关键词：防水卷材；防水涂料；检测方法；弹性体改性沥青防水卷材；自粘聚合物改性沥青防水卷材；预铺防水卷材；湿铺防水卷材；聚氨酯防水涂料；聚合物水泥防水涂料；拉伸性能；不透水性；耐热性
引言
国家基础设施建设的发展致使建筑材料的需求越来越大。当今建筑市场中防水材料种类繁多，鱼龙混杂，劣质的防水材料投入使用后将引发严重的工程质量问题．因此防水材料的检测工作也引起了相关部门的高度重视，防水材料的检测力度也在不断加强。目前在建筑工程中我们常用的防水材料有四大类型：①建筑防水涂料；②防水卷材；③刚性防水材料；④建筑密封材料。本文主要对防水涂料和防水卷材的检测进行探讨。
一、建筑防水涂料
1.1聚合物水泥基复合材料
常用于潮湿基面施工的聚合物水泥复合防水材料是将丙烯酸酯为主的聚合物乳液与其他外加制剂混合而成的一种水性两种组成成分混合的防水建材。根据相关标准规定可将其分为Ⅰ型、Ⅱ型和Ⅲ型三种不同的类型，Ⅰ型、Ⅱ型和Ⅲ型由于涂料的配方及适用条件的区别，三者间延伸性、强度和低温要求也各不相同，Ⅰ型防水材料强度低但延伸性能好，有低温要求，而Ⅱ型和Ⅲ型与Ⅰ型情况完全相反。
断裂伸长率、固体含量、干燥时间、不透水性及无处理拉升强度是对JS防水涂料检测的主要项目。对聚合物水泥基复合防水材料进行检测前，因为涂料涂膜制备的好坏直接关系到试验结果的准确性和对防水涂料质量的判定，要严格按照要求制备涂膜。在GB/T23445—2009《聚合物水泥防水涂料》标准中规定，JS涂料的制备要分2或3次涂覆完成，每次涂覆间隔为12-24h,且最终制备完成时要求达到1.5±2mm的样品厚度，然后将检测试样置于标准环境中96h，再进行脱模，脱模时由于样品强度较低容易损坏，应选择适宜的脱模剂以避免对试样性能的影响。试样脱模后在40℃左右的干燥箱中倒置48h后取出并置于干燥器内冷却至室温。涂料的涂覆次数、搅拌质量、护养条件及试样厚度均对测试结果有较大的影响。在厚度确定的条件下，涂覆次数与成膜的密实、延伸性都成正相关关系。在搅拌涂料过程中由于涂料絮凝极易使外加制剂聚集，难于融合，最终导致试样制备后产生孔隙降低强度。对于涂抹次数不变的情况下，检测数据随其厚度增加而逐渐不稳定，产生跳跃性数据。另外，护养条件对试验结果影响较大，尤其是湿度，故必须保证涂膜是在标准条件下放置。
1.2聚氨酯防水涂料
以国标GB/T19250-2003《聚氨酯防水涂料》为根据对聚氨酯防水涂料进行检验，其主要检验项目与聚合物水泥基复合材料相同。由拉伸强度和断裂伸长率两项技术指标共同组成的拉伸性能检测是聚氨酯防水材料检测中最重要的指标，根据拉伸性能的强弱可将此类材料分为Ⅰ、Ⅱ两类，Ⅱ类材料的拉伸强度和断裂伸长率明显高于Ⅰ类材料。具体检测方法以GB/T16777—2008《建筑防水涂料试验方法》为依据进行，按照防水材料生产厂家的组分配方和比例将涂料各组分准确称量后混匀，在涂料的试样制备过程中必须严格控制涂料及涂膜内的空气或气泡的数量，使空气对试验结果的影响降到最低，试验时主要采取两方面的措施对其进行控制，首先是在双组份混匀的过程中需要对搅拌速度进行控制，防止搅拌速度过快而将空气混入涂料内，产生较大的空泡；再者即在用模板制备涂膜时，把搅拌均匀的涂料倒入模板后用刮板在涂料表面进行刮除，从而将涂膜内混入的空气基本全部除去。其涂膜制备过程与JS涂料一致，但需脱模后倒置于23℃左右、湿度为5O±10％的标准护养环境中72h。将制备好的涂膜按照标准规定做成哑铃形的样品后，在样品上选取适宜位置画两条距离为25mm平行线作为标志线，在标志线的中间和两端分别选取三点对样品的厚度进行测量，并取三者平均值作为样品厚度。把试样放置在标距为70mm的拉伸试验机的夹具间，拉伸速度设为500mm/min，对试样拉伸至断裂时的最大载荷和表现间距进行记录，并计算其最大延伸率和拉伸强度。诸多的实验数据均显示大多数这类防水涂料的断裂延长率都可达到标准要求，但拉伸强度的检测数据不仅波动性大、时好时坏，而且经常难以达标。
二、建筑防水卷材
防水卷材有很多种规格及品种，在建筑工程中常用的有沥青复合胎柔性防水卷材、塑性体改性沥青类防水卷材、弹性体改性沥青类防水卷材、自粘聚合物改性沥青类防水卷材、湿铺防水卷材、预铺防水卷材等等，其检测依据国家标准CB/T328.1-2007～CB/T328.27-2007《建筑防水卷材试验方法》进行，主要检测指标有拉伸性能、不透水性、耐热性和低温柔性等。
2.1检测指标
按GB/T328.8-2007《建筑防水卷材试验方法第8部分：沥青防水卷材拉伸性能》的规定，拉伸试验应制备两组试件，一组纵向5个试件，一组横向5个试件。试件宽度为(50±0.5)mm。表面的非持久层应去除。试件在试验前在(23±2)℃和相对湿度（30～70)％的条件下至少放置20h。将试件紧紧夹在试验机夹具中，夹具距离为(200±2)mm，以(100±l0)mm/min拉伸速度拉伸试件至断裂。去除任何在夹具10mm以内断裂或夹具中滑移超过极限值的试件的试验结果，用备用件重测。
GB/T328.10—2007《建筑防水卷材试验方法第10部分：沥青和高分子防水卷材不透水性》主要检测不透水性，即产品的耐积水或有限表面承受水压。标准规定了两种方法：方法A适用于卷材低压力的使用场合，试件满足直到60kPa压力24h;方法B适用于卷材高压力的使用场合，采用有四个规定形状尺寸狭缝的圆盘保持规定水压24h，或采用7孔圆盘保持规定水压30min，观测试件是否不渗水。这两种方法均以所有试件满足要求时，才能认为卷材不透水性合格。
GB/T328.11-2007《建筑防水卷材试验方法第11部分：沥青防水卷材耐热性》主要检测卷材的上表面和下表面在规定温度或连续在不同温度测定的耐热性极限。标准也规定了两种方法：方法A，试件分别垂直悬挂在规定温度的烘箱中，在规定的时间后测量试件两面涂盖层相对胎体的位移。平均位移超过2.0mm为不合格。方法B，试件分别垂直悬挂在规定温度的烘箱中，在规定的时间后测量试件两面涂盖层相对胎体的位移及流淌、滴落。方法A采用三个试件的滑动值的平均值不超过2.0mm认为合格，方法B以试件下端的涂盖层不应超过胎基，无流淌、滴落、集中性气泡，为规定温度下耐热性符合要求，且一组三个试件都应符合要求。
GB/T328.14—2007《建筑防水卷材试验方法第14部分：沥青防水卷材低温柔性》主要检测卷材的在规定温度下弯曲无裂缝的能力标准要求卷材的上表面和下表面均进行检测，并去除表面的任何保护膜。弯曲轴直径根据产品不同可以为20mm、30mm、50mm。两个圆筒间的距离应按试件厚度调节。在完成弯曲过程10s内，用肉眼检查试件有无裂缝。一个试验面在规定温度至少4个无裂缝为通过，上表面和下表面的试验结果均应通过，才能认为符合要求。
在实际检测过程中，防水卷材的拉伸性能、耐热性、不透水性能常能满足要求，而低温柔性却时常不能满足要求。
2.2湿铺防水卷材
原产品标准GB/T23457—2009《预铺/湿铺防水卷材》已不适应湿铺防水卷材的发展定位和应用，新标准GB/T35467—2017《湿铺防水卷材》已于2017年12月29日发布，并将于2018年11月1日实施。新标准最大的变化是进一步明确了标准适用范围，变更了分类，并对一些试验项目和试验方法进行了修改完善。
1）面积、单位面积质量、厚度
面积是防水卷材的基本销售计量单位，单位面积质量和厚度会影响产品的防水功能和工程应用，指标规定如下：
面积不小于产品面积标记值的99％。PY类产品单位面积质量、厚度应符合标准表1规定。H类、E类卷材厚度平均值不小于标称值。
H类、E类产品厚度不得小于1.5mm，PY类产品厚度不得小于3.0mm。
2）外观
外观是产品质量的直观体现，影响防水卷材的功能与应用，采用了与GB18242和GB23441相似的规定与表述方法。抽取成卷卷材在平面上展开，目测检查。
3）可溶物含量
可溶物含量仅针对PY类，体现沥青的含量。标准从保证防水和施工搭接可靠角度出发，厚度要求3.0mm，可溶物含量相应规定为≥2100g/m2，与同厚度的其他沥青卷材相同，也与原标准指标相同，删除了原标准4.0mm厚度的指标要求。
4）拉伸性能
拉伸性能反映了卷材的机械性能，满足生产、施工及材性的需要，主要体现产品高分子膜及聚酯胎基的机械性能。
5）撕裂力
原标准项目名称为“撕裂强度”，由于结果用力值来表示，新标准改为“撕裂力”。撕裂力反映卷材在施工过程中，由于缺口、孔洞造成的撕破，指标根据验证试验确定为：H类≥20N、E类≥25N、PY类≥200N，比原标准I型要求提高。
6）耐热性
湿铺卷材的自粘胶是热熔的，设置“耐热性”项目是为了防止施工时高温流淌，反映材料特性。要求为：70℃，2h无流淌、滴落，滑移≤2mm。与原标准相比增加了位移距离测量的要求。
7）低温柔性
低温柔性反映了材料特性，但与实际使用环境关系不大，仅根据材料特性来确定。考虑到整个改性沥青卷材标准指标改革调整，不再分型，统一要求，低温柔性定为：-20℃无裂纹，属于原标准的中间值。
8）不透水性
不透水性反映防水卷材的抗水压能力，但与地下工程的抗渗性原理意义不一样，前者是无支撑本体材料，后者是有基层支撑。指标为0.3MPa，120min不透水，与原标准相同。
9）卷材与卷材剥离强度（搭接边）
湿铺防水卷材要形成一个完整柔性包裹系统，卷材与卷材之间应当自粘搭接。自粘搭接的效果，用卷材与卷材剥离强度表征，并明确了在“搭接边处”裁取试件的要求。为保证长期的搭接效果，同时还规定了浸水处理和热处理，指标根据验证试验确定为无处理；1.0N/mm，浸水处理：0.8N/mm，热处理：0.8N/mm。原标准指标无处理、热处理都是1.0N/mm，无浸水处理要求。
10)渗油性
自粘沥青是湿铺卷材的主体材料，为了避免有些产品加入过多溶剂油，造成使用过程油分迁移挥发导致的粘结性丧失和老化，用“渗油性”项目控制。根据验证试验定为：≤2张，与原标准指标相同，但由于试验方法改变，试验温度提高到（80±2）℃，实际要求大幅提高。
11）持粘性
卷材粘合后，保持粘合效果对使用非常重要，否则很容易产生翘曲分离，用“持粘性”表征，根据验证试验结果指标提高到≥30min。原标准为15min。
12）与水泥砂浆剥离强度
湿铺防水卷材的重要特性是用水泥砂浆（净浆）粘接，其性能用本试验项目表征，为了避免提高无处理剥离强度而加入较多的易迁移挥发成分，引起快速老化，标准降低了无处理剥离强度指标，定为：≥1.5N/mm（原标准为2.0N/mm）。热处理指标也降为：≥1.0N/mm（原标准为1.5N/mm），已能够反映产品性能和满足工程需要。
13）与水泥砂浆浸水后剥离强度
湿铺防水卷材用在地下工程长期有水场合，其与砂浆的长期粘结性是影响防水效果的重要影响因素，用本试验项目表征，指标根据验证试验定为：≥1.5N/mm，与原标准保持不变。
14）热老化（80℃，168h）
热老化反映了材料的使用寿命，是耐久性指标，用热老化后的拉伸性能保持率和低温柔性表征。新标准要求有所提高，处理温度提高至80℃（原标准为70℃）；拉力强度保持率指标为：≥90%，伸长率保持率指标为：≥80%，与原标准要求一样，低温柔性指标为：-18℃，无裂纹。
15）尺寸变化率
尺寸变化率反映了卷材在生产过程和使用过程中高温引起的卷材胎基或膜基尺寸变化，该变化会引起卷材生产过程的变形以及使用过程中搭接的脱开，是湿铺卷材最重要的应用性能之一。本标准将原标准的热稳定性拆分成“尺寸变化率”和“热稳定性”两项性能分别测试。其中尺寸变化率不再观察外观，而将试验温度提升至90℃进行测试，指标定为：H类±1.0%、E类±1.5%、PY类±1.5%，相比原标准70℃、±2.0%的要求提高。
16）热稳定性
本标准热稳定性只观察外观变化，热稳定性在70℃下进行试验，外观要求：无起鼓、流淌，高分子膜或胎基边缘卷曲最大不超过边长1/4。相比原标准，最后一条“卷曲不超过1/4”是本标准的新增规定。很多湿铺卷材，在工地上阳光照射后受热，会导致起鼓、边缘起卷，最终造成搭接失败，因此新增了边缘卷曲的规定。
18）检测规则
新标准在检测规则中，增加了将“无处理卷材与卷材剥离强度（搭接边）”列入出厂检验项目的规定。其他内容相比原标准没有改变。
范围中明确了产品是聚合物改性沥青防水卷材。
19）新标准要点
分类取消了I、II型分级，改为按增加材料分类，其中PY类指向聚酯胎基产品、H类指向聚酯膜产品、E类指向交叉层压膜产品。删除了聚酯胎基产品4mm的规格。试验项目上，增加了卷材与卷材剥离强度浸水处理的要求。试验方法上，耐热性、渗油性、与水泥砂浆剥离强度、热老化、尺寸变化率、热稳定性等项目均有较大变化。
三、结束语
建筑防水工程良好建设是以质量良好、性能优越的防水材料为前提的，且随科技的日新月异防水材料发展迅猛，这对防水材料的检测方法提出了更高的要求，只有认真实行技术检测规范，提高检测方法的准确性，根据检测结果对防水材料的生产开发进行指导，才能切实提高建筑防水工程的质量，促进建筑防水材料行业的不断前进和发展。
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论文作者:何勇明
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第33期
论文发表时间:2019/3/6
标签：卷材论文; 防水材料论文; 标准论文; 强度论文; 指标论文; 厚度论文; 耐热性论文; 《建筑学研究前沿》2018年第33期论文;