第三章新型防水材料

1第三章新型防水材料第一节我国建筑防水材料工业的发展防水材料是建筑及有关行业所需要的重要功能材料，是建筑材料工业的一个重要组成部分。随着我国经济建设的快速发展，不仅工业建筑与民用建筑对防水材料提出了更多品种与质量的要求，材料的应用范围还扩展延伸到诸如桥梁、隧道涵洞、国防军工、农业水利、电子家电、食品医药以及交通运输等行业和领域。我国防水材料的产量居世界前列，是个生产大国，但从产品结构来看，85%以上为中低性能产品，技术含量不高，产品附加值低，处在典型的“大而不强”的位置。如何使我国的防水材料，“由大变强、靠新出强”，以适应建筑业和国民经济其他领域快速发展的需要，就成为我们当前工作的重点。一、发展概况建国以后的60余年来，我国防水材料行业获得了极大的发展。产品品种由单一的纸胎油毡逐步发展为沥青基防水卷材、高分子防水卷材、防水涂料、密封材料和特种防水材料五大类，上百个规格品种，辅助材料，施工机具也基本配套；设备制造与工艺技术的开发能力比过去有了很大的提高，再加上一系列的政策法规、应用技术等，使我国的防水材料已初步成为一个门类齐全、规格档次配套的材料工业体系。(一)基本能满足要求的原辅材料与大多数建材产品不同，防水材料的原辅材料绝大部分都是石油化工产品，因此，原辅材料的配套，在很大程度上取决于我国石油化学工业的发展。虽然从原料品种、型号、特性以及企业和生产规模、工艺水平、质量等级来看，与工业发达国家相比尚有较大的差距，但这种差距正在逐渐缩小。(二)飞速发展的沥青基防水卷材沥青基防水卷材主要分石油纸胎油毡卷材和改性沥青卷材两大类。我国新型沥青防水卷材种类较多，有SBS改性沥青卷材、APP改性沥青卷材、PVC改性煤焦油油毡、催化氧化沥青玻纤胎卷材、丁苯橡胶改性沥青卷材、再生胶油毡等，每一种卷材又有多种不同的规格型号与类型，从而满足了不同建筑等级与不同使用条件对防水材料的要求。新型沥青防水卷材从性能指标上来看，不同品种之间性能上的差别有时也很大，如PVC改性煤焦油油毡与SBS和APP改性沥青防水卷材相比，性能指标要低得多，但这类防水卷材的共同特点是其综合性能指标比油毡要高得多(参见表3-l)，是纸胎油毡的升级换代产品。(三)异军突起的高分子卷材高分子防水卷材主要有EPDM、PVC、CPE、橡胶共混、再生胶等品种。与2新型沥青防水卷材性能有高低不同，高分子卷材虽也有一些低性能的产品，但总体的性能水平较高，属高性能防水材料，特别是三元乙丙橡胶卷材被公认为是高性能防水材料的代表。(四)不断提高中的防水涂料防水涂料主要有高分子涂料、改性沥青涂料两大类。从性能指标来看，我国防水涂料低性能产品所占比重过大，如涂料用PVC油膏、水性PVC胶泥、沥青基涂料、再生胶及其改性沥青涂料、氯丁胶等改性沥青涂料所占比重在85%以上，而高性能的聚氨酯涂料、丙烯酸涂料、硅橡胶涂料等只占百分之十几。(五)重点发展的密封材料密封材料除防水密封外，还是一种重要的节能材料，发达国家近十几年的发展表明，密封材料是防水材料中唯一的一类年均增长率保持在二位数的材料。50年代以前，建筑以砖石墙体为主，厚度大，吸水性强，温差引起的位移不明显，用油膏嵌缝就可以了。随着新型建筑，特别是高层建筑、大跨度建筑、大板幕墙、大玻璃窗、金属和透明玻璃幕墙建筑的兴起，对高性能弹性密封材料的需求也就迫切起来。加上我国汽车工业的发展对密封材料形成了巨大的潜在需求。我国密封材料的主要品种有硅酮、聚硫、聚氨酯、丙烯酸、丁基、氯丁密封胶以及PVC胶泥、油膏、胶粉改性沥青油膏等。近几年的发展表明，人们对密封材料的重要性有了进一步的认识，不但产量增长较快，中、高性能产品的增长也较快，已经出现了一批较有实力的企业，所生产的密封材料基本上接近和达到发达国家同类产品的质量水平。二、存在的问题我国防水材料行业存在的问题可以分为材料、设计与施工、体制三个方面。1991年，建设部对全国100个大、中城市1988年后竣工的工业与民用建筑进行抽样调查，抽检了2072栋建筑，总面积797.7万m2，渗漏的有725栋，渗漏率35%。渗漏建筑中，采用防水涂料的渗漏率最高，占44.3%；刚性防水次之，占38.7%；卷材防水最低，占31.4%。虽然材料不是造成渗漏的第一因素，毕竟也占到20%~22%，概括地讲，问题主要体现在数量、品种、质量上“大而不强，多而不新”，生产技术与装备开发仍较落后，企业规模小，没有形成规模经济。（一）材料问题1．防水材料行业大而不强传统的防水材料占全部防水材料的85%，即使国外认为性能较为一般的玻纤胎氧化沥青防水卷材我国的产量也不大，没有大量推广开，且由于沥青原料与胎基的质量问题，我国玻纤胎氧化沥青防水卷材，以及纸胎油毡与国外同类产品相比仍有较大的差距。也就是说，我国防水材料的主导产品纸胎油毡在发达国家是3淘汰产品，一些发达国家仍在生产的纸胎油毡其性能要远高于我国的纸胎油毡，因而可以认为我国是世界上最大的低性能防水材料的生产与使用国家。值得注意的是我国的高分子防水卷材中有不少是以废旧橡胶和塑料为主要原料，性能较为一般。防水涂料的大量使用主要是因为价格低，且施工简便，但防水涂料性能差是导致用防水涂料施工工程渗漏率高的重要原因之一，我国的防水涂料低性能的产品约占70%。密封材料也是如此，低性能产品占85%左右。2．生产技术落后我国防水材料门类齐全，品种多，但新产品、新技术、新机具、新工艺推出少，且大多是低水平的重复，缺乏创新。3．企业生产规模小，没有形成规模经济企业生产规模小有诸多不利因素，如产品成本高，质量不稳定，检测手段不齐全或根本没有，因而也就不具备集中人才，开发新产品，开拓市场的能力。企业规模小是企业陷入效益差、产品质量差恶性循环的主要原因之一。(二)设计与施工问题从表面上看设计施工与防水材料的发展并没有什么太大的联系，但是在我们已可以生产出符合发达国家标准防水材料的今天，仍按传统材料设计标准去衡量新型防水材料，并且不去考虑新型防水材料对施工的要求，仍沿袭原有的施工方法，就会使新型防水材料在与传统材料的竞争中处于劣势。设计与施工问题占全部渗漏的67%~68%，这其中有相当一部分被转嫁到了新型防水材料身上，从客观上起到了限制中、高性能防水材料发展的作用。因此，分析设计与施工存在的问题，对于防水材料的发展来说是很重要的。1．设计无规范防水工程的设计本来是一项要求十分严格的工作，设计人员不但应对所设计的工程有深入的了解，对各种防水材料及适用性也要有所知。实际上我国的设计人员对防水材料，特别是近年新开发的防水材料新品种所知甚少，许多人只设计过纸胎油毡的防水层，再加上防水工程的设计无规范，在设计使用新型防水材料时无法可依，只能用纸胎油毡的经验去套，使中、高性能防水材料的特性难以发挥，与传统材料相比处在不利的位置上。而设计的问题是不容易为人们所察觉的，即便是设计问题也往往认为是材料不好，如许多带保温层的建筑由于保温材料的吸湿性在没有做隔汽层或排汽通道时，水蒸汽的作用会使防水材料坏损，从而造成渗漏。2．防水施工质量差施工人员素质低，没有专业的防水施工队，加上管理不严，是造成施工成功率低的主要原因，也对新型防水材料造成不良声誉，从而影响到中、高性能防水4材料的普及和发展。由于没有相应的法规，我国防水施工队伍组织混乱，防水工程转包并一转再转的现象较为普遍，即便是一些大、中型国有建筑工程公司，防水工程也多转包他人。转包的防水工程有不少既无工法，也没相应的施工机具，大多是土法作业。一提到渗漏，人们首先想到的是材料，而施工质量造成的渗漏虽占到调查的45%~48%，居渗漏的第一位，但却容易为人们忽略。3．建筑防水定额偏低据了解，国家对建筑防水工程并没有规定明确的定额，由于建筑工程的费用主要是材料和施工，故各地区都根据自己的情况制定较为详细的工程预算，绝大部分施工单位就是根据这一预算来制定工程定额的。对建筑结构和建筑装饰装修的偏重，使防水工程长期得不到重视，预算费用一直偏低，因而也就使我国防水工程根据预算确定的定额实际只占建筑工程总造价的1%~2%，国外则为8%~10%，如果再加上我国建筑造价总体水平较低这一情况，防水的困境就可想而知了。随着国民经济的发展，建筑造价也在不断上升，但人们宁可把钱花在装饰装修方面，也不愿为防水多花钱。由于定额偏低，除少量高等级的建筑外，大部分建筑工程的防水却只能采用低性能的防水材料，而低性能材料的大量使用又加重了我国建筑渗漏的局面。(三)管理问题1．科技水平不高，与世界先进水平差距较大防水材料技术是一门综合性、应用性很强的工程科学，对推动建筑工程发展，提高建筑物功能发挥着重要的作用。防水材料涉及应用化学、建筑材料、高分子材料工程、轻化工机械、自动化技术等，在工程技术方面涉及建筑学、建筑热工学、工民建等学科。我国现有22个科研院所从事防水材料研究开发，但人数不多，人才短缺，各单位之间只停留在业务往来，缺乏学科之间的交叉渗透，缺少组织协调、业务指导和分工协作。科研开发起点不高，低水平重复多，着眼主导产品多，配套材料和应用技术不够，工程技术研究十分薄弱，跟不上材料的发展。2．体制不协调防水是一项系统工程，涉及材料、设计、施工、管理等诸方面，而这些方面在我国目前的体制中又分成不同的行业和部门，由于体制不协调使我国防水行业的许多问题，如设计问题、施工问题、保证期制度问题等形成盲点，无人关注。三、建议与措施我国防水行业相对还较落后，低性能的材料比重过大，施工人员素质不高，体制也不协调，这并不是那一个部门的责任，国家建材局、建设部以及其他有关部门在极其困难的情况下投入大量资金进行科技攻关和基础建设，使我国防水行业从原材料、产品、成套装备到施工技术、规范、管理等已初步完成了向工业化5体系的过渡，具备了向国际水平靠拢，与国际市场接轨的条件，其进步是有目共睹的。要迈上从材料、设计、施工到管理都达到国际先进水平的第二个台阶，为此提出以下建议：(一)实行防水工程保证期制度防水工程质量主要是由材料、设计、施工、管理四个方面的因素来决定的，提高防水工程质量，使建筑确保不漏，这四个环节缺一不可。我们完全有理由认为，防水工程保证期是将这四个环连成链重要的一步。实行防水工程保证期制度，不但可以提高施工质量，还可促进中、高性能防水材料的应用，大大改善我国防水落后的现状。防水工程保证期与我国目前实行的保修期是两个完全不同的概念。保修制度是指防水工程由非人为原因而损坏并在规定的保修时间内造成渗漏的，由施工单位负责修补，并承担修补过程中所发生的一切费用。建国以来，我国对防水工程实行合格制度，只要通过验收，渗漏造成的维修费用施工单位就不再承担，从而使一些单位偷工减料、施工粗放，建筑竣工当年就漏的比例大幅度上升。保修制度在其特定的历史条件下发挥了很好的作用，只能作为向保证制度过渡的一种措施。因为我国现行的三年保修制度，表面上看防水工程可在三年内得到免费维修，实际上提供了允许在三年内渗漏的制度。而保证期制度除保修外，施工单位还要赔偿由渗漏造成的损失，如家具及内装修的损害、设备及设施的损害以及停产等损失的赔偿。这一赔偿是由法律作保障，由保险公司来执行的。值得一提的是工业化国家防水工程的保证期一般为十年，由于大多数防水材料的使用寿命可达15~25年，10年保证期是可行的。按要求施工，采用符合标准的材料，防水工程的实际使用寿命会远远高于10年。而实际使用年限越长，施工企业管理和材料生产企业的信誉也就越好，企业的经济效益和社会效益也就越高，从而鼓励人们生产优质防水材料并精心施工。实行防水工程保证期制度涉及到国家政策、法律、保险、市场，以及人员培训、施工企业管理、材料的认证等诸多方面的问题，需要综合考虑。但实行防水工程10年保证期可大幅度降低防水工程的渗漏率，促进中、高性能防水材料的发展，降低国家每年高达20亿元用于渗漏维修的费用，具有巨大的经济与社会效益。为此，我们呼吁建设部和国家建材局等有关部门密切配合，立即着手建立防水工程保证期制度。(二)合理调整产品结构产品结构的调整不能仅仅局限于建筑业，要扩展到防水各个领域。由纸胎油毡到改性沥青防水卷材