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技术论文

优特(YT)蠕变型非固化橡胶沥青防水涂料介绍及工程应用

发布日期:2015-7-9     浏览次数:3471

   一、材料介绍:新型防水材料: 非固化橡化沥青防水涂料

  橡化沥青防水涂料是一种全新概念、新兴的防水涂料。它即不是水性涂料,也不是溶剂型或反应型涂料,而是无溶剂、不成膜的蠕变型涂料。它的研发成功,把防水涂料的应用带入了一个全新的领域。现阶段所有的防水涂料都是成膜的成型产品,它存在的问题一是来源于结构变形所带来的涂膜对结构变形的适应性,二是涂膜与基层的粘结性。这两个方面直接影响到防水涂膜的使用效果。涂膜若与基层粘结牢固,则结构变形时所产生裂缝部位的涂膜因其延伸性的局限性,无法适应基层的循环变形,造成防水涂膜的损坏。如涂膜与基层粘结不牢固,则一但产生渗漏就会造成窜水情况的发生。而橡化沥青防水涂料触碰即粘,即使在水中涂料与涂料之间也能很好的粘结。它可以很好的封闭基层的所有缝隙及孔洞且难以剥离,彻底解决了窜水的问题。
  人类将沥青用于防水工程有着悠久的历史, 沥青基防水材料至今仍然占据着重要地位。国内常见的沥青防水制品有聚合物改性沥青防水卷材和改性沥青涂料, 它们在应用范围、施工条件、防水效果上各有优劣。其中沥青涂料主要有溶剂型和水乳型, 广泛的应用于各种防水工程, 但是在使用过程中存在施工周期较长, 可挥发性物质等问题。
  目前, 很多工程将防水卷材和防水涂料复合使用, 使防水层既具有卷材厚薄均匀、质量稳定的优点, 又具有涂膜防水层整体性好的优点, 取长补短, 这一防水理念已在很多工程中得到广泛的推广。但一般复合防水中涂料和卷材的相容性问题目前尚未很好的解决, 粘结力太强, 防水层很难适应基层变形产生的不利影响; 粘结力太弱, 涂料和卷材容易脱离。从工程的应用角度出发, 为了最大程度地减少不利因素对防水层的影响, 提高防水层的可靠性和使用年限, 我们开发了具有自主知识产权高性价比的非固化橡胶沥青防水涂料。
  非固化橡化沥青防水涂料最先由韩国研发的一种新型防水材料,该防水材料核心技术为一种特殊添加剂,它能使产品更为稳定、不分离,与空气长期接触后也不固化,可使产品长时间保持弹塑性胶状体。相对比其他防水涂料, 其不含溶剂和水, 长期具有不成膜的可蠕变性和粘附性、持久保持粘滞状态, 即非固化状态, 所形成的防水层不会因结构变形产生应力应变而破坏, 不会因涂层与基层的粘结不牢而产生窜水,大幅度减少了渗漏的可能性, 从而减少了维修费用, 延长了防水层的使用寿命。因此,非固化橡胶沥青防水涂料是一种新型号的防水材料和施工工艺的结合,该材料的开发和应用, 具有重大社会和经济效益,对防水工程的质量提升有重要的作用,非固化橡化沥青防水涂料在国内市场的推广迅速扩大。
  该产品于1997年在韩国研发成功,2007年该产品引进中国并已投入生产项产品经过十几年的国内外推广、应用、经过工程实践经验及重点工程施工验证,该涂料能完美的解决防水及变形缝的防水难题,涂料也可用于常规区域的防水处理,并有常温涂抹型、喷涂型等多种系列产品。科顺公司凭借其雄厚的研发实力,于是2012年成功开发出蠕变型非固化橡化沥青防水涂料技术,非固化橡胶沥青防水涂料具有粘结性强, 蠕变性高, 弹塑性较好, 性能稳定, 离析性低, 与潮湿基层粘结优异等特点, 该产品已通过多个工程应用和实践, 而且 通过专家组的鉴定,总体技术达到国内领先水平。
  非固化橡胶沥青防水涂料是以高性能弹塑性高聚物为改性剂、优质沥青为基料、高活性液态增粘树脂、功能性聚合物和稳定剂为助剂配制而成的一种新型环保、高固含量橡胶沥青涂料, 所采用的原材料不含废轮胎胶粉和任何可挥发性溶剂。施工进采用专用熔化设备,可采用刮涂和喷涂两种施工方式,施工方法简单,受环境影响小。
  1.1  产品特点
  它主要采用与卷材复合使用的方式,橡化沥青非固化防水涂料在施工后即使长时间放置也不会固化,保持防水材料的原有性能,能够提高防水层的寿命。其“永不固化”性能主要是以它的固含量来决定。其他防水涂料施工时混合水或其他溶剂使其拥有施工性,但施工后随着溶剂的挥发防水层固化。橡化沥青非固化防水涂料其本身的固含量为98%以上,使得改性高分子与沥青能在最稳定的状态下将各自的性能发挥到最大程度,从而提高了涂料的固化物含量、稳定性及产品性能。
  (1)优异的蠕变性能
  采用性能优异的弹塑性聚合物对沥青改性, 赋予改性沥青具有良好蠕变性能, 可吸收来自基层的应力,有效地封闭基层的微细裂缝, 保护防水层不受破坏, 提高防水层的可靠性并延长防水层寿命。蠕变材料区别于普通材料在于其塑性形变和弹性后效现象, 底面的粘结材料的优秀的柔性吸收了结构变形,确保卷材的稳定性,该产品延伸性能优越,在变形较大的变形缝等特殊区域内拥有其他防水材料难以比拟的优势。
  (2)优异的粘结性能
  非固化橡胶沥青 具有优异的粘结性能 , 这主要取决于优质的石油沥青含有70 %左右的树脂和胶质, 这两种成分都具粘结性能;经过改性的沥青中加人了高性能的弹塑性聚合物, 提高了改性沥青自身的内聚强度, 和对基层的粘结强度;体系中加人含有活性离子的液态增粘树脂, 可降低表面的张力, 提高对基层表面的浸润性, 可在潮湿基面施工,且能与任何异物粘结,材料本身拥有的粘结性在轻微一点外力或水压下自动粘结与基面,越久粘结越好,确保与基层粘结良好。
  (3)优异的自愈合性
  本产品碰触即粘, 难以剥离, 当外界应力作用时, 可立即产生形变, 施工应用时, 砂子, 钉子等硬物戳穿的孔洞能自愈合; 水密性能优异。将直径为2.4 m m 的钉子穿透非固化产品,1 min 内可以自愈合; 刀片划破造成贯穿伤害后拔出, 2 秒即可停止线流,与不同基材的粘结1 m in 内可以停止滴流自愈合。
  (4) 优异的潮湿基层可施工性
  本产品所研制的非固化橡胶沥青防水涂料, 已加人一定比例的功能性聚合物, 其含有功能性的基团(R 一M ) 一方面可以与橡胶沥青互溶, 提高了产品的稳定性, 另一方面可提高与潮湿基层界面亲和作用力, 有效地保障了施工质量和进度。
  (5)优异的耐化学腐蚀性和耐老化性能
  本产品具有耐化学介质腐蚀的性能和老化性能, 经在酸、碱、盐介质中浸渍试验后的性能保持在98 % 以上, 热处理后的性能保持也在95% 以上。
  (6)能有效组止窜水
  能阻止水在防水层流窜,易维护管理;橡化沥青非固化防水涂料与基层粘接形成皮肤式防水层,彻底杜绝了窜水情况的发生。
  (7)施工简单,受环境影响小
  施工简单,既可刮抹施工,也可喷涂施工。既可在常温施工,也可在零度以下施工,施工时可不考虑环境状况。
  (8)可单独使用,也可以其它卷材形成复合防水层
  可与其他防水材料同时使用,形成复合式防水层,提高防水效果,施工时材料不会分离,可形成稳定、整体无缝的防水层。
  (9)基本的配制工艺流程如下:
  打入沥青和功能性聚合物; 升温至(140 一165 )℃, 脱水(5 0 一75 )m in ;加入弹塑性聚合物, 经过溶胀后(10 一45) m in , 开动胶体磨研磨和均化,一般需经过(5 0 一120) m in 的研磨, 温度控制在( 16 0 一175 )℃ , 待改性剂完全熔融, 关闭胶体磨, 研磨和均化基本完成;
  (10)应用系统研究
  涂料单独可以作为一道防水层, 根据规范或设计要求也可与其他防水材料复合使用。非固化橡胶沥青防水涂料单独使用,未加稳定剂的电镜照片加人稳定剂的电镜照片基于产品自身的特点, 使用时需要隔离层加以保护。“ 刚柔结合” 是防水施工的一种新理念,防水涂料与改性沥青卷材复合使用, 一定意义上也符合“ 刚柔结合” 的理念, 所形成的防水层不会因结构变形产生脱落、空鼓、断裂现象, 有效地防止了窜水现象的发生, 是一种比较牢固可靠的防水体系, 广泛用于工业与民用建筑的屋面和地下防水工程(包括车库顶板、地铁隧道), 尤其适用于结构不稳定的基层。实验室全面研究了非固化橡胶沥青防水涂料, 在不同施工部位的系统构造, 与卷材复合作为防水层, 适用范围广、防水效果好、工程造价低,具有较好的市场推广前景。
  (11)主要性能指标:

序号

项目

技术指标

1

闪点/℃

180

2

固含量/%

98

3

粘接性能

干燥基面

100%内聚破坏

潮湿基面

4

延伸性/mm

15

5

低温柔性

-20℃,无裂纹

6

耐热性/℃

65

无滑动、流淌、滴落

7

热老化70℃,168h

延伸性/mm   ≥

15

低温柔性

-15℃,无裂纹

外观

无变化

8

耐酸性(2%硫酸溶液)

延伸性/mm   ≥

15

质量变化/%

±2

外观

无变化

9

耐碱性(1%氢氧化钠+饱和氢氧化钙溶液)

延伸性/mm   ≥

15

质量变化/%

±2

外观

无变化

10

耐盐性(3%氯化钠溶液)

延伸性/mm   ≥

15

质量变化/%

±2

11

自愈性

无渗水

12

渗油性

2

13

应力松弛 /%  ≤

无处理

 

热老化(70℃,168h)

35

14

抗窜水性/0.6MPa

 

无窜水

  1.2   应用范围

  橡化沥青非固化防水涂料既可用于新建防水层,也可用于修复受损防水层;既可用于常规区域的防水,也可用于变形缝等特殊区域的防水,相对于其它防水材料,它对特殊区域的防水具有独特优势。由于它具有自行封闭能力,可自行修复防水层的破损部分,破损部位周围的橡化沥青非固化防水涂料会自动流动并填充到受损部位,阻断防水层与混凝土基面间的漏水及渗流。

 

  二、工程应用

  国家体育场地下室顶板变形缝区域约为4000㎡,该区域的变形缝有混凝土结构之间留置的变形缝、钢结构立柱与混凝土结构板之间留置的变形缝、排水槽与混凝土之间的结合缝三种类型。该区域最大伸缩变形量可达72mm,原先用SBS改性沥青卷材铺贴的防水层不能满足这一要求,出现了渗漏水现象,必须重设防水层。经多方研究论证,最终确定对变形缝区域的防水采用“橡化沥青非固化防水涂料+聚脲涂膜”的复合防水层方案,以满足密封防水、适应变形的要求。

  由于橡化沥青非固化防水涂料无须对防水层做养护处理、缩短施工期;灌注后立即防水、后续保养容易;即使建筑物内部有渗透水在流动或在后方有水流动,橡化沥青非固化防水涂料均可施工;即使在多变化的接缝区,也有优异的工作性及不渗透性,随着漏水的路径扩散而达到完美的防水。橡化沥青非固化防水涂料在国家体育场中的应用证明该产品具有较好的防渗补漏效果,值得推广应用。

 

  三、施工工艺

  橡化沥青非固化防水涂料采用专用设备挤出并以刮涂法施工,在底层刮涂不小于3mm厚的橡化沥青非固化防水涂料,对基面的易活动和变形部位增厚到4mm,形成一层永不固化的、可滑移的、密封的防水层。在其表面覆盖一层复合丙纶无纺布聚乙烯膜材作过渡层。过渡层上施工2mm厚聚脲涂层,聚脲涂层既是对橡化沥青非固化防水涂料层的保护,又是一道独立的防水层。在聚脲涂层上铺设土工布隔离层,隔离层上铺设水泥保护层。经24小时闭水检验,这一方案得到了预期的防水效果。

  由于橡化沥青非固化防水涂料无须对防水层做养护处理、缩短施工期;灌注后立即防水、后续保养容易;即使建筑物内部有渗透水在流动或在后方有水流动,橡化沥青非固化防水涂料均可施工;即使在多变化的接缝区,也有优异的工作性及不渗透性,随着漏水的路径扩散而达到完美的防水。橡化沥青非固化防水涂料在国家体育场中的应用证明该产品具有较好的防渗补漏效果,值得推广应用。

  3.1   施工工艺流程

  基层处理 →细部施工 → 喷涂/刮涂施工→ 铺贴卷材/铺贴增强材料→ 质量检查 → 质量验收→ 保护层施工。

  3.1.1  施工操作要点

  ①基层处理

  基层表面应平整、坚实、无明水、施工前尽量将基层浮灰清扫干净。

  ②细部处理

  阴阳角、平面与立面的转角处应该抹成圆弧,圆弧半径应为40至50mm。

  ③刮涂施工

  利用专业设备将熔融的涂料按厚度要求,用刮板刮涂均匀,满刮不漏底。若配套卷材施工,则应尽快完成卷材铺设以保证施工最佳质量,搭接缝处应用热熔涂料粘结。

  ④喷涂施工

  喷涂施工时,喷涂压力和喷枪往复摆动的频率要固定,从而有效控制涂层厚度。

  ⑤铺设卷材

  将卷材铺贴于已施工完成的非固化橡化沥青防水涂料表面,要求铺贴顺直、平整、无褶皱。卷材搭接宽度为70至1000mm,搭接部位采用冷粘形式,将非固化橡化沥青防水涂料刮涂于卷材搭接宽度范围内,搭接卷材后需要压辊滚压。

  ⑥保护层施工

  质量验收合格,即可进行保护层的施工,按设计要求做相应的混凝土或水泥砂浆保护层。

  3.2  非固化橡化沥青防水涂料施工

  非固化橡化沥青防水涂料分为两种施工方式:喷涂和涂刮。根据施工现场实际情况合理选用施工方式。施工之前应检查专用喷涂设备的完整性、喷枪是否清洁以及原料传输管道、滤网、阀门,并检测喷涂机是否可以正常工作。

  细部处理:阴阳角、平面与立面的转角处等细节部分先进行刷涂,厚度宜为2mm,并将卷材裁成相应形状附上。待做完附加层后进行全面施工,确保整体涂层保持一致的厚度。

  大面积喷涂施工:

        (1)待基面清理完后,打开加热料罐,将预热脱桶后的材料倒入料罐中加热,待涂料整体温度达到可喷涂状态时(120℃),用专用喷涂设备均匀地喷涂非固化橡胶沥青防水涂料。喷涂时可根据设计厚度调换不同喷枪,防水层一次成型,厚度根据设计要求。

        (2)喷涂完一定面积后,在铺贴卷材前采用针测法检测涂层厚度。若如厚度不达标或局部需要强化,可以手工涂刮的方式补充,喷涂施工宜分段分区域完成。

  (3)喷涂后,及时覆盖防水卷材,避免现场中过多的灰尘粘结于涂料表层而降低涂料与防水卷材的粘结性,卷材搭接宽度为100mm,搭接部位采用冷粘形式,将非固化橡胶沥青防水涂料刮涂于卷材搭接宽度范围内,搭接卷材后需要用压辊辊压。待铺贴完防水卷材后即可上人行走,施工完毕。

        非固化橡胶沥青防水涂料既是一种全新概念的防水涂料,也是传统防水构造“一毡一油”的传承和创新。既可作为一种单独的防水涂料,又可作为防水卷材的胶黏剂,它与防水卷材皮肤式的复合防水做法必将广泛应用于各类屋面及地下空间等防水系统,具有更加广阔的应用前景。

  3.3  注意事项

  ① 施工前,修补表面的酥松部位、孔洞、裂缝等缺陷,达到表面平整、坚实。

  ② 基层上的水泥硬块、凸出物和杂物等要尽量清理干净,可使用吹尘器进行除尘清理。

  ③ 表面积水需要清除,但潮湿基层不影响施工。对于施工环境温度没有苛刻要求。

  ④ 在做基层清理修补的同时,可进行材料的准备,设备预热。

  ⑤ 喷涂管道也需要加热,以避免管道堵塞。

  ⑥ 先做细部处理和加强层,再做大面积喷涂施工。喷涂一定的面积后,开始复合铺贴卷材。

   ⑦ 喷涂施工完成后,要将喷涂管道和盆腔内的剩余材料喷出,以备下次使用。

  四、结论

  非固化橡胶沥青防水涂料具有良好的防水性能、蠕变性能、粘结性能及自愈性能等特点, 施工方便、安全、简单、环保无污染, 对变形缝等特殊区域的防水适用性强。一般与改性沥青卷材复合使用, 若单独使用则必须加隔离层。广泛适用于新建防水层, 也可用于修复受损防水层。相对于其它类型防水材料, 可自修复防水层的破损部分, 阻断防水层与混凝土基层间窜水现象发生, 具有潜在的应用前景和深远的社会效益。