常用新型防水卷材评析
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【摘要】：
近年来我国新型防水材料发展迅速，由于防水材料质量不断提高，防水工程的质量也有了明显提高。了解和掌握各种新型防水材料，特别是防水卷材的发展方向、性能特点及其施工要点，对提高施工管理人员进行防水工程的管理水平，保证防水工程施工质量，防止屋面及地下工程渗漏水是十分必要的。
【关键词】：
防水卷材、施工要点、高聚物改性沥青防水卷材、高分子合成防水卷材
中图分类号： TU57+3 文献标识码： A 文章编号：
一、新型防水卷材的发展及其特点
1我国防水卷材的发展方向
我国传统的防水卷材——沥青防水卷材，由于其产品的低温柔性差，延伸率小，拉伸强度低，难以适应结构基层伸缩变形和裂缝情况下不裂不漏的要求，而且其耐久性差，容易老化，使用寿命短等缺陷，已满足不了现代建筑不断提高防水工程质量的要求。
20世纪80年代以来，我国先后研制成功了耐老化性能好、拉伸强度高、延伸率大、对基层伸缩或开裂变形适应性强的三元乙丙橡胶防水卷材、氯化聚乙烯橡胶防水卷材、增强氯化聚乙烯防水卷材及聚氯乙烯（PVC）等一系列合成高分子防水卷材；而且还研制成功耐老化、拉伸强度较高、延伸率较大、对基层伸缩开裂变形适应性较好的高聚物改性沥青防水卷材，如SBS改性沥青防水卷材，APP改性沥青防水卷材等。
90年代以来又研制成功了聚乙烯丙纶双面复合防水卷材，以及一些主要技术指标已达到EPDM防水卷材国际标准要求的弹性体氯化聚乙烯防水卷材等新型防水材料。用“功能-成本”法计算的结果表明：在目前情况下，采用热熔SBS改性沥青防水卷材的综合经济效益最好，其次是三元乙丙橡胶防水卷材。所以对于落后的沥青防水卷材，如纸胎沥青防水卷材等，国家也明令限制或禁止使用。
目前，高聚物改性沥青防水卷材和高分子合成防水卷材已成为我国大力发展和广泛应用的新型防水卷材，代表了当前防水卷材的发展方向。
2高聚物改性沥青防水卷材的特点
高聚物改性沥青防水卷材是以适量的合成高分子聚合物对沥青进行改性后作为涂盖层，与胎体及覆面材料共同制成的防水卷材。合成高分子聚合物主要是合成橡胶或合成树脂，其掺量不低于10%。防水卷材的胎体主要有玻纤毡胎和聚酯无纺布胎两种，防水要求较高的一般都采用聚酯无纺布胎。
高聚物改性沥青防水卷材主要品种见表1：
表1.高聚物改性沥青防水卷材主要品种
*SBS改性沥青防水卷材在北京及北方地区应用最为广泛
A、SBS改性沥青防水卷材
SBS改性沥青防水卷材是以SBS合成橡胶改性石油沥青作为浸渍涂盖材料的防水卷材。SBS橡胶系热塑性弹性体橡胶，是苯乙烯-丁二烯-苯乙烯（SBS）的嵌段共聚物，在常温下具有橡胶状弹性，在高温下又具有塑料的熔融特性；也是沥青等脆性材料的增韧剂。
经过加入10~15%SBS橡胶的改性沥青防水卷材，提高了沥青卷材的弹性、拉伸强度、延伸率和抗老化性能，增强了卷材的综合性能，延长了使用寿命。这种卷材加热到90℃，卷材表面不起泡、不流淌，当温度降低到-75℃，卷材仍具有一定的柔软性，-50℃以下仍然有防水功能，具有优异的耐高温、耐低温性能。如聚酯胎（PY）Ⅱ型SBS改性沥青防水卷材的拉力强度为800N/50，最大拉力时伸长率为40%，耐热度为105℃，低温柔度为-25℃无裂纹，老化实验的拉伸强度保持率≥80%，低温柔度-20℃无裂纹，具有良好的综合防水性能。
SBS改性沥青防水卷材采用热熔法粘贴时，可在气温不低于-10℃的低温条件进行施工，还可以在略有潮湿的基层上粘贴；而且施工时，对基层平整光滑程度的要求，也没有高分子卷材施工时的要求高，施工方便，适应性强。
由于热熔法施工的聚酯胎SBS改性沥青防水卷材具有上述优点，而且其综合经济效益在防水卷材中最好，所以在我国的屋面及地下工程防水施工中，特别是北方及寒冷地区的防水工程中，应用极为广泛。
B、APP改性沥青防水卷材
APP改性沥青防水卷材系塑性体沥青防水卷材，APP（无规聚丙烯）在改性沥青中是网状结构，与石油沥青有良好的互溶性；其分子结构为饱和态，有非常好的稳定性，受高温、阳光照射后，分子结构不会重新排列，老化期长。采用APP改性沥青的防水卷材，其老化期在20年以上，适应温度范围为-15℃~130℃，尤其是耐紫外线的能力比其他改性沥青都强，但低温的柔性及其抗老化性能较差。除此之外的各项防水技术性能都和SBS相同，而且可采用冷粘和热熔法施工。所以，APP防水卷材非常适宜在有强烈阳光照射的南方炎热地区使用。
C、SBR改性沥青防水卷材和再生橡胶改性沥青防水卷材
其抗拉强度、断裂引伸率、耐热度及抗老化性能都比SBS和APP改性沥青防水卷材差。随着建筑工程对防水质量要求的提高，这两种防水卷材在工程上应用不多。
3合成高分子防水卷材的特点
合成高分子防水卷材是以合成橡胶、合成树脂或者两者的共混体为基料，加入适量化学助剂、填充剂，采用密炼、挤出或压延等加工工艺所制成的防水卷材。其主要品种见表2：
表2.合成高分子卷材的分类及主要品种
其中三元乙丙橡胶防水卷材（JL1）在防水要求高的屋面及地下工程中应用广泛。非硫化氯化聚乙烯（JF3）、树脂类聚氯乙烯（JS1，FS1）等防水卷材在防水要求较高的防水工程中开始得到发展应用；聚乙烯丙纶复合防水卷材（FS2）等新型防水卷材近年来也开始发展并得到较为广泛的应用，这是一种很有发展前景的新型中高档防水材料。
A、三元乙丙橡胶类防水卷材
三元乙丙橡胶防水卷材（EPDM防水卷材）是以乙烯、丙烯和双环戊二烯三种单体共聚合成的三元乙丙橡胶为主体，掺入适量的丁基橡胶、软化剂、补强剂、填充剂、促进剂、硫化剂等，经过加工制成的高弹性防水材料。
由于它具有耐老化、使用寿命长、弹性好、拉伸强度高、伸长率大（≥450%）、对基层伸缩或开裂变形适应性强、耐高低温性能好、质量轻、可单层冷粘法施工等优点，在国内外发展很快，国内属高档防水材料，广泛应用于防水质量要求高的屋面、地下室、地铁、隧道、蓄水池等防水工程。
自粘型彩色三元乙丙复合防水卷材是一种新型防水材料，其面层为三元乙丙橡胶，底层为氯丁胶与再生胶混合物，背面涂以压敏材料和不粘纸等工艺精制而成。这种复合防水卷材与三元乙丙橡胶具有同样优异的防水性能及耐候性。但其拉伸强度及伸长率均比纯三元乙丙橡胶防水卷材低，分别为≥2.8 MPa及≥300% 。由于掺进了再生胶，这种卷材的价格比三元乙丙卷材低30%，同时该产品为自粘型，背面有胶，施工时撕开隔离纸即可铺贴，使用方便。所以本品适用于不是很高级的屋面及地下室等防水工程，不得用于外露的防水层。
TPO防水卷材系以三元乙丙橡胶和聚乙烯或聚丙烯混合制成的热塑性弹性防水材料，具有良好的耐臭氧和耐老化性能，-30℃条件下仍具有柔韧性，可冷施工，价格比三元乙丙卷材低30%。其拉伸强度为3.92 MPa，断裂伸长率为200%，比三元乙丙橡胶防水卷材差，属中高档防水卷材，所以也适用于防水要求不很高的屋面及地下防水工程。
三元乙丙-丁基橡胶防水卷材是一种高档防水材料，其拉伸强度（11.6MPa）和断裂伸长率（548%）比纯三元乙丙的都高。抗老化、低温柔性好（冷脆温度-46℃）。其缺点是橡胶硫化速度较慢，粘结性能较差，因此使用受到一定限制。
B、氯化聚乙烯防水卷材
氯化聚乙烯防水卷材是以含氯量为30%~40%的氯化聚乙烯树脂为主要原料，掺进适量化学助剂和大量填充材料加工制成的弹塑性防水卷材。
由于氯化聚乙烯分子结构本身的饱和性和氯原子的存在，以及氯化聚乙烯是氯化不规则的共聚物，整个分子链都以六键联结，不含双链。所以这类卷材呈现高弹性、高强度（12 MPa）和极佳的耐臭氧、耐候、耐化学药剂等性能，具有优异的高弹性、高强度、耐热、耐老化、耐腐蚀性能，同时也是一种便于用冷粘法粘结成整体防水层，卷材搭接缝不易脱胶、不易渗漏的新型防水材料。
氯化聚乙烯具有热塑性的特征，所以也可采用热风焊施工，粘结力强，不污染环境。
由于氯化聚乙烯防水卷材具有上述热塑性弹性体的优良性能，而且原材料来源丰富、价格较低、生产工艺简单、施工方便，所以在国内发展迅速，广泛应用于建筑屋面地下工程、蓄水池等防水工程，在国内属中高档防水卷材。
氯化聚乙烯防水卷材主要有以下几种：
非增强型(Ⅰ型)氯化聚乙烯防水卷材属高档防水卷材。耐久性好、拉伸强度高（12 MPa）、延伸率大（断裂伸长率达300%），适宜于做单层外露屋面防水等高级的防水工程。
增强型（Ⅱ型）氯化聚乙烯防水卷材属非硫化的橡胶类复合片，其弹性及延伸率不如非增强型氯化聚乙烯防水卷材，断裂伸长率为100%，胶断伸长率为250%。由于有玻纤网布的增强作用，拉伸强度也很高（12 MPa），低温柔性、耐老化性、抗渗性也都很好，都与Ⅰ型相同；其热处理尺寸稳定性比Ⅰ型好，仅为1%；而且该种卷材搭接的粘结性特别好，粘结牢固不开胶，牢固程度优于所有其他的卷材，它的长期耐水性好，且在水中也能固化，更能保证防水效果。在保证施工质量的情况下，是一种可以粘结成可靠整体防水层的中高档防水卷材。
增强型氯化聚乙烯防水卷材由于未经硫化，卷材柔软，便于阴阳角处铺贴施工，粘结时卷材反弹少，易于粘结牢固，施工比较方便。这种防水卷材的价格较低，综合经济效益好，除基层变形很大、容易开裂的工程结构上不很适用外，近年来在屋面及地下防水工程上得到了广泛应用。
氯化聚乙烯-橡胶共混防水卷材是以氯化聚乙烯树脂和合成橡胶共混为主体加工制成的高弹性防水卷材。它不但具有氯化聚乙烯所特有的高强度和优异的耐臭氧、耐老化性能，而且具有橡胶类材料的高弹性、高延伸性及良好的低温柔韧性能。如S型氯化聚乙烯橡胶共混防水卷材的拉伸强度高（7 MPa）、伸长率大（断裂伸长率400%）、耐高低温性能良好（80℃~ -40℃），综合性能比氯化聚乙烯防水卷材好，特别是抗基层变形及开裂性能好，属高档防水卷材。
弹性体氯化聚乙烯系列防水卷材是以氯化聚乙烯为基料、添加聚乙烯、聚氯乙烯合成橡胶等辅料制成的弹性体防水卷材，其高档产品的主要技术指标已达到三元乙丙橡胶防水卷材的国际标准，属高档防水卷材。
C、聚乙烯类防水卷材
聚乙烯类防水卷材目前主要有两种：
高密度聚乙烯卷材是以高密度聚乙烯为基料制成的防水卷材，由约97.5%的聚合物、2.5%的炭黑及抗氧化剂和热稳定物质组成。
该卷材具有高度的韧性和优异的耐化学侵蚀、抗老化性能，暴露在野外严酷的自然环境中，使用保证期为20年，实际寿命更长。卷材接缝采用自动热合机连接，更增加了防渗漏水的保证性。
目前，高密度聚乙烯卷材是一种防水性能最好、耐久性最好的最高档防水卷材。广泛应用于环保、冶金、建筑、市政、水利、化工、电力及航天等领域的防污染、防渗漏及水处理等工程。建筑工程中适用于屋面、蓄水屋面、屋顶花园等防水工程。特别适用于基层结构有振动或沉降变形大的屋面；适用于地铁、人防地下室、水库、水池等防水工程。可用于有酸碱或侵害的防腐、防毒、防渗工程。
本品用于屋面卷材厚度为0.5mm ，用于重要屋面及地下主要工程厚度为1.0mm ，用于有毒水池、防腐工程厚度为1~1.5mm。由于这种卷材价格昂贵，所以多用于环境条件恶劣、防水、防渗、防腐要求很高的防水工程。
聚乙烯丙纶双面复合防水卷材（FS2）是90年代研制成功、2000年推广应用的新型防水材料。该卷材为表面加强式结构，系由两个增强的表面层（丙纶长丝无纺布）与夹在中间的高分子主防水层（聚乙烯树脂加抗老化剂、稳定剂、助粘剂）复合加工制成。
这种卷材有良好的综合技术性能，拉伸强度高、耐候性、耐化学性、低温柔性好，适用温度范围宽，可在-40℃~60℃范围内长期稳定使用。其最突出的优点是表面粗糙均匀，可与多种材料粘合。如可与水泥等材料牢固粘结，在防水卷材面上不用拉毛处理即可直接抹水泥砂浆或粘贴装饰面砖，粘结牢固，不易空鼓；另一突出优点是可以在潮湿基层上敷设防水卷材，只要无明水即可施工。由于这种防水卷材铺设时采用的聚合物水泥胶粘剂不仅是粘结剂、而且本身也是一道防水层。它和基层粘结牢固，在卷材满粘情况下不会出现窜水现象，与防水卷材共同构成了一个复合防水层，有效的提高了它的防渗漏性能。
这种防水卷材的成本不高，综合性能好，施工方便，适应性特别强，因此是一种很有发展前途的新型防水卷材。可广泛适用于建筑屋面和地下工程，以及水利、冶金、化工等防渗、防污染和矿井、管道的防水工程。
D、聚氯乙烯（PVC）防水卷材
聚氯乙烯防水卷材是以聚氯乙烯树脂（PVC）为主要原料，掺入适量的改性剂、抗氧剂、紫外线吸收剂、增强剂等制成的防水材料。P型聚氯乙烯防水卷材是以增塑PVC为基料的聚氯乙烯防水卷材，具有拉伸强度高（7~15 MPa）、延伸率较大（断裂伸长率150~250%）、耐高温特别是耐低温（冷脆点达-60℃）性能很好的特点；而且热熔性能好，卷材接缝采用热风焊接法，接缝粘结牢固、密封严密，可形成很好的整体防水层。
PVC防水卷材目前在世界上是应用最为广泛的防水卷材之一，仅次于三元乙丙防水卷材而居第二位。
由于我国PVC原材料来源丰富，价格比较便宜，近年来我国不仅在隧道工程中，而且在其他地下工程、地下室、水池以及建筑屋面等防水工程中也开始得到较广泛的应用。
复合增强聚氯乙烯防水卷材是以聚氯乙烯防水卷材为面层、无纺纤维毡作底层，通过粘结加工而成的防水材料。除具有PVC防水卷材的良好性能外，还具有收缩率小的优点，适宜于空铺、条粘，非常适用于基层结构变形大、易开裂的地下及屋面防水工程。
二、新型防水卷材的施工要点
新型防水卷材的施工质量，要重点做好防水卷材选定，验收，施工方案审定，施工过程质量监控和防水工程质量验收等五项服务工作。
1.图纸会审时，应协助甲方合理选定防水卷材的品种和规格。
应根据工程防水等级要求，施工条件和造价因素，对施工图纸规定的防水卷材品种、层数及厚度进行综合分析，协助业主合理选定既能保证防水工程质量，符合施工条件，便于施工，又经济合理的防水卷材品种。
1.1合理选定防水卷材品种
1）特别重要或对防水有特殊要求的建筑屋面，振动大的采用预制屋面板的屋面，大跨度结构屋面等I级防水等级屋面，应优先采用防水性能好，弹性大，引伸率高，耐久性好的高档合成高分子防水卷材，如三元乙丙等橡胶防水卷材。也可采用长纤维聚酯毡胎高聚物改性沥青防水卷材，但宜和高档的合成高分子防水卷材复合使用。
对特别重要的地下工程，人员长期停留，或因少量湿渍会使物品变质或严重影响设备安全运行的地下I级防水工程；有动水压的地下室I级防水工程宜采用高档合成高分子防水卷材或多层聚酯胎高聚物改性沥青防水卷材。
当建筑物屋面及地下工程要求有更高质量的防水功能及耐久性时，如航天冶金、化工、精密机械制造等有超净、防污染、防腐蚀等特殊要求的防水工程，可采用更高档的防水材料，如高密度聚乙烯防水卷材。
2）重要建筑和高层建筑等II级防水等级的屋面以及二级防水等级的地下工程，宜选用聚脂胎高聚物性沥青防水卷材或中高档的合成高分子防水卷材，如北方地区常用的SBS改性沥青防水卷材，增强氯化聚乙烯防水卷材，聚乙烯丙纶复合防水卷材，自粘型三元一丙橡胶防水卷材，聚氯乙烯（PVC）防水卷材等中高档的防水材料。
当业主对防水质量要求较高时，亦可采用三元一丙等高档防水卷材。
3）一般建筑屋面及地下室等防水工程，宜优先采用SBS改性沥青防水卷材，或聚乙烯丙论复合防水卷材等防水材料。高档防水卷材也可使用，但从经济角度，不宜选用三元一丙类高档防水卷材。
4）传统的石油沥青防水卷材，只在临时性防水工程，及三、四级防水等级的屋面及地下工程中使用，并应采用较耐久的玻纤胎基的沥青防水卷材。在住宅和公建工程中禁止使用纸胎，复合胎的石油沥青油毡。
5）当采用两种卷材复合使用时，上面一层应采用耐穿刺性和耐久性好的防水卷材。
1.2合理选定防水卷材层数及厚度
当采用高档的高分子防水卷材如三元一丙橡胶防水卷材时，除特别重要的屋面及地下室防水宜采用2层卷材外，一般都作单层防水卷材。聚氯乙烯（PVC）防水卷材，一般也作单层防水，对一级防水等级的防水工程，当采用单层防水卷材时，找平层应选用防水砂浆。
当采用中高档防水卷材如氯化聚乙烯防水卷材，聚乙烯丙论防水卷材以及SBS改性沥青防水卷材时，一般均应作双层防水卷材，对防水质量要求不很高的屋面以及地下水位不高的地下室墙体和底板，防水层可作单层防水卷材。
高分子防水卷材的厚度：单层不小于1.5mm，双层不小于1.2mm。高聚物改性沥青防水卷材的厚度：单层不小于4mm，双层不小于3mm。
2.防水卷材质量验收控制的要点
2.1应做好防水卷材的选样审查工作
2.2认真对进场防水卷材进行验收工作
3.认真审查防水施工方案
4.1高分子防水卷材施工的控制要点
1）合成高分子防水卷材一般采用冷粘法施工，胶层很薄，对基层的要求较高。
2）新型防水卷材的基层处理剂及胶粘剂都有特殊要求，必须采用配套的处理剂和胶粘剂。施工时应严格控制配合比，以保证粘结质量，尤其是聚乙烯丙纶复合防水卷材，所用的聚合物水泥胶粘剂也是一道防水层，与防水卷材共同构成复合防水体系，所以严格检查控制聚合物水泥胶粘剂的配合比例，对保证防水质量也至关重要。
3）三元乙丙橡胶等高分子防水卷材防水层，容易出现搭接缝粘结不牢，渗漏水现象，所以施工中应特别注意粘结剂、密封膏的原材料质量和粘结施工质量。所用粘结剂必须与卷材进行粘结试验检查，以确保搭接缝粘结质量。进口的卷材必须配进口的专用粘结剂。
对于单层防水卷材的搭接缝宜加盖条，为了进一步提高搭接缝的防水可靠性，在卷材端头再加粘丁基密封条，如图1所示。不同高分子防水卷材可采用不同的接缝粘结措施。
高分子防水卷材冷粘施工中要特别注意检查卷材搭接的粘结质量。
4）硫化的高分子防水卷材如三元乙丙橡胶防水卷材（JL1），氯化聚乙烯橡胶共混防水卷材（JL2），由于卷材弹性大，阴阳角处不易粘贴牢固。一般可采用可塑性大的非（自）硫化的同类防水卷材做附加层或加强层。
5）聚氯乙烯（PVC）防水卷材，特别是用无纺布增强的聚氯乙烯防水卷材，一般都采用空铺或点粘法施工。这种防水卷材全靠热风焊将卷材焊接成一个整体防水层进行防水，因此卷材与卷材的搭接缝必须100%严密，焊接缝质量必须100%合格。
6）自粘型高分子防水卷材施工时，基层处理剂可用稀释的沥青基防水涂料，干燥6小时后再铺贴防水卷材。节点附加层铺贴前，应再涂刷一遍增强胶粘剂。
7）由于高分子卷材比较薄，有的防水层只做一层防水卷材，所以应特别注意成品保护。
4.2高聚物改性沥青防水卷材施工的控制要点
1）卷材防水层的基面应平整牢固，清洁干燥。
2）高聚物改性沥青防水卷材，采用热熔施工时，可在－10℃以上的温度下施工，亦可在基层略有潮湿的情况下施工。
当基面较潮湿时，应涂刷固化型胶粘剂，或潮湿界面隔离剂，一般可刮一层聚合物水泥腻子作界面隔离剂。
3）铺贴防水卷材前必须弹线，并严格按线铺粘，以保证卷材搭接宽度。
4）底板砼垫层的防水卷材宜空铺或点粘、条粘。
5）热熔法铺贴防水卷材时，应注意检查卷材有否过分加热或烧穿现象，卷材表面热熔后应立即滚铺卷材，排尽卷材下的空气，并辊压粘结牢固，不得空鼓。
5.防水卷材施工质量验收的工作要点
5.1应明确划分分项工程及检验批并列出一览表，防止漏检。
5.2列出防水细部构造检查验收内容及隐检项目。
5.3认真按施工质量验收规范的主控项目及一般项目进行检查验收。
5.4屋面防水卷材隐检合格后，按验收规范要求，进行淋水及蓄水试验。
5.5地下工程防水子分部工程验收时。
1）应检查隐蔽工程及分项工程验收记录是否齐全。
2）蓄水池、游泳池及地下工程顶板防水工程，在隐检后应作蓄水试验。蓄水时间不少于24小时。
3）检查地下防水工程有无渗漏或湿渍现象，其渗漏量或湿渍现象符合防水等级标准的要求后，方可进行验收签证。
参考文献：
1、建筑构造通用图集88J6-1华北地区建筑设计标准办公室
2、北京市厕浴防水推荐做法 北京城建科技促进会
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5、建筑施工手册缩印本 中国建筑工业出版社