浅谈防水材料在工程中的作用及试验检测分析报告Word文档下载推荐.docx
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刚性防水砂浆
瓦材
有机硅防水剂
建筑防水材料防渗剂氧化铁防水剂
金属皂类避水浆
地沥青
天然高分子材料
天然沥青
APP改性沥青油毡
高聚物改性沥青材料丁苯橡胶改性沥青油毡
成分SBS改性沥青油毡
三元乙丙橡胶防水材料
合成高分子防水材料聚氯乙烯塑料防水卷材
氯化聚乙烯-橡胶共混
无机材料防水砂浆
瓦材
图1
丁苯橡胶改性沥青防水卷材
弹性体改性SBS橡胶改性沥青防水卷材
再生胶改性沥青防水卷材
高聚物改性沥青APP（APAO）改性沥青防水卷材
塑性体改性
自粘型改性沥青防水卷材
三元乙丙橡胶防水卷材
三元乙丙-丁基橡胶防水卷材
硫化型丁基橡胶防水卷材
氯化聚乙烯橡胶共混卷材
氯磺化聚乙烯防水卷材
橡胶系再生三元乙丙-丁基橡胶卷材
增强型氯化聚乙烯防水卷材
非硫化型三元丁基再生橡胶防水卷材
防自粘型高分子防水卷材
水氯化聚乙烯-橡塑共混卷材
卷合成高分子橡塑系
材三元乙丙橡胶-聚乙烯共混卷材
三元乙丙橡胶-丁基橡胶复合卷材
热塑性防水卷材（TPO、TPE）
聚氯乙烯防水卷材
树脂系低密度聚氯乙烯防水卷材
高密度聚氯乙烯防水卷材
EVA防水卷材
树脂-纤维复合防水卷材
纸胎沥青油毡
布胎沥青油毡
普通油毡纤维胎沥青油毡
铝箔胎油毡
沥青热反射油毡
特种油站带孔油毡
冷自粘油毡
图2
2.1.2普通沥青防水卷材
普通沥青防水卷材是以沥青为浸涂材料所制成的卷材，分有胎卷材和无胎卷材两类。
与新型防水材料相比，普通沥青防水卷材拉伸强度低、延伸率小、耐老化性差、使用寿命短，只在防水等级要求低的工程中使用，现已逐步被改性沥青防水卷材、高分子防水卷材等所取代。
2.1.3高聚物改性沥青防水卷材
高聚物改性沥青防水卷材常简称改性沥青防水卷材，是新型防水材料中使用比例最高的一类。
通过高分子聚合物对沥青的改性作用，提高沥青软化点，增加低温下的流动性，使感温性能得到明显改善；
增加弹性，使沥青具有可逆变形的能力；
改善耐老化性和耐硬化性，使聚合物沥青具有良好使用功能，即高温不流淌、低温不脆裂，刚性、机械强度、低温延伸性有所提高，增大负温下柔韧性，延长使用寿命，从而使改性沥青防水卷材能够满足工程防水应用的功能。
1）SBS改性沥青防水卷材
SBS改性沥青防水卷材是在石油沥青中加入SBS进行改性的卷材。
SBS是国际上广泛采用的沥青改性剂，SBS是由丁二烯和苯乙烯两种原料聚合而成的嵌段共聚物，是一种热塑性弹性体，它在受热的条件下呈现树脂特性，即受热可熔融成粘稠液态，可以和沥青共混，兼有热缩性塑料和硫化橡胶的性能，因此SBS也称热缩性丁苯橡胶，它不需要硫化，并且具有弹性高、抗拉强度高、不易变形、低温性能好等优点。
在石油沥青中加入适量的SBS而制得的改性沥青具有冷不脆、低温性好、塑性好、稳定性高、使用寿命长等优良性能，可大大改善石油沥青的低温屈挠性和高温抗流动性能。
彻底改变石油沥青冷脆裂的弱点，并保持了沥青的优良憎水性和粘结性。
以聚酯胎、玻纤胎、聚乙烯膜胎、复合胎等为胎基的材料，浸渍SBS改性石油沥青为涂盖材料，可制成不同胎基、不同面层、不同厚度的各种规格的防水卷材。
2）APP改性沥青防水卷材
APP改性沥青防水卷材，系指采用APP塑性材料做为沥青的改性材料，属于塑性体聚合物改性沥青防水卷材。
在改性沥青防水卷材中应用的多为廉价的无规聚丙烯（APP），它是生产等规聚丙烯的副产品，是改性沥青用树脂与沥青共混性最好的品种之一，有良好化学稳定性，无明显熔化点。
APP材料的最大特点是分子中极性碳原子少，因而单键结构不易分解，掺人石油沥青后，可明显提高其软化点、延伸率和粘结性能。
软化点随APP的掺人比例增加而增高，因此，对恶劣气候和老化作用具备强有效的抵抗力，能够提高卷材耐紫外线照射性能，具有耐老化性优良的特点，还可生产各种颜色的产品。
2.1.4合成高分子防水卷材
以合成橡胶、合成树脂或它们两者的共混体系为基料，加人适量的化学助剂和填充料等，经过橡胶或塑料加工工艺，如经塑炼、混炼、或挤出成型、硫化、定型等工序加工，制成的无胎加筋的或不加筋的弹性或塑性的卷材（片材），统称为合成高分子防水卷材。
目前，合成高分子防水卷材主要分为合成橡胶（硫化橡胶和非硫化橡胶）、合成树脂、纤维增强几大类。
其主要品种有三元乙丙橡胶、聚氯乙烯、氯化聚乙烯，还有橡塑共混、以及聚乙烯丙纶、土工膜类等。
1）三元乙丙橡胶防水卷材
三元乙丙橡胶是由乙烯、丙烯和任何一种非共轭二烯烃（如双环戊二烯）共聚合成的高分子聚合物，由于它主链具有饱和结构的特点，因此呈现了高度的化学稳定性。
掺人适量的丁基橡胶、硫化剂、促进剂、活化剂、补强填充剂（如炭黑）、软化剂（增塑剂）等助剂，经密炼（开炼）、滤胶、切胶、压延、挤出、硫化等工序而制成的防水卷材。
特点：
耐老化性好，使用寿命长；
对于多种极性化学药品和酸、碱、盐有良好的抗耐性；
具有优异的耐绝缘性能；
拉伸强度高，伸长率大；
具有优异的耐低温和耐高温性能；
施工方便。
2）聚氯乙烯防水卷材
聚氯乙烯防水卷材是以聚氯乙烯树脂为主体材料，加入适量的增塑剂、改性剂、填充剂、抗氧剂、紫外线吸收剂和其它加工助剂，如润滑剂、着色剂等，经过捏合、高速混合、造粒、塑料挤出和压延牵引等工艺而制成。
拉伸强度高，伸长率好，热尺寸变化率低；
抗撕裂强度高，能提高防水层的抗裂性能；
低温柔性好；
耐渗透，耐化学腐蚀，耐老化，延长防水层使用寿命；
良好的水汽扩散性，冷凝物易排释，留在基层的湿气易排出；
可焊接性好，即使经数年风化，也可焊接，在卷材正常使用范围内，焊缝牢固可靠；
施工操作简便、安全、清洁、快速；
原料丰富，防水卷材价格合理，易于选用。
3）氯化聚乙烯防水卷材
氯化聚乙烯防水卷材是以氯化聚乙烯树脂为主体材料，掺人适当的化学助剂和一定量的填充材料，经过配料、密炼、塑化、压延出片、检验、分卷、包装等工序加工制成的弹性防水材料。
氯化聚乙烯树脂含氯量在35％~40％，是一种兼具塑性和弹性的材料，被誉为新橡胶，具备树脂耐老化性好、强度高，又具备橡胶高弹性及延伸性好的特点；
抗老化性好、强度高、耐腐蚀、可阻燃，按用户需求，可制成彩色卷材，美化环境。
2.1.5防水卷材的运输与储存
1）防水卷材应有牢固外包装。
2）贮存与运输时，不同类型、不同规格的产品应分别堆放，不应混杂。
避免日晒雨淋，贮存室内应干燥、通风，远离热源（火源），贮存温度不宜超过30℃。
贮存环境不得与有损卷材质量或影响卷材使用性能的物质接触。
3）按防水卷材类型划分有平放和立放，平放卷材不超过5个卷材高度为限。
立放卷材贮存高度不应超过两层，防止倾斜或横压。
4）在正常贮存环境条件下，贮存期自生产之日起为一年。
5）卷材胶粘剂的贮运与保管：
不同品种、规格的胶粘剂应分别用密封桶包装；
胶粘剂应贮存在阴凉、通风的室内，严禁接近火源和热源。
2.2防水涂料
保护建筑物构件不被水渗透或湿润，能形成具有抗渗性涂层的涂料，称为防水涂料。
按照分散剂的不同分为溶剂涂料、水乳型涂料两种。
随着科技的发展，涂料产品不仅要求施工方便、成膜速度快、修补性能好，还须延长使用寿命、适应各种复杂工程的需求。
建筑防水涂料是一种稠状、匀质液体，涂刷在建筑物表面，经溶剂或水分的挥发，或两种组份间化学反应，形成一层致密的薄膜，使建筑物的表面与水隔绝，从而达到建筑物防水的作用。
2.2.1防水涂料的分类
成膜物类型分为有机防水涂料、无机防水涂料。
有机防水涂料包括反应型、水乳型、溶剂型涂料，无机防水涂料包括水泥基渗透结晶型防水涂料和掺外加剂、掺合料的水泥基防水涂料。
现有防水涂料的分类包括沥青基防水涂料、高聚物改性沥青防水涂料、合成高分子防水涂料三类。
2.2.2合成高分子防水涂料
合成高分子防水涂料应用较广泛的包括聚氨酯防水涂料、聚脲喷涂弹性体、聚合物水泥防水涂料、聚合物乳液建筑防水涂料、硅橡胶防水涂料等。
防水性能好，适用范围广，防水涂料固化成膜后，形成的防水涂膜具有一定的延伸性、抗裂性、抗渗、抗拉性，除用于通常防水层外，特别适用于各种异型建筑的节点、形状复杂部位的防水，形成无接缝的防水整体，起到防水、防渗、防潮作用；
耐低、高温性能好；
操作方便，施工速度快；
易于维修。
1）聚氨酯防水涂料
聚氨酯防水涂料有双组分反应固化型和单组分湿固化型。
双组分聚氨酯防水涂料又分为沥青基聚氨酯防水涂料（适用于隐蔽防水工程）和纯聚氨酯防水涂料（一般为彩色，侧重外露防水工程）。
单组分有沥青基的、溶剂型纯聚氨酯的、纯聚氨酯以水为稀释剂的等。
聚氨酯防水涂料的主要特点：
防水膜具有橡胶状弹性，因此延伸性好。
抗拉强度和撕裂强度高，耐酸、耐碱、耐腐蚀、防霉，可以制成阻燃型，适用温度范围广；
施工时操作简便，对于大面积施工部位或复杂结构，可实现整体防水涂层；
同混凝土等多种材质粘结力强。
2）聚合物水泥防水涂料
聚合物水泥防水涂料也称JS复合防水涂料，是近年来发展较快、应用广泛的新型建筑防水涂料。
主要特点：
可在潮湿的多种材质的基面上直接施工，抗紫外线性能、耐候性能、抗老化性能良好，可作外露式屋面防水；
涂层坚韧高强，耐水性、耐久性优异；
掺加颜料，可形成彩色涂层；
无毒、无味、无污染，施工简便、工期短，可用于饮水工程；
在立面、斜面和顶面上施工不流淌，适用于有饰面材料的外墙、斜屋面防水，表面不沾污；
调整组分配合比例，能与基面及饰面砖、屋面瓦、水泥砂浆等各种材料牢固粘结。
2.2.3高聚物改性沥青防水涂料
高聚物改性沥青防水涂料通常是用再生像胶、合成橡胶、SBS或树脂对沥青进行改性而制成的溶剂型或水乳型涂膜防水材料。
具有高温不流淌、低温不脆裂、耐老化、增加延伸率和粘结力等性能，能够显著提高防水涂料的物理性能，扩大应用范围。
2.2.4沥青基防水涂料
沥青基防水涂料是以石油沥青为基料，掺加无机填料和助剂而制成的低挡防水涂料。
按其类型可分为溶剂型和水乳型，按其使用目的可制成薄质型和厚质型。
该类防水涂料生产方法简单，产品价格低廉。
2.2.5防水涂料的运输和储存
1）防水涂料应装在专用桶内，桶盖严加密封，防止涂料溢出或水分渗人（配套用粉状材料应用塑料袋包装密封，严防吸潮）。
2）每个包装桶外面应有牢固标志。
3）在运输过程中，防止日晒雨淋，禁止接近火源，防止碰撞，保证包装完好无损。
4）防水涂料应密封存放，贮存环境通风、干燥、阴凉，禁止接近热源（火源）。
水乳型防水涂料贮存环境温度应在0℃以上。
3铁路工程对防水材料的技术要求
3.1铁路桥涵工程施工质量验收对防水材料的要求
1）施工单位应对防水层及沉降缝所用原材料按批次进行进场验收，并按现行国家标准作性能检验，其质量必须符合有关标准的规定。
2）铁路桥涵防水层是采用氯化聚乙烯防水卷材和聚氨酯防水涂料共同构成，适用于制作铁路混凝土桥面防水层。
氯化聚乙烯防水卷材外观及尺寸偏差应符合下列规定：
外观质量：
表面无气泡、疤痕、裂纹、粘结和孔洞。
长度允许公差：
mm；
宽度的允许公差：
平直度不大于50mm；
平整度不大于10mm；
厚度允许公差：
1.2
mm，允许最小单个值为1.0mm。
3）氯化聚乙烯防水卷材使用前，除应对产品包装上的制造厂名、产品名称、产品标准号、产品规格、制造日期、生产批号等进行检查外，还应进行抽样检查。
4）氯化聚乙烯防水卷材抽样以5000延米为一批，不足此数按一批计。
在一批中抽取3卷按2）条进行检测，其中两项不符合要求即为不合格。
如不合格卷为1卷，但有2卷出现与第2）条中同一项不合格，则判为不合格批。
5）氯化聚乙烯防水卷材物理力学性能应符合表1的规定。
6）聚氨酯防水涂料使用前应检查产品合格证和产品使用说明书，核实包装上制造厂名、产品名称、产品标准号、制造日期、生产批号，并应进行抽样检验，产品在运输途中与贮存期间严禁日晒雨淋、接近火源，防止碰撞，保持包装完好无损。
聚氨酯防水涂料的物理力学性能应符合表2的规定。
7）聚氨酯防水涂料的出厂检验甲组分以5t为一批，不足5t也按一批计。
乙组分按产品重量配比相应的重量为一批。
表1
序号
项目
指标
1
拉抻强度（MPa）
≥5.0
2
扯断抻长率（%）
≥100
3
热处理尺寸变化率（%）
≤3.0
4
低温弯折性
﹣30℃无裂纹
5
抗渗透性
不透水
6
抗穿孔性
7
剪切状态下的粘合性（N/mm）
≥2.0
8*
热老化处理
外观质量
无气泡、疤痕、裂纹、粘结、孔洞
拉伸强度相对变化率（%）
﹢50
﹣20
扯断伸长率相对变化率（%）
﹣30
﹣20℃无裂纹
9*
人工候化处理
10*
水溶液处理
±
30
注：
*试验室处理后卷材相对于未处理的允许变化。
出厂检验项目为第1~5项，如供需双方协商同意可增加第6项。
表2
拉伸强度
（MPa）
无处理
＞1.65
加热处理
≥无处理值的80%
紫外线处理
碱处理
≥无处理值的60%
酸处理
断裂伸长率
（%）
350
200
加热伸缩率
伸长
＜1
缩短
＜6
拉伸时的老化
加热老化
无裂纹及变形
紫外线老化
低温柔性
﹣25℃无裂纹
不透水性（0.3MPa，30min）
不渗漏
固体含量（%）
≥94
8
适用时间（min）
≥20（黏度＜105MPa·
s）
9
涂膜表干时间（h）
≤4不粘手
10
涂膜实干时间（h）
≤12无粘着
11
与混凝土的剥离强度（N/mm）
0.7
12
与防水涂料的剥离强度（N/mm）
出厂检验项目为1、2、5项的无处理试验及6、7、8、9、10项试验。
3.2试验方法
防水材料的种类多，不同产品的性能要求不同，所采用的试验方法也有较大差异，因此，对不同的防水材料应按照适用的标准规范和产品标准进行试验、检测。
3.2.1弹性体改性沥青防水卷材试验方法
依据《弹性体改性沥青防水卷材》GB18242-2000
1.弹性体改性沥青防水卷材的卷重、面积及厚度试验
1）卷重
用最小分度值为0.2kg的台秤称量每卷卷材的质量。
2）面积
用最小分度值为1mm卷尺在卷材两端和中部三处测量宽度，长度，以长乘宽度的平均值求得每卷卷材面积。
若有接头，以量出两段长度之和减去150mm计算。
当面积超出标准规定的正偏差时，按公称面积计算其卷重，当其符合最低卷重要求时，亦判为合格。
3）厚度
使用l0mm直径接触面，单位面积压力为0.02MPa，分度值为0.0lmm的厚度计测量，保持时间5s。
沿卷材宽度方向裁取50mm宽的卷材一条（50mm×
l000mm），在宽度方向测量5点，距卷材长度边缘150mm±
15mm向内各取一点，在两点中均分取其余3点。
对砂面卷材必须清除浮砂后再进行测量，记录测量值。
计算5点的平均值作为该卷材的厚度。
以所抽卷材数量的卷材厚度的总平均值作为该批产品的厚度，并报告最小单值。
2.弹性体改性沥青防水卷材的物理力学性能试验试件
将取样卷材切除距外层卷头2500mm后，顺纵向切取长度为800mm的全幅卷材试样2块，一块作物理力学性能检测用，另一块备用。
按表3所示的部位规定的尺寸和数量切取试件。
试件边缘与卷材纵向边缘间的距离不小于75mm。
人工气候加速抗老化性能试件按GB/T18244切取。
共取2组。
一组进行老化试验；
一组作为对比试件，在标准条件下进行性能测定。
表3
试验项目
试件代号
试件尺寸，mm
数量，个
可溶物含量
A
100×
100
拉力和延伸率
B，B′
250×
50
纵横向各5
不透水性
C
150×
150
耐热度
D
低温柔度
E
25
撕裂强度
F，F′
200×
75
3.弹性体改性沥青防水卷材拉力及最大拉力时延伸率试验
1）拉力试验机：
能同时测定拉力与延伸率，测力范围0~2000N，最小分度值不大于5N，伸范围能使夹具间距（180mm）伸长l倍，夹具夹持宽度不小于50mm。
2）试验温度：
23℃±
2℃。
3）试验步骤
将按13.3.1.3切取的试件（B，B′）放置在试验温度下不少于24h。
校准试验机，拉伸速度50mm/min，将试件夹持在夹具中心,不得歪扭，上下夹具间距离为180mm。
启动试验机，至试件拉断为止，记录最大拉力及最大拉力时伸长值。
4）计算
分别计算纵向或横向5个试件拉力的算术平均值作为卷材纵向或横向拉力，单位N/50mm。
延伸率按下式计算：
E=100（L1-L0）/L
式中：
E——最大拉力时延伸率，%；
L1——试件最大拉力时的标距，mm；
L0——试件初始标距，mm；
L——夹具间距离，180mm。
分别计算纵向或横向5个试件最大拉力时延伸率的算术平均值作为卷材纵向或横向延伸率。
4.弹性体改性沥青防水卷材不透水性试验
1）仪器设备：
电动防水卷材不透水仪
2）试件在试验前，应原封放于干燥处并保持在15~30℃范围内一定时间，试验室温度应每日记录。
3）试验条件：
水温20±
5℃。
水应为蒸馏水或洁净的淡水（饮用水）。
4）试验步骤
（1）将卷材剪成直径130mm的圆形待用。
（2）将20±
5℃的蒸馏水或洁净的淡水慢慢倒入三个透水盘中，水盘内接近溢满状态时，把圆形试件分别放在透水盘上，再把带孔的园压片压在上边，用压盘压上，把螺丝拧紧。
（3）把注水口的盖拧下来，往里注满水再拧紧盖。
（4）调节压力表（按要求把上接点调到0.1，下接点调到0.05）。
（5）时间设定，按测试要求设定时间，计时器再计时。
（6）压力达到设定压力时，计时器正常计时。
（7）试验完毕，打开防水阀，排出压力和水，拧开螺丝，卸下试件并把试盘擦干净。
5）试验结果：
检查试件有无渗漏现象。
5.弹性体改性沥青防水卷材的耐热度试验
1）仪器与材料
电热恒温箱：
带有热风循环装置。
温度计：
0~150℃，最小刻度0.5℃。
干燥器：
φ250~300mm。
表面皿：
φ60~80mm。
天平：
感量0.001g。
试件挂钩：
洁净无锈的细铁丝或回形针。
2）试验步骤
在每块试件距边一端1cm处的中心打一小孔。
将试件用细铁丝或回形针穿挂好试件小孔，放入已定温至标准规定温度的电热恒温箱内。
试件的位置与箱垂距离不应小于50mm，试件间应留一定距离，不致粘结在一起，试件的中心与温度计的水银球应在向一水平位置上，距每块试件下端10mm处，各放一表面皿用以接受淌下的沥青物质。
3）试验结果
加热2h后观察并记录试件涂盖层有无滑动、流淌、滴落。
任一端涂盖层不应与胎基发生位移，试件下端应与胎基平齐，无流挂、滴落。
6.弹性体改性沥青防水卷材试验的判定规则
1）卷重、面积、厚度与外观：
在抽取的5卷样品中上述各项检查结果均符合规定时，判定其卷重、面积、厚度与外观合格。
若其中一项不符合规定，允许在该批产品中另取5卷样品，对不合格项进行复查。
如全部达到标准规定时则判为合格；
若仍不符合标准，则判该批产品不合格。
2）物理力学性能
（1）抽样：
从卷重、面积、厚度及外观合格的卷材中随机抽取1卷进行物理力学性能试验。
（2）判定：
可溶物含量、拉力、最大拉力时延伸率、撕裂强度各项试验结果的平均值达到标准规定的指标时判为该项指标合格。
不透水性、耐热度每组3个试件分别达到标准规定指标时判为该项指标合格。
低温柔度6个试件至少5个试件达到标准规定指标时判为该项指标合格。
型式检验和仲裁检验必须采用A法。
人工气候加速老化各项试验结果达到规定时判为该项指标合格。
各项试验结果均符合规定，则判该批产品物理力学性能合格。
若有一项指标不符合标准规定，允许在该批产品中再随机抽取5卷，并从
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