论述在施工中粘防水卷材的应用

摘要：随着科技的发展以及对自然资源和环境的保护在工程建设中如何选择屋面材料的类型和应用方法时发挥着越来越重要的作用, 例如自粘改性沥青卷材和自粘热塑性卷材的引进。这些新材料的上市, 部分是因为考虑到关于热沥青和热熔法应用的安全问题, 部分是因为溶剂型冷粘剂涉及到的环境问题, 在我国的屋面防水材料市场上, 这类技术相对来说还是比较新的。通过在实际工程中的应用, 我们有了更加深刻的认识。

关键词：自粘防水卷材;自粘改性沥青卷材;粘结力;内聚力;

南宁市大商汇家居博览中心项目地下室建筑面积为26400㎡，地下水水位在地下室底板以上1m左右，施工期间正处于南宁市的雨季。本工程中地下室防水材料为自粘防水卷材。通过本项目的实践及与以往工程的对比，发现自粘卷材具有以下优点: 首先, 它们符合现代安全、环保的要求。这类卷材在使用时无需加热, 没有气味, 使用安全; 没有挥发性有机物质, 对环境无污染;其次，施工简便，受外界影响因素较少。

1 自粘防水卷材的特点

自粘防水卷材按自粘层材料的性质可分为两大类：反应型自粘防水卷材与自粘型自粘防水卷材;按使用部位与功能又可分为：外露自粘防水卷材与非外露自粘防水卷材。它在生产和施工过程中节材、节能、环保，符合国家绿色建筑发展战略。

自粘防水卷材在施工应用过程中具有以下特点：

1)蠕变抗裂性：自粘卷材通过自粘层的蠕变，消除基层应力对防水层的影响。当基层变形卷材受到拉伸时，自粘层的蠕变可以使卷材受到的应力得以释放，不会使卷材因基层变形而自身\"零延伸\"出现开裂。防水层避免了拉伸，就不会开裂或因长期处于高应力的作用下而加速老化。

2)自愈合性：卷材出现破损或被外物穿刺后，自粘层会往孔洞处蠕动，以消除自粘层在孔洞处的内应力，并堵住缺陷处，阻止水分通过，防止\"窜水\"现象产生，提高防水的可靠度。

3)与基层包括潮湿基面的粘结性：大部分自粘卷材可在潮湿基面上施工。某些特殊配方的自粘层配方中含有可蠕变的高分子链段以及能与水泥发生反应的改性剂。可蠕变的高分子链段能像\"勾爪\"一样伸入微观多孔的基层表面，牢牢地\"抓紧\"基面;改性剂可与液态水泥浆料发生湿固化反应，形成牢固的化学键。这样，自粘层就提供了卷材与基层之间足够的粘结力。

4)防窜水性：防止窜水需要通过卷材的满粘来解决。由于施工基面微观结构不平整，普通防水卷材热熔法施工其粘结料只能粘住基面的凸出部位，虽然表面看起来粘结得较为牢固，实际上基面上大大小小的凹坑都是窜水的通道。而通过湿铺施工的自粘防水卷材，完全可以与基面达到满粘效果。

5)施工便捷性：自粘防水卷材可在不平整、潮湿、不同养护龄期的基面进行湿铺、预铺施工，且不受气候及环境影响，可全天候施工。自粘防水卷材施工自由度大，粘结、铺贴一次性完成，工序减少，工效提高。作为一种性能优异的新型防水材料，自粘防水卷材有着许多其他材料不可比拟的优点。

2 自粘防水卷材施工应用中存在的主要问题

作为一种性能优异、发展迅速的防水材料，自粘防水卷材在施工应用中也存在着一些问题，主要有：

1)自粘防水卷材在斜面或立面上施工时，自粘层会向下滑移，直至完全脱离基面，使防水层失效，甚至造成安全隐患。

2)采用湿铺法施工时，易出现空鼓、起泡等现象，且常发现水泥固化了，而卷材未与水泥界面粘结，导致粘结失效，产生窜水漏水隐患。

3)在使用过程中，由于冷热循环、光老化等作用，自粘防水卷材与基面粘结力下降，易出现剥离、脱落等现象，使卷材不能持久发挥防水功效。

4)市场上部分产品质量不稳定。有的自粘防水卷材低温柔度出厂时符合标准规定，出厂二三个月后，就达不到标准要求了;有的出厂时施工铺设还能粘贴在基面上，存放二三个月后自粘性能下降，无法铺设。

5)在施工现场，由于不可避免地受到现场环境的污染，自粘防水卷材易失去黏性，无法铺设施工。

以上这些问题都与自粘防水卷材的粘结力以及卷材与基层界面粘结力相关，是自粘防水卷材在使用中的核心问题。解决这些问题，探索自粘防水卷材宏观物理力学性能与微观结构变化之间的关系，摸清规律，改良其使用性能，是至关重要的。

3 机理分析以及解决存在问题的策略

3.1 自粘防水卷材的粘结机理

自粘防水卷材与被粘物体(如混凝土、高分子卷材)粘贴时，其粘结作用仅发生在表面及薄层，所以粘结过程实际上是一种界面现象，即通过胶粘剂对被粘物体表面的浸润、吸附、扩散等物理、界面化学作用，使两者连接在一起。自粘聚合物改性沥青卷材的粘结力主要取决于两个方面：一是改性沥青自粘胶的黏弹性和对基面界面状态的润湿性以及与界面接触面积的大小;二是改性沥青自粘胶是否与基面发生化学反应，形成化学键。

自粘胶层通过添加改性剂，改变了改性沥青自粘胶的结构组成，形成酸化的交联体系，与混凝土基层有足够的粘结力。其中专用于湿铺法施工的自粘卷材，要添加一种特殊的改性剂，它能与现浇混凝土发生化学反应，形成化学交联键，使卷材牢固地与混凝土或水泥界面结合。水泥在固化过程中，消耗大量的水，在水泥与卷材间形成的局部封闭的空间中产生负压;同时，水泥固化放热也促进了自粘胶的蠕变。二者共同作用使自粘胶渗入到混凝土的毛细管或孔隙中，形成牢固的物理铆榫作用，达到可靠的粘结效果。自粘胶层渗透到混凝土毛细管或孔隙中的同时，增大了自粘胶与混凝土的接触面积，促进自粘胶层与混凝土形成更多的化学交联键，起到\"化学交联固化-物理铆榫的协同效应\"(Chemical Bonding andPhysical Crosslinking Synergism，简称\"CPS\")，使基面与自粘层形成\"互穿网络式\"结构，从而达到结合牢固紧密、不可逆的\"皮肤式\"粘结效果。通过在自粘胶中加入改性剂，使自粘胶与混凝土基面粘结时能产生CPS 效应的技术称为\"CPS 粘结技术\"。

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