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复合防水系统的研究进程及应用

2021-01-08李松阳胡军安

绿色科技 2020年22期
关键词:防水涂料防水层卷材

李松阳,胡军安,江 波

(湖北工业大学 土木建筑与环境学院,湖北 武汉 430068)

1 引言

复合防水层是指彼此相容的卷材和涂料组合而成的防水层[1]。相比于单一的卷材或者涂料组成的防水层,其防渗漏性能和节点部位的处理都更加优秀,因此在近年来被积极推广到了各大工程项目中。然而,现阶段行业内没有明确的标准、规范,使复合防水层的研究和应用更系统化、可操作化。所以,业界学者对于复合防水系统的性能研究给予了广泛关注,并不断为之努力着。该文从复合防水体系的耐久性研究和工程应用两方面综述了近年来的研究进展,以及展望复合防水体系的发展前景。

2 防水体系的复合模式及耐久性研究

在工程设计中,要求两种材料组合使用时能较好的相容,即两种材料之间不会互相排斥,同时要求材料之间具有较好的粘接性能。见表1。

表1 常见复合方法的优缺点

防水层的老化问题一直是人们关注的焦点,业内有学者对复合防水系统的耐久性进行了试验研究。邓必寅[2]将非固化橡胶沥青防水涂料与市面上常见的防水卷材一一复合,通过不同温度、不同龄期的热老化处理后测试对应的剥离强度并进行了对比,结果表明非固化橡胶沥青与沥青基防水卷材粘结效果最好,能相容成一个整体。胡冲等[3]介绍了蠕变型复合防水体系,是由SBS改性沥青防水卷材与热熔性沥青基防水涂料复合构成的。在测试复合系统的耐久性时,将防水涂料选定为非固化橡胶沥青防水涂料和热熔橡胶沥青防水涂料。经过热老化和紫外线老化处理后,对复合构件进行剥离试验。试验结果表明,SBS改性沥青防水卷材与非固化橡胶沥青防水涂料能相容的更好,体系具有更好的耐久性。李藏哲[4]提出防水系统的可靠性与材料成分的化学结构有关。他选取了自粘改性沥青防水卷材和非固化橡胶沥青防水涂料两种材料进行复合,再对构件使用能谱分析、红外光谱和热重分析等方法测试其相容性。结果表明,两种材料相容性好,防水效果好。王喜庆等[5]为了探索特种喷涂橡胶沥青在不同基层材料中的应用,将喷涂橡胶沥青防水涂料与HDPE片材、混凝土试块分别复合,再对试件进行水泥粉污染、紫外线老化、沉积物污染和热老化处理后,测试其剥离性能结果表明,喷涂橡胶沥青防水涂料与HDPE板相容性好。张陆阳[6]测试了防水卷材与涂料的附着力和剥离性能,并初步判断其相容性结果表明:水性高分子防水涂料能和高分子防水卷材相容较好,与部分沥青基防水卷材也能相容。张陆阳等[7]选用了湿铺防水卷材分别和水泥砂浆、聚合物水泥胶胶粘剂、水泥净浆三种粘接材料一一复合后,再与基层粘结。在标准养护后测试试件的剥离强度,结果表明,水泥浆体与湿铺防水卷材的粘接性更强,更有利于施工。尽管有少数研究学者在复合防水系统的某些力学性能研究上取得了一定的成果,但由于复合防水层是屋面防水工程中积极推广的一种防水技术,对于其在不同的工程使用环境中的长期服役性能不清,亟待开展此方面的研究。

3 复合防水系统的工程应用

随着建筑行业对防水设防要求的不断提高,单一防水层可能不再满足某些工程需求,取而代之的是复合防水系统已逐步应用于地下工程、屋面工程、楼地面工程、道路桥梁等建筑领域。

在一般地下防水工程设计中,基本选择以卷材做外防水。但对于变形大、防水等级高的工程,往往采用复合防水体系。李占江等[8]在崇礼太子城冰雪小镇项目中,因为其地下防水设防等级为一级,所以采用了混凝土刚性自防水与柔性卷材、涂料共同设防的方式,在地下室的外墙部位选择非固化复合防水体系,即自粘聚合物改性沥青防水卷材与非固化橡胶沥青防水涂料的复合施工,施工时涂料采用喷涂的工艺,一次施工达到设计厚度要求。钟晖等[9]介绍的青岛市地下廊坊项目中,海口路采用非固化复合防水体系方案,保证管廊具有100年使用寿命。刘金景等[10]介绍市政地下管廊项目,因工程中存在较多结构缝、节点等问题,在结构节点处采用了非固化复合防水体系,确保了工程的可靠性。张浩等[11]以石家庄保利花园写字楼项目为例,介绍了其地下工程防水体系采用了非固化复合防水系统,并加强对不同部位接缝的处理,满足了设计要求。邵莹[12]提出了外包防水设计方案,增加了严寒地区施工条件下复合防水的思路,以呼和浩特地铁建设为例,车站顶板选用非固化复合防水体系,有效地解决了城市轨道交通的渗漏问题。

对于某些细部节点多、防水设防等级高、结构复杂的建筑屋面,复合防水体系往往是首选。贾志军等[13]介绍了种植屋面的防水处理,以廊坊新朝阳广场为例。由于施工现场早晚温差大,屋面的结露现象等外部因素对施工的影响,所以防水层采用了改性沥青耐根穿刺防水卷材与非固化橡胶沥青防水涂料的复合体系,达到了设计预期的效果并且缩短了施工周期。肖建勇[14]介绍的长沙德普五河工业园区屋面工程中,由于前期混凝土浇筑质量差,不防水部位渗漏严重,因此放弃了传统的单一防水卷材施工,采用非固化复合防水体系,保证工程的防水效果。杨韩狄等[15]针对浙商银行大厦高层综合楼工程中钢筋桁架自承式混凝土屋面、普通混凝土屋面、停机坪特殊处理屋面的防水处理问题,提出了自粘防水卷材与单组分聚氨酯防水涂料复合防水技术,解决了不规则基层和复杂细部节点处难以施工的问题。邓冲等[16]介绍了重庆腾讯大厦屋面防水工程。由于重庆地区气温变化较大,对设计和选材要求较高。最后,采用涂卷复合防水方案,选用非固化橡胶沥青防水涂料和双面自粘卷材,使装配式建筑屋面具有更好的防水效果。

复合防水系统除了常用于地下工程和屋面工程以外,还会出现在影响因素多的、防水设防等级要求高的楼地面工程和道路桥梁工程中。陈宝贵等[17]整理了一些案例,针对我国部分地区经济适用住房地下室地面及屋面防水,采用非固化复合防水系统的建筑都具有良好的应用效果。宋庆华等[18]针对冬季低温潮湿环境,提出在人防地下室防水工程中采用“卷材+涂料+卷材”复合防水结构。在大连未来城建设项目中,使用到了这种复合防水系统,材料分别选用聚乙烯丙纶卷材和非固化橡胶沥青涂料,起到了很好的防水效果。白宇等[19]介绍了香港珠海澳门大桥海岛隧道工程的防水施工,主防水层中的双层防水采用的是非固化防水防水体系,最大限度的满足防水要求,为本世纪工程无渗漏提供有力保障。

4 结论与展望

复合防水系统因其优异的性能引起了防水工程的重视和广泛的工程应用,尤其是面对节点部位多、防水设防等级要求高以及环境影响因素较多的工程,都会使用涂卷复合的形式,既能方便施工、缩短周期,又能最大功效地决渗漏问题。随着我国建设行业的不断发展,复合防水系统有着广阔的发展前景和市场需求,会逐渐的替代单一防水层。然而,对于复合防水系统的基本性能研究并不完善,尤其是老化性能研究方面。在后续研究中,复合防水系统的耐久性研究将会是重点项目之一。

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