高博洋,林濤
(北京東方雨虹防水技術(shù)股份有限公司,北京 100123)
聚合物水泥防水涂料(以下簡稱JS 防水涂料)是以優(yōu)質(zhì)改性聚合物乳液和多種添加劑組成的有機液料,再以特種水泥以及多種添加劑組成的無機粉料,經(jīng)科學(xué)配方加工制成的雙組分水性防水涂料。JS 防水涂料具有綠色環(huán)保、涂膜強度高、可在潮濕基層施工、性價比高等優(yōu)點。一般情況下,為了避免基層變形導(dǎo)致涂膜防水層開裂引發(fā)滲漏,涂膜層應(yīng)加鋪胎體增強材料進(jìn)行加強[1]。由于工程中對于JS 防水涂料胎體增強材料的選用存在濫用現(xiàn)象,反而影響了涂膜的性能發(fā)揮。本文以JS 防水涂料為基體材料,對多種常用的胎體增強材料進(jìn)行性能對比評測,為JS 防水涂料產(chǎn)品工程應(yīng)用提供參考,以降低JS 防水涂料產(chǎn)品在工程施工的滲漏風(fēng)險。
基體材料:東方雨虹JSA-101 聚合物水泥防水涂料(JS 防水涂料),具有涂膜強度高,延伸大,噴涂、輥涂或刷涂施工,綠色環(huán)保,潮濕基面可施工,粘結(jié)牢固,透氣不透水等優(yōu)點。胎體增強材料:采用PET 無紡布(30~100 g/m2)、PP 無紡布(30~100 g/m2)、玻璃纖維布(8 mm×8 mm、10 mm×10 mm、12 mm×12 mm)、縫織聚酯布(60、80、100 g/m2)、玻纖網(wǎng)格布(2 mm×2 mm、3 mm×3 mm、4 mm×4 mm)等工程中常用的5 類胎體增強材料進(jìn)行對比評測,通過試驗從中優(yōu)選出最適宜作為JS 防水涂料的胎體增強材料。
1.2.1 復(fù)合成膜后的粘結(jié)性能
試驗步驟:(1)在200 mm×400 mm 的混凝土試塊表面涂刷1 mm 厚JS 防水涂料,將胎體增強材料裁剪成150 mm×400 mm片材,貼在未固化的JS 防水涂膜表面并刮平;(2)常溫養(yǎng)護(hù)24 h后,涂刷第2 道JS 防水涂料(約0.7 mm 厚);(3)常溫養(yǎng)護(hù)72 h后,用環(huán)氧樹脂膠將40 mm×40 mm 的拉拔頭粘在每個試塊上;(4)再常溫養(yǎng)護(hù)24 h 后,用角磨機沿拉拔頭邊緣切割至混凝土試塊基層,使試件面積為40 mm×40 mm;(5)將試件與拉拔試驗機進(jìn)行連接,設(shè)置拉拔速度為5 mm/min,啟動設(shè)備直至試件破壞,記錄破壞界面及數(shù)據(jù)。復(fù)合成膜試件制作見圖1。
圖1 復(fù)合成膜試件制作
1.2.2 胎體增強材料的滲透性
試驗步驟:(1)分別按150 mm×200 mm 尺寸裁剪各種胎體增強材料1 片;(2)按m(液料)∶m(粉料)∶m(水)=10∶12∶0.5 比例稱量;(3)為便于觀察防水涂料的滲透性能,將白色防水涂料調(diào)成藍(lán)色色漿,用藍(lán)色色漿將水調(diào)成藍(lán)色的水;(4)將適量藍(lán)色的水加入JS 防水涂料中攪拌均勻;(5)將粉料加入液料中攪拌5 min 至無團狀,靜置5 min 以上消除氣泡;(6)用美紋紙將裁剪好的胎體增強材料固定在白色紙張上;(7)采用毛刷將JS 防水涂料刷涂在每種胎體增強材料上,常溫養(yǎng)護(hù)1 d;(8)將每種胎體材料從白紙上分離開,觀察胎體增強材料下表面JS 防水涂料的滲透狀態(tài)以及白紙上的藍(lán)色JS 防水涂料的滲透量,滲透性試驗如圖2 所示。
圖2 滲透性能試驗
1.2.3 復(fù)合成膜后的力學(xué)性能
試驗步驟:(1)采用上述的兩涂一布法在成膜板上制作厚度1.5 mm 的試片,截取符合要求的50 mm×300 mm 試件,畫好標(biāo)記線;(2)在標(biāo)準(zhǔn)試驗條件下,調(diào)節(jié)加荷速度為100 mm/min,將試件夾持在夾具中心,上下夾具間距離為200 mm,引伸計間距為180 mm;(3)啟動拉伸試驗機,直至試件拉斷為止,記錄最大拉力及最大拉力時的延伸率。
每種試件測試5 次取均值,若有試件斷裂在標(biāo)線外,應(yīng)舍棄并補做。試驗過程見圖3。
圖3 復(fù)合成膜力學(xué)性能試驗
1.2.4 抗基層開裂性能
試驗步驟:(1)將2 塊70 mm×70 mm×20 mm 的水泥素漿對拼粘接成1 組試件,每種胎體材料做3 組;(2)待24 h 后,用裝有鋼絲刷的角磨機對每組試件接縫處打磨平整,然后在試件表面涂刷1 mm 厚JS 防水涂料;(3)將每種胎體增強材料分別裁剪成75 mm×160 mm 的片材,貼在未固化的JS 涂膜表面并刮平,其中1 組為無胎體空白試樣;(4)常溫養(yǎng)護(hù)24 h后涂刷第2 道JS 防水涂料(約0.7 mm 厚);(5)常溫養(yǎng)護(hù)24 h后,對試塊橫截面邊緣進(jìn)行切割修剪,確保涂膜與橫截面的水泥面無粘連,每組試件的涂膜寬度為70 mm;(6)在外力作用下,使每組試件的2 塊水泥塊粘接縫處產(chǎn)生微裂紋;(7)在10 kN 的拉力機上選擇合適的夾具,分別將試件上的2 個水泥塊垂直夾緊,接縫為水平方向,夾具間距約為80 m,設(shè)置拉力機拉伸速度為5 mm/min;(8)試件胎體斷裂時試驗結(jié)束,記錄最大拉力和接縫位移量。試驗過程見圖4。
圖4 抗基層開裂試驗
1.2.5 陰角施工外觀
試驗步驟:(1)用10 mm 厚的水泥板制作成600 mm×600 mm×350 mm 的陰陽角模型,其中水平對稱的2 條陰角邊用水泥砂漿做倒圓角處理,另外2 條水平陰角邊做倒角處理,其余豎向陰角不做任何倒角處理;(2)將每種胎體增強材料分別貼在圓角、倒角、直角3 種形式的陰角部位,待養(yǎng)護(hù)1 d 第1 道涂膜固化后,涂刷第2 道;(3)養(yǎng)護(hù)1 d 后,測量水池每面厚度的涂料厚度是否達(dá)到1.5 mm,厚度不足的立面補刷,直至成膜厚度滿足要求;(4)專業(yè)測評人員對胎體增強材料有無外露現(xiàn)象進(jìn)行評分,并記錄外露部位與具體狀態(tài)。
幾種胎體材料復(fù)合成膜后的粘結(jié)效果見圖5。JS 防水涂料與胎體材料復(fù)合后粘結(jié)強度試驗結(jié)果見表1。
圖5 幾種胎體材料復(fù)合成膜后的粘結(jié)效果
表1 涂料與胎體材料復(fù)合后的粘結(jié)強度
由表1 可見,50 g/m2PET 無紡布、3 mm×3 mm、5 mm×5 mm 玻纖網(wǎng)格布、8 mm×8 mm 玻璃纖維布4 種材料符合JS 防水涂料胎體增強材料選用要求,理由如下:
辦好中國的事情,關(guān)鍵在黨,關(guān)鍵在從嚴(yán)治黨。建設(shè)世界一流軍隊,關(guān)鍵要把軍隊黨組織搞堅強。只要我們按照習(xí)主席的黨建思想持續(xù)發(fā)力,久久為功,就一定能夠?qū)④婈狘h的領(lǐng)導(dǎo)和黨的建設(shè)提高到一個新水平,不負(fù)黨和人民對我們這支人民軍隊的深切厚望。
(1)從破壞界面上看,只有50 g/m2PET 無紡布的涂膜破壞界面位于基層,并且粘結(jié)強度大于0.7 MPa;不影響涂膜粘結(jié)性能;其余胎體材料與JS 防水涂料形成的涂膜的破壞界面均存有胎體材料。
(2)從粘結(jié)強度分析:雖然玻纖網(wǎng)格布和8 mm×8 mm 玻璃纖維布的破壞界面局部位于胎體,但是這2 種拉拔強度很高,可認(rèn)為未明顯降低粘結(jié)強度,所以可暫時進(jìn)行后續(xù)試驗測試。
表2 滲透性試驗結(jié)果
圖6 滲透狀況
由表2 可見,JS 防水涂料對30 g/m2的PET 無紡布、玻璃纖維布滲透性最佳,40 g/m2PET 無紡布和PP 無紡布局部滲透,50 g/m2、60 g/m2PET 無紡布及60 g/m2縫織聚酯布未滲透。
表3 胎體復(fù)合拉力和斷裂伸長率
通過拉伸試驗,所有胎體材料在拉伸過程中均未出現(xiàn)涂膜與胎體材料分離,由表3 可知:
(1)與無胎JS 防水涂料對比,胎體材料明顯提高了JS 防水涂膜的的拉力。
(2)玻纖網(wǎng)格布和玻璃纖維布未能提高JS 防水涂膜的斷裂延伸率,顯然對于涂膜抗裂性能不利。
(3)與玻纖網(wǎng)格布和玻璃纖維布相比,PET 無紡布大大提高了涂膜的斷裂延伸率。
圖7 抵抗基層開裂性能試驗
表4 不同胎體抵抗基層開裂性能對比
(1)JS 防水涂料具備一定柔韌性,本身就具備一定的抵抗基層開裂性能,在未加入胎體增強材料時可以抵抗2.2 mm基層開裂。
(2)不同胎體增強材料均能夠提高JS 防水涂膜抗開裂能力,接縫位移由大到小為:10 mm×10 mm 玻璃纖維布>50 g/m2無紡布>3 mm×3 mm 玻纖網(wǎng)格布>40 g/m2無紡布>8 mm×8 mm玻璃纖維布>30 g/m2無紡布>無胎體。
主要對比涂刷后涂料空鼓、暴露、翹邊等缺陷,不同胎體涂刷效果綜合得分見表5。
表5 不同胎體涂刷效果綜合得分
在施工應(yīng)用方面不同類型的胎體材料各有優(yōu)缺點,由表5 可見,玻纖網(wǎng)格布和玻璃纖維布的綜合評分較高,主要總結(jié)如下:
(1)玻纖網(wǎng)格布和玻璃纖維布具有良好的滲透性,不存在空鼓情況,玻纖網(wǎng)格布網(wǎng)眼較大時容易出現(xiàn)局部未被JS 防水涂料遮蓋,出現(xiàn)少許鏤空的孔眼所致。玻纖網(wǎng)眼小的網(wǎng)格布最終的涂刷JSA 涂料后的外觀評分最高。
(2)由于JS 防水涂料與PET 無紡布在角部存在大范圍的未完全滲透的缺陷;同時由于無紡布材質(zhì)比較軟,容易被毛刷帶起,造成空鼓缺陷,因此造成這類產(chǎn)品的嚴(yán)重扣分。
(3)玻璃纖維布同時具備容易滲透和容易被遮蓋的優(yōu)點,所以在角部和平面獲得了較高的分值,但是低密度的玻璃纖維布的纖維經(jīng)緯線之間缺少約束力,經(jīng)緯線容易出現(xiàn)滑動跑位現(xiàn)象,因此不能約束涂料固化收縮變變形,因此最終導(dǎo)致涂料在直角角部出現(xiàn)了大范圍的開裂現(xiàn)象,出現(xiàn)了一些扣分。
(1)50 g/m2PET 無紡布、3 mm×3 mm、5 mm×5 mm 玻纖網(wǎng)格布、8 mm×8 mm 玻璃纖維4 種材料與JS 防水涂料涂膜復(fù)合后粘結(jié)性能較好,未降低涂膜與基層粘結(jié)強度。
(2)JS 防水涂料對30 g/m2的PET 無紡布、玻璃纖維布滲透性最佳。
(3)通過復(fù)合成膜的力學(xué)性能試驗得出,對于提高涂膜的延伸率PET 無紡布明顯優(yōu)于玻纖網(wǎng)格布。
(4)不同的胎體增強材料均能夠提升JS 涂膜的抗開裂能力,接縫位移距離排序為:10 mm×10 mm 玻璃纖維布>PET50無紡布>3 mm×3 mm 網(wǎng)格布>40 g/m2PET 無紡布>8 mm×8 mm玻璃纖維布>30 g/m2PET 無紡布>無胎體。
(5)密度大于3 mm×3 mm 的玻纖網(wǎng)格布和玻璃纖維布綜合評價較高。玻璃纖維布雖總評分較高,但是低密度的玻璃纖維布對于直角角部抗裂能力較弱,高密度布與涂料粘結(jié)性能較差。
因此,在建筑結(jié)構(gòu)細(xì)部節(jié)點處施工JS 防水涂料加強層時,推薦采用高密度玻纖網(wǎng)格布(2 mm×2 mm 和3 mm×3 mm)作為胎體加強材料,保證JS 防水涂料防水層的性能。