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化学建材防水涂料检测要点的分析

2023-01-19何前明缪杰初缪振宇

化工管理 2023年1期
关键词:防水涂料成膜涂料

何前明,缪杰初,缪振宇

(杭州市临平区质量计量监测中心,浙江 杭州 311100)

0 引言

由于建筑需求的不断提升以及建材研发技术的迭代,建材市场的防水涂料种类更为多样,但无论何种防水涂料都要符合设计技术要求,所选材料的企业必须具备生产资质、产品环保、力学性能等检验证,且在正式使用前都需进行性能检测,必须满足产品耗能、碳足迹、空气容许度、拉伸强度、粘接强度、断裂延伸率性能、抗渗性能、低温柔性、有害物质含量等检测标准,从而提高建筑工程施工的整体防水质量。

1 化学建材防水涂料的主要类型

化学建材防水涂料的类型众多,根据原料和技术可分为通用型GS防水涂料、合成高分子防水涂料、高弹力丙烯酸防水涂料、聚合物改性沥青防水涂料、聚合物水泥防水涂料等。

1.1 通用型GS防水涂料

通用型GS防水涂料主要由丙烯酸乳液、助剂、特种水泥、级配砂和矿物质粉末按一定比例混合而成的双组分防水材料,材料混合后会形成表面涂层防水,并能接触到材料底部形成结晶体,有效避免水的外渗,起到双重防水效果。GS防水涂料的柔韧性较强,用途广泛,可应用于厨房、浴室、外墙、屋面等,还可适用于屋顶、地下室等室外场所,具有优越的防水、防潮气、防盐份污染的效果。

1.2 合成高分子防水涂料

合成高分子防水涂料的成膜物质为多种高分子聚合材料,为达到优良的高弹性和防水性能,还需添加触变剂、防流挂剂、流平剂、催化剂和增稠剂等。此种材料环保性较高,无毒、无味、无污染,且延展性、耐水性、耐碱性、自我修复能力都较强。并且合成高分子防水涂料在光、热、氧、紫外线等环境下依然能长期保持稳定的防水性能,有效粘结玻璃、陶瓷、塑料、金属和混凝土等不同基质的建筑材料。合成高分子防水涂料能够在-20~170 ℃的环境下依然保持良好的防水效果,且涂料能够渗透到材料的孔隙中,具有极强的抗断裂性能,断裂伸长率可达到600%。

1.3 高弹力丙烯酸防水涂料

高弹力丙烯酸防水涂料的核心原料是高档丙烯酸乳液,以及多类助剂、填充剂共同组成的高性能防水涂料,由于所添加的助剂为高分子助剂,所以相较于普通防水涂料,其防水性能、拉伸性和粘结性更强。此种防水材料的环保性能极佳,可直接用于饮用水工程,能够抵抗热胀冷缩,可专门用于潮湿、冷热交替环境下的建筑防水,且在轻微地震或晃动下,防水层也能保持稳定联结[1]。

1.4 聚合物改性沥青防水涂料

聚合物改性沥青防水涂料的基本原料为沥青,运用了合成高分子聚合物进行改性,改性后形成了水乳型或溶剂型的防水涂料。沥青基防水涂料的改性后,防水涂料的柔韧性、延展性、气密性、抗裂性等方面都得到很大改善。此种防水涂料中橡胶能够形成相互串联的成膜网面,具有高橡胶弹性和低温柔性,并能吸收室内外噪音,是桥梁工程最理想的防水材料。

1.5 聚合物水泥防水涂料

聚合物水泥防水涂料主要有高分子聚合物乳液和各类添加助剂组合而成的双组分防水涂料,其中包含了有机聚合物乳液和无机水泥,此种防水涂料所形成的涂膜弹性较高,无机材料的添加也会增强涂料的耐久性,有效抵抗基层的变形,增强与基层的粘结性。聚合物水泥防水涂料中的有机聚合物的成膜柔性佳,表面张力低,但耐老化性能弱,所以通过添加无机水泥,既能够强化涂料的抗湿性和抗压强度,又能弥补有机材料的耐老化性和自身的柔性。此种材料也能够应对冷暖温度的急剧变化,在-35~45 ℃的环境下依然保持良好的防水和断裂延伸性能,且涂料可进行染色,具有较好的装饰效果[2]。

表1 五类防水涂料的基本性能与适用范围表

2 化学建材防水涂料的检测要点

2.1 明确检测评价指标

化学建材防水涂料检测前需根据国家检测标准和建筑施工需求明确检测评价指标,在检测指标的指引和要求下才能精准把控防水涂料的基本性能是否完全达标。检测评价指标既要包括对防水涂料耐水性、耐久性的要求,还需检测产品的碳足迹、单位产品耗能、水消耗量和产生的废水排放,所以需根据防水涂料的资源属性、能源属性、环境属性以及品质属性四大方面量化指标要求,本文以水性防水涂料和高固含量型防水涂料为例列举检测评价指标(表2)。

表2 水性防水涂料和高固含量型防水涂料检测评价指标

2.2 防水涂料基本性能检测要点

2.2.1 拉伸性能检测

在防水涂料拉伸性能检测中,样品的裁剪、夹具的松紧和隔离层的放置都会影响检测数据的精准性。因此在防水涂料的裁剪中,应确保裁剪区域的平整度,且不能存在任何缺口;还需合理控制夹具的松紧度,可选用缠绕式夹具增大涂料与夹具之间的摩擦力,避免产生不正常的检测数值;并在检测时去除提前放置的隔离层,防止隔离层造成检测数值不准确。

2.2.2 断裂延伸率检测

将防水涂料均匀涂抹在已打蜡的玻璃板上,将成膜厚度控制在1.2~1.5 mm,放置7天后放于1%的碱水中浸泡7天,并在50 ℃左右的烘箱中烘24 h,涂料取出后做哑铃型拉伸实验,若拉伸保持率始终都能达到80%,则代表合格。

2.2.3 低温柔性检测

低温柔性主要体现在防水涂料的断裂、裂纹等情况,低温柔性检测需要在低温环境下进行,检测温度是影响低温柔性检测准确性的主要因素,并且不同检测标准所规定的温度条件和湿度条件也存在差异,具体要求如表3所示。在防水涂料低温柔性的检测中,需要借助玻璃板,在玻璃板上打蜡,将涂料多次涂刷在玻璃板上,成膜厚度应控制在1.2~1.5 mm,成膜干透后需在检测标准规定温度下的室内放置7天,并将其剪成长1.2~1.5 cm、宽2 cm的条形,再放置在-25 ℃环境下30 min,用半径为0.5 cm的圆棒在条形涂料正反缠绕以此,若无断裂和裂纹现象则代表合格[3]。

表3 不同检测标准下防水涂料试验条件

2.2.4 不透水性检测

防水涂料的不透水性检测需要运用检测仪器,将涂料以1.5 mm的厚度涂在玻璃板上,静放7天后放入50 ℃左右的烘箱内烘24 h,取出后再静放3 h,对其进行不透水实验,若0.3 MPa的不透水性能够保持30 min,并未存在透水渗水情况,则代表合格。如果在缺乏玻璃板、烘箱和充足检测时间的情况下,可采用目测法检测涂料的不透水性,需将涂料分4~6次涂到无纺布上,24 h后涂料基本干透,将其做成缓盒子形状吊空,在盒中加入1%碱水。若经过24 h后未存在渗水情况,则为合格。

2.3 防水涂料检测实验环境控制要点

防水涂料检测过程中,需把控好实验环境的温度、湿度以及试验仪器的无污染,确保涂料成膜质量符合检测标准。比如在聚合物水泥防水涂料或聚氨酯防水涂料检测时,若实验环境湿度低、温度高,则会导致涂料内部水分快速蒸发,涂料的成膜厚度会难以应对后续的性能试验。并且在单组分聚氨酯防水涂料或类似原料防水涂料检测中,其成膜主要依靠空气中的水分,所以应合理控制实验环境的湿度,避免因空气过于干燥而使涂料成膜过薄过脆。并且,在实验环境温度稍高或过高的情况下,还会使防水涂料中的聚氨类化合物产生催化反应,会生成大量二氧化碳,不利于涂料的正常成膜。此外,实验环境的室温条件还会影响涂料的成型结构,若温度较高,所干透的涂料结构会极其松散,从而难以承受性能实验的拉伸和延展。因此,防水涂料的检测试验需优化实验环境,根据相关检测标准规定的环境温度和相对湿度进行试验,以此获取高质量的涂膜和高准确性的检测结果[4]。

2.4 防水涂料检测试样制备工作要点

任何一种防水涂料检测都需要进行取样,并在符合检测标准的实验环境下进行试样配比与混合。比如在聚合物水泥防水涂料的检测试样过程中,按照检测配比要求将液体试样与固体试样进行混合,运用机械式搅拌器械搅拌5 min后静放2 min,最大程度消除气泡。在液体涂料搅拌过程中,可适量加入粉料,直至搅拌容器中不再有团料,就可停止搅拌。若团料难以搅拌充分,则需要使用平头玻璃棒将其碾碎,再继续搅拌作业,直至搅拌均匀。在聚合物水泥防水涂料的搅拌过程中,严禁使用人工搅拌方式,主要由于人工搅拌存在人为不可控因素,难以有效将团料均匀搅拌,所形成的细小团料就会影响后续的性能试验,从而无法获取准确的检测数值。

在防水涂料的试样成膜干透前,也需要精准把控试样涂刷的次数。比如在聚合物水泥防水涂料的试样涂刷过程中,若涂刷次数过少,则最终的成膜厚度会难以达标,厚度过薄会使检测结果超出正常范围内,断裂延伸率和拉伸性能无法达标;若涂刷规定的次数,则会形成较为理想的成膜密实度,且不会出现气泡空洞和颗粒,是涂料规范检测的重要因素[5]。

3 结语

防水涂料是建筑工程施工中必要的化学建材,所形成的涂膜能够有效防止外部雨水或地下水对建筑的侵袭,还能够紧密联结建筑结构。但在防水涂料种类多样的市场环境下,防水涂料的检测成为批量采购和正式投入施工使用的决定因素。化学建材防水涂料的选用应综合考虑其基本性能,在检测过程中应严格遵循检测标准,结合施工需求明确检测评价指标,对涂料开展拉伸性能检测、断裂延伸率检测、低温柔性检测和不透水性检测,并严格把控实验环境和试样制备工作流程,提升检测可行性,确保获取精准的检测结果。

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