17-4 涂料防水

17-4涂料防水17-4-1概述17-4-1-1防水涂料无定形材料经现场制作，可在结构物表面固化形成具有防水能力的膜层材料，称为防水涂料。随着材料科学的进步，防水涂料的品种和范围不断扩大，防水涂料已不仅仅局限在液状体，可形成柔软膜层的材料，它的新成员有两组分，现场拌合成膏状的聚合物水泥复合涂料，有粉状现场加水可拌合成稠状的结晶渗透型涂层产品，所以防水涂料更确切地讲应是防水涂层材料，它是无定形材料（液状或现场拌制成液状）经涂覆固化形成具有防水功能膜层材料的统称。17-4-1-2涂料发展简介我国防水涂料的研究和应用始于20世纪60年代，其产品包括皂液乳化沥青、膨润土乳化沥青、溶剂型氯丁橡胶沥青防水涂料、溶剂型再生橡胶沥青防水涂料，其中皂液乳化沥青已停止使用。随着我国高分子合成材料工业的发展，从20世纪80年代初期相继开发了聚合物改性沥青基涂料和高分子涂料。聚合物改性沥青涂料包括：水乳型阳离子氯丁橡胶沥青涂料、水乳性再生橡胶沥青涂料等。高分子防水涂料包括：反应型聚氨酯防水涂料、丙烯酸醋防水涂料、氯磺化聚乙烯、硅橡胶、羧基丁苯橡胶防水涂料等。随着建筑技术的进步，防水领域中对聚合物改性沥青及高分子防水涂料的需求量逐年上升。1994年4月我国公布了《屋面工程技术规范》（GB50207-94）国家标准，对不同类别的防水涂料的质量要求及施工方法，工程验收都做了明确的规定。这对建筑防水涂料的发展起到了积极作用。到1998年我国高分子类涂料在全国的产量已达16万t，改性沥青涂料超过2万t。随着改革开放步伐的加快，国外的产品也不断进入国内市场，合成高分子掺料的引入促进了国内丙烯酸酯防水涂料的发展，使我国的丙烯酸酯类产品的耐水性能得到了改善。同时也迅速发展起了一类新型的防水涂料即聚合物水泥防水涂料（俗称JS复合涂料），这类涂料最大的优点是固含量高、潮湿基面可施工，与砂浆和混凝土粘结性能优良，固化速度快，价格比较便宜，在用于厕卫间防水及南方环境温度变化较小的屋面防水工程中显现了它的突出优越性。与此同时，也出现一类新型的刚性涂层材料，粉状无定形的材料经现场加水调成粘稠状，涂复后可形成刚性防水涂层，该材料最大的优点是潮湿基面可施工，其中一类是涂层自身具有较好的抗渗性；另一类是涂层对基面具有渗透性，在混凝土中形成不溶于水的结晶体，填塞毛细孔道，从而使混凝土致密、防水。此类材料在地下防水工程及治理渗漏工程中发挥了作用。17-4-1-3涂料的特点建筑防水涂料是无定形材料（液体、稠状物、粉剂加水现场拌合、液十粉现场拌合），通过现场刷、刮、抹、喷等操作，可固化形成具有防水功能的膜层材料。它最大的优点是：1．使形状复杂、节点繁多的作业面操作简单，易行，防水效果可靠。2．可形成无接缝的连续防水膜层。3．使用时无需加热，便于操作。4．工程一旦渗漏，易于对渗漏点做出判断及维修。防水涂料的缺点是：1．成型受环境温度制约。2．膜层的力学性能受成型环境温度和湿度影响。反应固化型的产品受环境温度和湿度的影响，水乳型聚合物改性沥青基产品受温度影响，因成型环境温度与湿度的异同，膜层的力学性能有区别。3．受基面平整度的影响，膜层有薄厚不均的现象。17-4-2涂料的分类、典型产品及特点17-4-2-1按成型的类别分类1．防水涂料（1）挥发型：包括溶剂型；水乳型。（2）反应型：包括固化剂固化型；湿气固化型。（3）反应挥发型：水分挥发为主，无机物水化反应为辅。（4）水化结晶渗透型：水化成膜为主型；渗透结晶为主型。2．各类型的典型产品（1）挥发型1）溶剂型：有氯丁橡胶沥青防水涂料、再生橡胶沥青防水涂料。2）水乳型：有阳离子氯丁橡胶沥青防水涂料、水乳型再生橡胶沥青防水涂料、硅橡胶防水涂料。（2）反应型1）双组分聚氨酯防水涂料。2）单组分聚氨酯防水涂料。（3）反应挥发型：各种JS复合防水涂料。（4）水化结晶渗透型：1）水化反应为主，如防水宝等；2）以结晶渗透为主，如XYPEX等。3．各类产品的特点（1）挥发型产品1）溶剂挥发型：此类涂料主要成膜物的高分子材料以分子状态溶解在有机溶剂中成为溶液。其特点如下：①通过溶剂的挥发，高分子聚合物分子链间的距离不断缩小并相互缠绕而结膜；②涂层干燥速度快、结膜致密；③涂料贮存稳定性好；④易燃、易爆、有毒，生产贮运要注意安全；⑤由于有机溶剂挥发，施工中对环境有一定的污染。2）水分挥发型，主要成膜物质的高分子材料或具有一定分子量的聚合物的材料，通过表面活性剂的作用稳定悬浮在水中形成乳液。其特点如下：①通过水分的挥发，经过固体微粒的接触，变形而结膜；②无毒，不燃，生产贮存比较安全，不污染环境；③潮湿基面可施工；④5℃以下不能施工，各类涂料的成膜温度有区别；⑤涂层干燥速度慢，结膜致密性低于同类材料溶剂型涂料。（2）反应型产品该类涂料主要成膜物质的高分子材料，以低分子量预聚物形式存在，现场通过加入固化组分或在空气中进行化学反应，形成分子量较高的聚合物而结膜。其特点如下：1）涂膜致密，涂层可适当涂厚。2）涂层具有优良防水抗渗性，弹性及低温柔性。3）成型温度影响涂膜固化速度。4）双组分涂料需现场搅拌，必须拌匀，才能保证膜层质量。（3）反应挥发型主要成膜物质的高分子材料为水乳液，以水泥及活性物质为填料，涂膜通过水分挥发及无机水硬性材料的水化反应而结膜。其特点如下：1）现场拌合成膏状体，固含量较高。2）潮湿基面可施工，固化结膜速度快。3）厚涂层无起泡，起鼓问题。4）以水性胶乳制成的聚合物水泥复合涂料，浸水后涂层的强度有所下降，用于地下工程应进行长期浸水试验。（4）水化结晶渗透型主要成膜物为无机水硬性材料，在水硬性材料水化反应时，其中一类是涂层自身形成具有一定抗渗能力的膜层；另一类是涂层材料中的活性物质可向混凝土内部渗透，在混凝土中形成不溶于水的结晶体，填塞毛细孔道，从而使混凝土致密，防水。其特点如下：1）现场拌合成稠状物，施工简便易行；2）潮湿基面可施工；3）厚刮涂无起泡、起鼓问题；4）终凝后的涂层，应保持水养护环境；5）可渗入基层裂纹及毛细孔道内形成不溶于水的结晶物；6）涂层具有防水、抗渗功能。17-4-2-2按主要成膜物的主要成分分类1．防水涂料（1）合成树脂类；（2）橡胶类；（3）橡胶沥青类；（4）沥青类；（5）聚合物水泥涂料；（6）渗透结晶型涂层材料；（7）无机水硬性刚性涂层材料。2．各类产品的典型产品（1）树脂类：丙烯酸酯等；（2）橡胶类：聚氨酯、硅橡胶、氯丁橡胶、丙烯酸酯等；（3）橡胶沥青类：阳离子氯丁橡胶沥青、羧基氯丁橡胶沥青、再生橡胶沥青；（4）沥青类：石棉沥青、膨润土沥青；（5）聚合物水泥类：丙烯酸酯、醋酸乙烯-丙烯酸酯共聚物、乙烯-醋酸乙烯共聚物等聚合物水泥复合涂料；（6）结晶渗透型涂层材料：水泥基结晶渗透涂料（如XYPEX等）；（7）水化反应涂层材料：水不漏、PYXON涂层材料、防水宝、确保时。各类产品的典型产品如表17-43。各类防水涂料的典型产品表17-43合成树脂类单组分溶剂型：丙烯酸酯、聚氯乙烯水乳型：丙烯酸酯、丁苯双组分聚硫环氧橡胶类单组分溶剂型：氯磺化聚乙烯橡胶、乙丙橡胶水乳型：硅橡胶、丁苯、羧基丁苯、氯丁橡胶、丙烯酸酯反应型：单组分聚氨酯双组分聚氨酯、焦油聚氨酯、沥青聚氨酯、聚硫橡胶橡胶沥青类溶剂型：氯丁橡胶类、再生橡胶沥青、SBS改性沥青、丁基橡胶沥青水乳型：氯丁橡胶沥青、羧基氯丁橡胶沥青、再生橡胶沥青沥青类水分散型：膨润土沥青、石棉沥青溶剂型：沥青涂料聚合物水泥复A型断裂延伸率＞150%，断裂拉伸强度＞1.2MPa合涂料B型断裂延伸率＞60%，断裂拉伸强度＞1.5MPa结晶渗透型XYPEX等水化反应涂层防水宝、确保时、水不漏等3．各类典型产品的特点（1）树脂类材料：主要成膜物为高分子材料，其玻璃化温度（Tg）高于室温，它的力学性能以塑性材料特性为主，此类材料在室温下具有较高的抗张强度和较大的延伸率，但低温时材料的脆性增加，抗拉强度大幅度提高，延伸率大幅度降低；（2）橡胶类材料：主要成膜物为高分子材料，其玻璃化温度（Tg）低于室温，它的力学性能呈现出橡胶材料特性，此类材料一般要经过硫化，经过硫化的材料其力学性能在很宽的温度范围内具有较高的伸长率和抗拉强度；（3）橡胶改性沥青类材料：主要成膜物为沥青，通过聚合物对其进行改性，可不同程度地提高沥青质材料的耐温性，低温柔性和弹性；（4）沥青类材料：主要成膜物为沥青，通过不同类别的填料对其进行改性，可不同程度地改善沥青质材料的高温流淌性与低温脆性；（5）聚合物水泥复合涂料：主要成膜物为高分子材料，通过聚合物与无机水硬性材料的复合，可提高与无机质材料的粘合性能，增加透气性，大大缩短水性高分子材料的成膜时间。该类材料的力学性能因复合比例的异同而有所区别，常温下其抗拉强度为1.2~2.0MPa，断裂伸长率为60%~150%，低温柔性为－10~－20℃；（6）渗透结晶型涂层材料：主要成膜物为无机水硬性材料，在水硬性材料水化反应时，自身形成膜层，并可渗透到基层的毛细孔道及裂缝中形成不溶于水的结晶体；（7）水化反应涂层材料：以无机材料水化成膜为主。17-4-3柔性涂膜防水层的施工涂膜防水层施工具有较大的随意性，无论是形状复杂的基面，还是面积窄小的节点，凡能涂刷到的部位，均可做涂膜防水层，要保证涂膜防水层的质量，涉及问题的因素较多，其中主要有：材料及与其配套的胎体增强材料、施工工艺、涂布遍数、厚度、间隔时间，以及基层条件、自然条件、保护层的设置等。17-4-3-1地下工程涂层构造及要求1．地下工程涂膜防水层的设置地下工程涂膜防水层的设置一般为：内防水（图17-49），外防水（图17-50），内外结合防水（图17-51）。图17-49地下室内防水涂层构造1-防水涂层；2-砂浆或饰面砖保护层；3-细石混凝土保护层图17-50地下室外防水涂层构造1-防水涂层；2-砂浆或砖保护层；3-施工缝；4-嵌缝材料图17-51地下室内、外防水涂层构造1-防水涂层；2-砂浆保护层；3-细石混凝土保护层；4-嵌缝材料；5-砂浆或砖墙保护层；6-内隔墙、柱；7-施工缝2．水池、游泳池等构筑物涂膜防水层设置构造水池、游泳池等构筑物涂膜防水层设置构造见图17-52、图17-53、图17-54。图17-52水池防水涂层构造1-水泥砂浆等保护层；2-防水涂层；3-找平层；4-结构层图17-53游泳池防水涂层构造1-瓷砖、水泥砂浆保护层；2-防水涂层；3-水泥砂浆找平层；4-结构层图17-54排水口防水处理3．施工要求（1）了解材性，进行选材对所选涂料及其配套材料的性能应予了解，在此基础上确定作法（如：不加胎体的单纯涂膜防水，或加胎体的一布二涂、二布三涂、多布多涂）及施工工艺（总厚度、涂布层数、每层厚度、涂布间隔时间、胎体材料的铺贴方法以及保护层的设置等）。胎体的选用应与涂料材性相搭配，pH值小于7的酸性涂料，应选用低碱玻纤胎体；pH值大于7的碱性涂料，应选用抗碱玻纤胎等，以避免因腐蚀而削减胎体抗拉强度，失去增强作用。因而应注意胎体材料不得乱用。（2）严守规程，精心施工，满足设计要求按照设计要求的材料及总厚度，确定薄质、还是厚质涂料施工工艺；按照涂料性质及设计总厚度确定涂料施工分层厚度（一般以每平方米用量来控制），以及涂刷间隔时间。这是影响涂料成膜质量的关键，也是涂膜防水层的质量关键。这就必须按不同类型涂料的性能严格遵循操作规程精心施工，努力做到涂布均匀，厚薄一致，每层涂料同时成膜，顺利地按工艺规定进行施工操作，确保质量。涂膜防水层的施工顺序应遵循“先远后近、先高后低、先细部后大面，先立面后平面”的原则，以利涂膜质量及涂膜保护。（3）基层及自然条件的要求。涂料成膜有一个过程，需要合适的环境，才能保证成膜质量。因此须提出对基层以及自然条件的要求。涂料施工对自然条件的要求是：1）温度要求不同种类的涂料成膜时对温度的要求不同。反应型的涂料成膜时，膜层的性能受温度和湿度两个因素的影响。溶剂型的涂料成膜时，受温度影响程度相对小些，很多溶剂型涂料可在负温下施工，只是成膜速度慢些。水乳型涂料的成膜温度不能低于5℃，0℃以下涂料会产生结冰分层，破乳