何俊鹏

（北京东方雨虹防水技术股份有限公司，北京 100123）

0 前言

随着地下室防水材料的发展，地下室防水施工工艺也日趋成熟。目前，地下室侧墙一般采用涂卷复合的防水构造，即先施工1.5mm厚沥青基防水涂料，然后再进行防水卷材的铺贴[1]。这种施工工艺的优势主要体现在2个方面：（1）增加了1道防水层，提高了系统防水等级；（2）封闭了基层的蜂窝孔洞，提高了防水卷材的满粘率，降低了窜水风险。但该防水构造在立面施工时也存在以下问题：（1）沥青基防水涂料在干固过程中存在一定程度的收缩，现场施工的厚度和遍数均依赖于工人的经验，无法稳定满足干固后防水涂料厚度在1.5mm左右的要求，导致防水卷材铺贴时会出现下滑剥落现象；（2）为了追求施工效率，现场施工时往往会增加单遍施工厚度，导致防水涂料在干固前出现流挂现象，影响防水涂料的防水效果和后续防水卷材的施工质量[2]。因此，研究沥青基防水涂料立面施工性能对指导工程施工和优化施工工艺具有重要意义。

为此，本文以市场上主流的3款沥青基高粘抗滑防水涂料为对象，研究动力黏度、固含量和干固质量损失率对防水涂料喷涂施工性能、立面抗流挂性能和施工效率的影响。并结合防水涂料干湿密度和干固时间，计算了目前主流沥青基高粘抗滑防水涂料产品在理想施工条件下的最快施工速度，得出了影响施工效率的最主要因素。

1 试验

1.1 试验材料

试验选用雨虹BH2、科顺抗滑、宏源抗滑（产品编号分别为1#、2#、3#）3种高粘抗滑沥青防水涂料，主要力学性能如表1所示。

表1 高粘抗滑沥青防水涂料的主要力学性能

由表1可以看出，3种高粘抗滑沥青防水涂料的剥离强度、粘结强度和断裂伸长率差异不大，整体可视作同一力学性能指标产品，在正常施工、养护和使用条件下，均具有良好的使用性能。

1.2 主要试验方法

（1）本试验依据GB/T 2794—2013《胶黏剂黏度的测定单圆筒旋转黏度计法》对3种高粘抗滑沥青防水涂料黏度进行测试，依据GB 9264—1988《色漆流挂性测试方法》进行抗流挂性能测试；依据GB/T 13354—1992《液态胶粘剂密度的测定方法重量杯法》对防水涂料的湿密度ρ湿进行测试；依据GB/T16777—2008《建筑防水涂料试验方法》对防水涂料的固含量、表干时间t表和实干时间t实进行测试。

（2）为了计算本试验中的理论防水涂刷厚度，需要对3种高粘抗滑防水涂料的干膜密度、干固质量损失率进行测试，其测试方法为：采用标准涂布率测试模框，尺寸为36cm×14cm，模框厚度为1.5mm。

（3）涂布率测试

涂膜凹槽首先涂刷脱模剂，并通过电子秤称量模框质量m1，随后将防水涂料倒入其中，并刮涂平整，湿膜厚度达到1.5 mm，将有效区域外的涂料擦拭干净，再次称量m0。

涂膜在标准环境下养护7 d，待防水涂料完全干燥后，将涂膜揭下，称量干膜后的质量m2，再划分成若干个10 mm×10 mm的试块，测试每个试块的厚度，并计算出平均厚度h。

涂膜干固质量损失率η可由式（1）计算得出：

涂膜干膜密度ρ干可由式（2）计算：

式中：S——涂膜面积，cm2。

2 试验结果与分析

高粘抗滑沥青防水涂料的施工性能：（1）防水涂料的操作性能，包括材料喷涂施工的雾化效果和喷涂连续性；（2）防水涂料的涂布率，代表了达到设定施工厚度时，单位面积防水涂料的消耗量；（3）防水材料的施工效率，施工效率的影响因素包括喷涂性能、单遍最大涂刷厚度和理论涂刷厚度的影响。

因此，根据试验结果分析防水涂料固含量、黏度和干固收缩率对防水涂料施工性能的影响，并对3种高粘抗滑防水涂料干膜厚度1.5 mm时的涂布率、涂刷厚度和理论施工时间进行计算。

2.1 防水涂料固含量对喷涂性能的影响

依据GB/T 16777—2008对3种高粘抗滑沥青防水涂料的固含量进行了测试；在环境温度23℃、相对湿度50%条件下，采用同一台无气喷涂机对3种高粘抗滑防水涂料进行喷涂施工，调整喷涂机的压力和喷枪，使其喷涂雾化效果达到最佳，并记录防水涂料喷涂量10 kg时，喷涂过程中由于喷涂性能不佳而导致的中断次数。3种高粘抗滑防水涂料的固含量和喷涂施工性能如表2所示。

表2 高粘抗滑沥青防水涂料的固含量和喷涂性能

从表2可以看出，3种高粘抗滑沥青防水涂料均能达到良好的雾化效果，但喷涂中断次数各不相同，当固含量从57%增大到65%时，每喷涂10 kg高粘抗滑沥青防水涂料的中断次数从2次增加到了7次，表明固含量越高，其喷涂连续性越差。喷涂中断的原因均为喷嘴堵塞，这可能时由于高粘抗滑防水涂料的固含量中有一部分是由填料构成，填料含量的增加会导致喷枪枪嘴堵塞概率增大[3]。

2.2 动力黏度对抗流挂性能的影响

在温度23℃、相对湿度50%条件下，对3种高粘抗滑沥青防水涂料的动力黏度和开始滑移时的流挂厚度如表3所示。

表3 高粘抗滑沥青防水涂料的动力黏度及施工流挂厚度

由表3可以看出，随着高粘抗滑沥青防水涂料的的动力黏度的提高，其开始流挂的厚度也相应增大。在实际施工中，涂料流挂会导致涂料厚薄不均，表面不平，影响后续防水卷材施工和整个涂卷复合防水体系的力学性能和防水效果。因此，开始流挂的厚度代表了防水涂料单次施工的极限厚度，由此可知，高粘抗滑防水涂料的动力黏度越大，其单次施工厚度越大，施工效率越快。

2.3 干固质量损失率对施工效率的影响（见表4）

表4 高粘抗滑防水涂料干湿密度和干固质量损失率

由表4可知，3种高粘抗滑沥青防水涂料的干膜密度和湿料密度差异不大，但干固质量损失率存在一定差别，在干湿密度都接近的情况下，干固质量损失率也反应了体积损失率，而对于涂膜类防水而言，体积变化主要体现在厚度的变化上，因此，质量损失率越大，其涂膜厚度的变化越大。在达到相同干膜厚度时，质量损失率越大的防水涂料，其需要涂刷的湿料质量和厚度就越大，会降低防水涂料的施工效率。

根据干湿密度和质量损失率可以按式（3）计算每平方米防水材料的消耗量m湿：

根据式（4）可进一步求得每平方米所需要涂刷的湿料的厚度h湿：

式中：η——质量损失率；

h湿——在防水涂料干膜厚度为h干的情况下对应的防水涂料湿料涂刷厚度，需要注意的是该计算方式不考虑涂料立面流挂。

在实际工程施工过程中，防水涂料的干膜厚度一般要求为1.5 mm，故设定h干=1.5 mm，并将涂刷面积取1 m2，计算防水涂料的消耗量和涂刷厚度，结果如表5所示。

由表5可知，由于3种高粘抗滑防水涂料的干湿密度接近，但1#防水涂料的干固质量损失率较小，在达到1.5 mm干膜厚度时，1#防水涂料的湿料涂膜厚度较小，质量较轻，对施工效率有提高作用；但同时由2.2可知，1#高粘抗滑防水涂料由于动力黏度较小，单次涂刷厚度较小，降低了整体的施工效率。因此，还需要进一步计算才可得知影响施工效率的主要因素。

2.4 理论最快施工时间计算

基于以下2个假定进行施工时间的计算：（1）假定施工现场人员、调度和管理完全可控的情况下，涂料干固可立刻施工第2遍，中间无间隔时间；（2）假定工地现场施工面积足够大，在1遍施工尚未结束时，其最初施工的部位即达到表干状态，并开始下一遍施工。

施工总时间按式（5）计算：

式中：t总——整体最快施工时间，min；

t表——防水涂料的表干时间，min；

t实——涂料的实干时间，min；

d总——防水涂料总施工厚度，μm；

d——防水涂料最大可施工厚度，μm。

由式（5）可以看出，计算施工时间还需要对t表和t实进行测试，故在标准环境下，依据GB/T 16777—2008对3种高粘抗滑沥青防水涂料的干固时间进行测试，并将单次最大涂刷厚度和达到1.5 mm干膜厚度时的总涂刷厚度d总见表6。

表6 干固时间及立面涂刷厚度试验结果

由表6可见，要达到1.5 mm的干膜厚度，3种高粘抗滑防水涂料至少需要施工3～5遍，这对实际施工造成了较大的难度，极大增加了人工成本，降低了施工效率。

将表6的结果代入式（5）进行计算，可以得出1#、2#、3#高粘抗滑沥青防水涂料在标准环境下的理论最快施工时间分别为379、246、263 min。可以看出，3种高粘抗滑沥青防水涂料的理论最快施工时间各不相同，其中1#高粘抗滑沥青防水涂料的施工时间较长，达到了379 min，远高于2#、3#高粘抗滑沥青防水涂料。

结合2.2和2.3的结论可知，1#防水涂料的动力黏度最低，对施工效率带来了不利影响，但同时其干固质量损失率也较小，能够起到提高施工效率的作用。理论最快施工时间最终结果显示，2#和3#高粘抗滑防水涂料的施工时间接近，但1#施工时间较长。这表明动力黏度是影响高粘抗滑沥青防水涂料的主要因素。

3 结论

（1）在本试验测试范围内，固含量越低，高粘抗滑沥青防水涂料喷涂连续性越好，施工效率越高。

（2）高粘抗滑沥青防水涂料动力黏度越大，单次施工厚度越大，施工效率越高；干固质量损失率越大，达到相同厚度的湿料涂刷量和涂刷厚度越大，施工效率越低。

（3）通过对理论最快施工时间的计算可知，动力黏度是影响高粘抗滑沥青防水涂料的最主要的因素。

（4）在达到干膜厚度1.5 mm要求时，市场上主流的高粘抗滑沥青防水涂料均需要涂刷3～5遍，而施工现场仅施工1～2遍，产品的性能与市场上的施工习惯之间仍存在较大的差异，需要从产品和施工和管理的角度，共同推进地下防水工程的发展。