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幾種常見防水材料的發展概況

近年來,雖然有部分新型的防水材料出現,但以高聚物改性瀝青防水卷材、高分子防水卷材和防水涂料為主的整體防水格局仍未改變,其所占的市場份額仍高達80%以上,同時上述3大類材料也是在國家“十二五”規劃中重點發展的防水品種,而防水行業的主要技術創新也是圍繞上述產品展開的,因此,接下來將重點介紹這3類產品目前的發展狀況。


1. 高聚物改性瀝青防水卷材


瀝青材料是由復雜的碳氫化合物和碳氫化合物的非金屬(氧、硫、氮)衍生物所組成的高分子混合物,由于瀝青材料具有不吸水、粘結強度高、耐腐蝕等一系列優越的性能,故很早以前就被人們用作防水、防潮、防腐和粘結材料。以瀝青為基本原料制成的防水卷材也是國際上最先應用的有機柔性防水材料。


瀝青為基料制成的瀝青基防水卷材是目前國際上使用量最多、應用領域最廣、產量最大的一類防水材料。該類材料長期牢固占據主導地位,得益于20世紀60年代的2次歷史性變革,一是法國和意大利先后發明了用SB S和A P P對瀝青進行改性,改性后的瀝青克服了自身冷脆熱淌的致命弱點;二是工業上將聚酯纖維無紡布用作防水卷材胎基。


將改性瀝青和聚酯纖維氈結合在一起的做法,不但產生了新的瀝青基防水卷材品種,而且使防水材料的性能大幅度提高,完全能滿足各種防水工程的需要。瀝青基防水卷材按其涂蓋用瀝青的不同可劃分為氧化瀝青防水卷材和高聚物改性瀝青防水卷材2大類。


按胎基材料的不同劃分為復合胎、聚酯胎、玻纖胎防水卷材,高聚合物改性瀝青防水卷材較好地解決了傳統瀝青材料低溫脆裂和高溫流淌的缺陷,大幅度提高了瀝青基防水卷材料的使用壽命,因此成為了“九五”以來我國重點發展的一類防水材料,在我國乃至全球防水領域均占有重要的地位。


高聚物改性瀝青防水卷材的主要種類如圖1所示。這些類型的改性瀝青防水卷材,在防水工程中最常用,占據主導地位的是SBS和APP改性瀝青防水卷材,其次是自粘聚合物改性瀝青防水卷材。在改性瀝青防水卷材中又以S BS改性瀝青聚酯胎防水卷材使用范圍最廣,應用數量最大。但自粘聚合物改性瀝青防水卷材近10年來發展迅速,其應用比例也在逐年提高。


目前,高聚物改性瀝青防水卷材在我國防水工程中占有重要的地位,2012年,其在所有防水產品中的占比約為43%,年增長速度最高時達到16%。


2. 高分子防水卷材


以合成橡膠、合成樹脂、橡塑共混以及T P O材料為基料,加入適量的化學改性劑和填充劑等,經過混煉、塑煉、壓延或擠出成型等加工工藝制成的片狀可卷曲的防水材料稱為高分子防水卷材(或片材)。


不少橡膠和樹脂材料都可以用來制造高分子防水卷材,還可以同時用2種以上的橡膠、樹脂或橡膠和樹脂共混制成卷材;橡膠類卷材又可按加工工藝劃分為硫化型和非硫化型2種;樹脂類按加工工藝可分為交聯型和非交聯型。以上各種材料做基料均可制成均質型、織物內增強型、纖維背襯型或增強背襯型等構造的產品。因而,高分子防水卷材的品種也是多種多樣。


高分子防水卷材雖多種多樣,但目前及今后一段時間內我國發展的產品主要有E P D M防水卷材(硫化型)、TPO防水卷材、PVC防水卷材、HDPE自粘膠膜防水卷材(預鋪法施工)以及EVA和ECB塑料排水板、土工膜防滲產品。


IIR、C S PE卷材和CR防水卷材僅在國外有少量的應用。合成高分子防水卷材一般都具有拉伸強度高、斷裂伸長率大、撕裂強度高,對基層伸縮或開裂變形適應性強、耐熱度高、低溫柔韌性好和耐腐蝕性能好等特點。HDPE自粘膠膜防水卷材及其預鋪反粘技術于20世紀80年代末在美國問世,90年代初進入中國,并以其預鋪反粘施工可實現防水層與現澆混凝土形成永久的結合,能有效防止竄水現象的發生,受到生產企業和用戶的一致認可。


該產品及其施工技術已列入《建設事業“十一五”推廣和限制技術公告》和《地下工程防水技術規范》,其中,北京東方雨虹防水技術股份有限公司通過技術革新,在H D P E預鋪反粘技術方面打破了國外壟斷,推動了國產HDPE自粘膠膜防水卷材的快速發展。


3. 防水涂料


涂料是一種無定形的材料,常溫下呈流態,半流態液體或粉狀加水現場拌合,通過刮涂、刷涂、輥涂或噴涂在結構表面,經溶劑揮發,水分蒸發,組分間的化學反應或反應揮發固化形成一定厚度具有防水能力的涂膜,使表面與水隔絕起到防水、防潮作用。人們把這種防水方式稱為涂膜防水,采用的材料稱為防水涂料。


防水涂料具有冷施工、復雜形狀易于施工,涂層為連續無接縫,工程一旦滲漏易于查找和維修等優點,在國外被視為卷材的重要補充。防水涂料的缺點是涂層厚度和均勻性不易掌握和控制,施工和固化成膜受環境制約等。


涂料按材料性能可分為柔性(以有機材料為基材制成)和剛性(以水泥為基材制成);按主要成膜物質的種類(即基本原料)分為橡膠類、合成樹脂類、改性瀝青和瀝青類、聚合物水泥類、滲透結晶類和水化涂層類;按固化成型的類別分為反應型、揮發型、反應揮發型和水化結晶滲透型,以下予以重點介紹:


①反應型高分子防水涂料:主要成膜物質為高分子材料,分為固化劑固化型和濕氣固化型,其中雙組分聚氨酯防水涂料、聚脲防水涂料、聚甲基丙烯酸甲酯防水涂料為固化劑固化典型產品,單組分聚氨酯防水涂料為濕氣固化成型高分子防水涂料。


②揮發型防水涂料:分為溶劑揮發型和水份揮發型,依靠溶劑揮發成型的為溶劑揮發型,該類型涂層干燥速度快,結膜致密的特點,主要產品種類為乳化瀝青類防水涂料;水分揮發型是通過水分揮發成型的涂料,主要產品為聚合物乳液類防水涂料。


③反應揮發型防水涂料:以水分揮發為主(高分子乳液),經過微粒的接觸變形而結膜,無毒、環保,可在潮濕基面施工;無機物水化反應為輔(水泥及活性物質),主要產品包括聚合物水泥(J S)防水涂料、聚合物水泥防水灰漿和聚合物水泥防水砂漿類產品。


④滲透結晶型防水涂料:以硅酸鹽水泥、石英砂及活性化學物質組成的具有特殊功能的無機類防水材料,該材料通過活性化學物質與水泥水化產物、游離氧化鈣和氫氧化鈣反應生成不溶的結晶體來堵塞修補混凝土的缺陷。


2018年12月29日
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