防水卷材.docx

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防水卷材

防水材料简介

建筑物的围护结构要防止雨水、雪水和地下水的渗透；要防止空气中的湿气、蒸汽和其他有害气体与液体的侵蚀；分隔结构要防止给排水的渗翻。

这些防渗透、渗漏和侵蚀的材料统称为防水材料。

防水材料在日常生活中有着极其重要的作用，下面简要介绍几类防水材料。

1防水卷材

将沥青类或高分子类防水材料浸渍在胎体上，制作成的防水材料产品，以卷材形式提供，称为防水卷材。

根据主要组成材料不同，分为沥青防水卷材、高聚物改性防水卷材和合成高分子防水卷材;根据胎体的不同分为无胎体卷材、纸胎卷材、玻璃纤维胎卷材、玻璃布胎卷材和聚乙烯胎卷材。

防水卷材主要是用于建筑墙体、屋面、以及隧道、公路、垃圾填埋场等处，起到抵御外界雨水、地下水渗漏的一种可卷曲成卷状的柔性建材产品，作为工程基础与建筑物之间无渗漏连接，是整个工程防水的第一道屏障，对整个工程起着至关重要的作用。

1.1沥青防水卷材

沥青防水卷材是用原纸、纤维织物、纤维毡等胎体侵蚀沥青，表面撒布粉末、粒状或片状材料制成可卷曲的片状防水材料。

沥青防水卷材是我国目前产量最大的防水卷材，成本较低，属于低档防水材料，可分为沥青纸胎油毡和非沥青纸胎油毡。

1.1.1沥青纸胎油毡

沥青纸胎油毡是指以石油沥青浸渍原纸，再涂盖其两面，表面涂或撒隔离材料所制成的卷材。

油毡冒宽为1000mm，其他规格可由供需双方商定。

每卷油毡的总面积为（20±0.3）m²。

沥青纸胎油毡按物理性能可以分为I型、II型和III型。

I型、II型油毡适用于辅助防水、保护隔离层、临时性建筑防水、防潮及包装等；III型油毡适用于屋面工程的多层防水。

纸胎油毡价格低，目前在我国防水工程中仍占主导地位。

但总体而言，纸胎油毡低温柔软性差，胎体易腐烂，耐用年限剪短，且在施工过程中需要大量的木材，加热沥青烧开过程中所产生的有害物质直接排放至空气当中，空气污染，对操作工人造成伤害，不利环保要求，现已逐步禁止生产使用。

1.1.2非纸胎沥青油毡

为了克服纸胎油毡的一系列缺点，通过改变油毡的胎基，出现了多种非纸胎沥青油毡，包括低温柔度明显提高，防腐防潮的沥青玻璃布油毡，沥青玻璃纤维胎油毡，抗拉性较强，阻隔蒸汽能力强的铝箔面油毡等。

1.2合成高分子防水卷材

合成高分子防水卷材是以合成橡胶、合成树脂或两者的共混体为基料，加入适量的化学助剂、填充剂，采用密炼、挤出或压延等橡胶或塑料的加工工艺所制成的可卷曲的片状防水材料。

合成高分子防水卷材是近年发展起来的性能优良的防水卷材新品种，主要品种有合成橡胶类、合成树脂类和橡塑共混类。

合成高分子卷材是一种高档卷材，一般采用单层防水体系，适合于一些防水等级要求较高、维修施工不方便的防水工程。

下面是合成高分子防水卷材的优缺点：

（1）匀质性好：

合成高分子防水卷材均采用工厂机械化生产，生产过程中能较好地控制产品质量；

（2）拉伸强度高：

合成高分子防水卷材的拉伸强度都在3MPa以上，最高的拉伸强度可达10MPa左右，可以满足施工和应用的实际要求；

（3）断裂伸长率高：

合成高分子防水卷材的断裂伸长率都在100%以上，有的高达500%左右，可以较好地适应建筑工程防水基层伸缩或开裂变形的需要，确保防水质量；

（4）抗撕裂强度高：

合成高分子防水卷材的撕裂强度都在25KN/m以上；

（5）耐热性能好：

合成高分子防水卷材在100°C以上的温度条件下，一般都不会流淌和产生集中性气泡；

（6）低温柔性好：

一般都在－20°C以下，如三元乙丙橡胶防水卷材的低温柔性在－45°C以下，因此，高分子防水卷材在低温条件下使用，可提高防水层的耐久性，增强防水层的适应能力；

（7）耐腐蚀能力强：

合成高分子防水卷材的耐臭氧、耐紫外线、耐气候等能力强，耐老化性能好，延长防水耐用年限；

（8）粘结性差、施工技术要求高：

需熟练技术工人操作。

与基层完全粘结困难；搭接缝多，易产生接缝粘结不善产生渗漏的问题，因此宜与涂料复合使用，以增强防水层的整体性，提高防水的可靠度；

（9）后期收缩大：

大多数合成高分子防水卷材的热收缩和后期收缩均较大，常使卷材防水层产生较大内应力加速老化，或产生防水层被拉裂、搭接缝拉脱翘边等缺陷。

（10）价格较贵：

相比其他防水卷材而言，价格偏高。

1.3高聚物改性防水卷材

高聚物改性防水卷材是以玻纤毡、聚酯毡、黄麻布、聚乙烯膜，聚酯无纺布，金属箔或者两种复合材料为胎基，以掺量不少于10%的合成高分子聚合物改性沥青、氧化沥青为浸涂材料，以粉状、片状、粒状矿质材料，合成高分子薄膜，金属膜为覆面材料制成的可卷曲的片状类防水材料。

高分子防水卷材的性能优异，但价格较高；沥青油毡的价格便宜，但延伸性、耐热性、低温柔性等性能较差。

对石油沥青进行改性，可以大大改善沥青的性能，而生产技术成本又不至于增加太多，故改性石油沥青油毡在世界各国的防水材料中都占有重要位置。

沥青改性技术原理主要有SBS改性原理、APP改性原理、胶粉改性原理和氧化改性四种。

1.3.1SBS改性沥青防水卷材

SBS是由丁二烯和苯乙烯聚合而成的嵌段共聚物，是热塑性弹性体，它在受热的条件下呈现树脂特性，兼有热塑性塑料和硫化橡胶的性能，因此SBS也称热塑性丁苯橡胶。

SBS是对沥青进行改性处理效果最为优异的高分子材料，这是因为SBS有两个聚合物嵌段，即聚苯乙烯和聚丁二烯。

聚苯乙烯嵌段抗拉强度高、耐高温性好；聚丁二烯弹性高、耐疲劳性和柔软性好，从而使SBS聚合物具有抗拉强度高、弹性好、高温稳定、低温柔性等性能。

SBS改性沥青防水卷材的特点有以下几点：

（1）可熔物含量高；

（2）高延伸率、拉力、耐穿刺能力和耐撕裂能力；

（3）好的耐高温和耐低温性能；

（4）优良的耐水性；

（5）耐老化性和耐久性；

（6）施工方便；

（7）可选择性、配套性强；

（8）耐老化性，美化环境。

广泛适用于工业建筑与民用建筑，尤其适用低气温环境和结构变形复杂的建筑防水工程。

1.3.2APP改性沥青防水卷材

APP（无规聚丙烯）是生产有规聚丙烯（IPP）时的副产品，其不结晶，呈蜡状低聚合物，无明显熔点。

APP改性主要是用机械混合的方法掺入沥青中，在高温条件下将APP加入到沥青内溶解。

APP加入量较多，一般为25％－30%。

APP可大幅度提高沥青的软化点，并改善其低温柔性。

主要特性有：

（1）高性能；

（2）耐老化性；

（3）美观性。

广泛用于工业与民用建筑的屋面和地下防水工程，以及道路、桥梁建筑的防水工程；尤其适用于较高气温环境和高湿地区建筑工程防水。

2柔性防水涂料

防水涂料是在常温下呈无固定形状的粘稠液态高分子合成材料，经涂布后，通过溶剂的挥发或水分的蒸发或反应固化后在基层面上形成坚韧的防水膜的材料的总称。

是由合成高分子聚合物、高分子聚合物与沥青、高分子聚合物与水泥为主要成膜物质，加入各种助剂、改性材料、填充材料等加工制成的溶剂型、水乳型或粉末型的涂料。

主要采用憎水性强、耐水性好的有机高分子材料，常用的主体材料有聚氨酯、氯丁胶、再生胶、SBS橡胶和沥青及它们的混合物。

防水涂料实质上是一种特殊涂料，特殊性在于当涂料涂布在防水结构表面后，能形成柔软、耐水、抗裂和富有弹性的防水涂膜，隔绝外部的水分子向基层渗透。

常用的防水涂料有高聚物改性沥青防水涂料、乳胶漆以及合成高分子防水涂料。

2.1高聚物改性沥青防水涂料

沥青类聚合物改性防水涂料通常是用再生橡胶、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。

通过对沥青改性的防水涂料，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，分为溶剂型和水乳型两类。

2.2乳胶漆

乳胶漆又称为合成树脂乳液涂料，是有机涂料的一种，是以合成树脂乳液为基料加入颜料、填料及各种助剂配制而成的一类水性涂料。

根据生产原料的不同，乳胶漆主要有聚醋酸乙烯乳胶漆、乙丙乳胶漆、纯丙烯酸乳胶漆、苯丙乳胶漆等品种；根据产品适用环境的不同，分为内墙乳胶漆和外墙乳胶漆两种；根据装饰的光泽效果又可分为无光、哑光、半光、丝光和有光等类型。

乳胶漆的优缺点如下：

（1）环保，乳胶漆以水为分散介质，不含或少含有机溶剂，在生产和施工时没有有机溶剂挥发而产生对环境和人体的危害；

（2）施工、调制方便，可以刷涂、辊涂、喷涂，可以用水稀释。

可以在稍湿的基层上施涂；

（3）涂膜干燥，25°C时，30分钟内表面即可干燥，2h可完全干燥，一般4小时可重涂，一天可以施涂2至3道；

（4）保光保色性好，漆膜坚硬，表面平整，观感舒适；

（5）对施工温度要求施工时环境温度与施工温度一般要在5°C以上，有的还要求10°C以上，具体视乳胶漆最低成膜温度而定；

（6）干燥成膜受温度、湿度影响较大。

乳胶漆以水分蒸发干燥成膜，取决温度、湿度和风速；

（7）干燥过程长，优点中指涂膜干燥快，实干过程长。

在耐擦洗刷试板养护时间长；

（8）运输储存温度要在0°C以上，否则，可能冻坏。

2.3高聚物改性沥青防水涂料

高聚物改性沥青防水涂料以多种高分子聚合材料为主要成膜物质，添加触变剂、防流挂剂、防沉淀剂、增稠剂、流平剂、防老剂等添加剂和催化剂，经过特殊工艺加工而成的合成高分子水性乳液防水涂膜，具有优良的高弹性和绝佳的防水性能。

该产品无毒、无味，安全环保。

涂膜耐水性、耐碱性、抗紫外线能力强，具有较高的断裂延伸率，拉伸强度和自动修复功能。

2.3.1聚氨酯防水涂料

单组分聚氨酯防水涂料的生产技术要求比较严格，其中一种生产方法是将甲、乙组分混合后，在成品中保留部分异氰酸根，当施工于基面时，使物料中异氰酸根与大气中湿气固化成为防水涂膜。

双组分聚氨酯涂料中甲组分（或称A料）是经异氰酸酯与复合聚醚的聚合反应，成为端基带有异氰酸根（－NCO）的预聚体，乙组分是含有多羟基的固化剂、胶联剂、催化剂、增塑剂、填料和稀释剂等配制而成，经甲、乙组分混合固化后，即形成均匀的、富有弹性的防水涂膜。

目前，双组分聚氨酯防水涂料应用比较普遍，单组分通过引进国外技术，现已批量生产，投入市场。

其特点如下：

（1）延伸性好；

（2）抗拉强度和撕裂强度高;

（3）耐酸、耐碱、耐腐蚀、防霉；

（4）施工时操作简便；

（5）同混凝土等多种材质粘结力强。

广泛应用于屋面、地下室、厕卫间、浴池等，铁路、桥梁、公路、隧道、涵洞；蓄水池、游泳池、屋顶花园、屋顶养鱼池等。

2.3.2喷涂聚脲弹性体

喷涂聚脲弹性体是国外近十年来，为适应环保需求而研制、开发的一种新型无溶剂、无污染涂料。

具有以下特点：

（1）快速固化，不流挂；

（2）对水分、湿气不敏感；

（3）对环境无污染；

（4）优异的物理性能；

（5）良好的热稳定；

（6）可制成多种颜色；

（7）配方可任意调整；

（7）优良的附着力；

（8）耐候性好。

2.3.3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。

由有机液体料（如聚丙烯酸酯、聚醋酸乙烯乳液及各种添加剂组成）和无机粉料（如高铝高铁水泥、石英粉及各种添加剂组成）复合而成的双组分防水涂料，是一种具有有机材料弹性高又有无机材料耐久性好等优点的新型防水材料，涂覆后可形成高强坚韧的防水涂膜，并可根据需要配制成各种彩色涂层。

基本特点有以下几点：

（1）可在潮湿的多种材质的基面上直接施工；

（2）涂层坚韧高强，耐水性、耐久性优异；

（3）掺加颜料，可形成彩色涂层；

（4）无污染、施工简便、工期短，可用于饮水工程；

（5）在立面、斜面和顶面上施工不流淌，表面不沾污；

（6）能与基面牢固粘结。

3刚性防水涂料

刚性防水材料是指以水泥、砂石为原材料，或其内掺入少量外加剂、高分子聚合物等材料，通过调整配合比，抑制或减少孔隙率，改变孔隙特征，增加各原材料界面间的密实性等方法，配制成具有一定抗渗透能力的水泥砂浆混凝土类防水材料。

刚性防水是相对防水卷材、防水涂料等柔性防水材料而言的防水形式，主要包括防水砂浆和防水混凝土，刚性防水材料则是指按一定比例掺入水泥砂浆或混凝土中配制防水砂浆或防水混凝土的材料。

刚性防水材料按其胶凝材料的不同可分为两大类，一类是以硅酸盐水泥为基料，加入无机或有机外加剂配制而成的防水砂浆、防水混凝土，如外加剂防水混凝土，聚合物砂浆等；另一类是以膨胀水泥为主的特种水泥为基料配制的防水砂浆、防水混凝土，如膨胀水泥防水混凝土等。

刚性防水材料具有以下特点：

（1）有较高的压缩强度、拉伸强度及一定的抗渗能力，是一种既可防水又可兼作承重、围护结构的多功能材料；

（2）抗冻、抗老化性能,能满足耐久性要求,其耐久年限最少20年；

（3）材料易得、造价低廉、施工简便,且易于查找渗漏水源，便于进行修补，综合经济效果较好；

（4）一般为无机材料，不燃烧、无毒、无异味、有透气性。

3.1水玻璃

3.1.1普通防水混凝土

普通防水混凝土是以调整配合比的方法，来达到提高自身密实度和抗渗性要求的一种防水混凝土。

普通防水混凝土的技术原理是通过材料和施工两个方面来抑制和减少混凝土内部孔隙的生成，改变孔隙的特征，堵塞漏水通路，从而使之不依赖其他附加防水措施，仅靠提高混凝土自身密实性达到防水的目的普通防水混凝土在反复经受水压力作用下仍能保持良好的抗渗性能。

3.1.2外加剂防水混凝土

外加剂防水混凝土是依靠掺入少量的有机或机物外加剂来改善混凝土的和易性，提高密实性和抗渗性，以适应建筑工程需要的一种防水混凝土。

按所掺入的外加剂种类的不同，外加剂防水混凝土可分为减水剂防水混凝土、引气剂防水混凝土、三乙醇胺防水混凝土、氯化铁防水混凝土等数种。

3.1.3减水剂防水混凝土

在混凝土拌合物中掺入适量的不同类型的减水剂，以提高其抗渗能力为目的的防水混凝土，称为减水剂防水混凝土。

减水剂对水泥具有强烈的分散作用，它借助于极性吸附作用，大大降低了水泥颗粒间的吸引力，有效地阻碍和破坏了颗粒间的凝絮作用，并释放出凝絮体中的水，从而提高了混凝土的和易性。

在满足施工和易性的条件下，可大大降低拌合用水量，使硬化后孔结构的分布情况得以改变，孔径及总孔隙率均显著减小，毛细孔更加细小、分散和均匀，从而提高混凝土的密实性和抗渗性。

在大体积防水混凝土中，减水剂可推迟水泥水化热峰值出现，这就减少或避免了在混凝土取得一定强度前因温度应力而开裂，从而提高了混凝土的防水效果。

3.1.4氯化铁防水混凝土

氯化铁防水混凝土是在混凝土拌合物中加入少量氯化铁防水剂拌制而成的具有高抗水性和密实度的混凝土。

氯化铁防水混凝土是依靠化学反应产物氢氧化铁等胶体的密实填充作用,新生的氧化钙对水泥熟料矿物的激化作用,易溶性物质转化难溶性物质以及降低析水性等作用而增强混凝土的密实性,提高其抗渗性的。

主要特性如下:

混凝土中掺入适量的氯化铁防水剂，可以配制出抗渗标号高达40，防水混凝土、抗渗标号达30的抗油混凝土以及抗渗标号大于24的防水砂浆。

它是几种常用的外加剂的防水混凝土中抗渗性最好的一种.氯化铁防水混凝土的抗渗性。

3.1.3复合型防水混凝土

复合型防水混凝土是指混凝土中掺入由有机化合物和无机矿物匹配复合制成的防水材料，其防水效果显著，而且兼容多种功能，使用简便，可降低成本。

复合型防水混凝土是根据混凝土工程防水抗掺、抗裂及耐久要求，将各种防水机理且性能互补的组分组合匹配复合制得的防水混凝土。

其防水机理主要有以下4个方面：

（1）具有减水塑化作用.减水塑化作用可改善和易性，降低水灰比，减小混凝土中的各种孔隙，特别是使孔径大于200埃的毛细孔、气孔等渗水通道减少，即混凝土的总孔隙率和孔径分布都得到改善，同时孔径尺寸减小，因此混凝土水密性提高；

（2）具有补偿收缩抗裂作用，可提高混凝土的抗裂性能，而且使材料的密实度增大，不仅提高了防水抗渗性能，而且使强度获得了增长；

（3）改善泌水性.该防水剂可显著降低混凝土的泌水性，改善粘聚性和保水性，减小了沉降缝隙，提高了水泥石与集料的胶结力，使材料的抗渗性和力学性能均获得改善；

（4）固体粉末填隙效果可提高混凝土密实性，而且当混凝土与水接触时，防水剂能析出胶状物堵塞毛细孔道，阻断渗水通道，使材料的结构自防水能力增强。

3.2水泥

由膨胀水泥配制的混凝土在水中自由膨胀率为8～10×10-4，可在混凝土中建立0.2～0.6MPa的自应力，满足补偿收缩要求，可减少或防止混凝土收缩开裂。

膨胀水泥混凝土抗渗标号大于S30，又称自防水混凝土，用该水泥配制自防水混凝土，省工省料、缩短工期、且耐久性好。

新型膨胀水泥早期强度高，后期强度增长较大，长期强度稳定上升。

膨胀水泥配制的混凝土因内部建立有膨胀自应力,与钢筋产生更强的握裹力。

不含氯盐，对钢筋无锈蚀。

膨胀水泥主要用途如下：

（1）硅酸盐膨胀水泥：

主要是用于制造防水沙浆和防水混凝土。

适用于加固结构、浇筑机器底座或固结地脚螺栓，并可用于接缝及修补工程。

但禁止在有硫酸盐侵蚀的水中工程中使用；

（2）低热微膨胀水泥：

主要用于较低水化热和要求补偿收缩的混凝土、大体积混凝土，也适用于要求抗渗和抗硫酸盐侵蚀的工程；

（3）硫铝酸盐膨胀水泥主要用于浇筑构件节点及应用于抗渗和补偿收缩的混凝土工程中；

（4）自应力水泥：

主要用于自应力钢筋混凝土压力管及其配件。

本发明涉及硅酸盐水泥熟料的烧制，具体是指一种利用冶炼铅锌湿废渣烧制硅酸盐水泥熟料的方法。

本法配方如下：

石灰石86～90%（重量），铅锌干废渣3～10%（重量），粘土3～8%（重量），铁粉0～2%（重量）。

本法充分利用广东地区冶炼铅锌湿废渣代替部分粘土和大部分铁粉等有用资源，烧制优质硅酸盐水泥熟料，既变废为宝，又保护环境。

不仅符合生态水泥工业可持续发展的战略决策，而且是使废弃物再资源化的有效途径。