
1.0厚水泥基渗透结晶型防水涂料+1.5厚聚氨酯防水涂料。
(5)聚合物水泥防水涂料(JS)与沥青类卷材相容,与聚氨酯相容,与部分高分子卷材相容。
3.0厚自粘聚合物改性沥青防水卷材+2.0厚聚合物水泥防水涂料(II型)。
4.0厚SBS改性沥青耐根穿刺防水卷材+3.0厚聚合物水泥防水涂料。
1.2厚聚氯乙烯防水卷材(内增强型)+3.0厚聚合物水泥防水涂料。
1.2厚热塑性聚氨烯烃(TPO)耐根穿刺防水卷材+2.0厚聚合物水泥防水涂料 。
(6)水泥基渗透结晶型防水涂料与多种防水材料相容:沥青卷材,高分子卷材例如三元乙丙橡胶防水卷材, 聚氨酯防水涂料,及硅橡胶防水涂料[4]。
4.0厚弹性体改性沥青防水卷材+1.0厚水泥基渗透结晶型防水涂料。
1.5厚三元乙丙橡胶防水卷材+1.0厚水泥基渗透结晶型防水涂料。
1.5厚聚氨酯防水涂料+1.0厚水泥基渗透结晶型防水涂料。
1.5厚硅橡胶防水涂料+1.0厚水泥基渗透结晶型防水涂料。
3 结语
防水技术不断进步,市场上各类防水产品不断迭代更新。在掌握各种基本原理的同时,我们也应紧跟时代步伐,了解相关的行业动态,大胆了解和尝试新的防水产品。
参考文献:
[1]中华人民共和国住房和城乡建设部.建筑与市政工程防水通用规范:GB 55030-2022[S].北京:中国建筑工业出版社,2022.
[2]中国建筑标准设计研究院.工程做法:GJBT-1583[S].北京:中国标准出版社,2023.
[3]中国建筑标准设计研究院.建筑防水系统构造(二):24CJ40-2[S].北京:中国标准出版社,2024.
[4]张志宇.浅谈自粘型防水卷材的材料特点和施工工艺[J].郑铁科技,2017(2):50-52.