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几种常见防水材料的发展概况

近年来,虽然有部分新型的防水材料出现,但以高聚物改性沥青防水卷材、高分子防水卷材和防水涂料为主的整体防水格局仍未改变,其所占的市场份额仍高达80%以上,同时上述3大类材料也是在国家“十二五”规划中重点发展的防水品种,而防水行业的主要技术创新也是围绕上述产品展开的,因此,接下来将重点介绍这3类产品目前的发展状况。


1. 高聚物改性沥青防水卷材


沥青材料是由复杂的碳氢化合物和碳氢化合物的非金属(氧、硫、氮)衍生物所组成的高分子混合物,由于沥青材料具有不吸水、粘结强度高、耐腐蚀等一系列优越的性能,故很早以前就被人们用作防水、防潮、防腐和粘结材料。以沥青为基本原料制成的防水卷材也是国际上最先应用的有机柔性防水材料。


沥青为基料制成的沥青基防水卷材是目前国际上使用量最多、应用领域最广、产量最大的一类防水材料。该类材料长期牢固占据主导地位,得益于20世纪60年代的2次历史性变革,一是法国和意大利先后发明了用SB S和A P P对沥青进行改性,改性后的沥青克服了自身冷脆热淌的致命弱点;二是工业上将聚酯纤维无纺布用作防水卷材胎基。


将改性沥青和聚酯纤维毡结合在一起的做法,不但产生了新的沥青基防水卷材品种,而且使防水材料的性能大幅度提高,完全能满足各种防水工程的需要。沥青基防水卷材按其涂盖用沥青的不同可划分为氧化沥青防水卷材和高聚物改性沥青防水卷材2大类。


按胎基材料的不同划分为复合胎、聚酯胎、玻纤胎防水卷材,高聚合物改性沥青防水卷材较好地解决了传统沥青材料低温脆裂和高温流淌的缺陷,大幅度提高了沥青基防水卷材料的使用寿命,因此成为了“九五”以来我国重点发展的一类防水材料,在我国乃至全球防水领域均占有重要的地位。


高聚物改性沥青防水卷材的主要种类如图1所示。这些类型的改性沥青防水卷材,在防水工程中最常用,占据主导地位的是SBS和APP改性沥青防水卷材,其次是自粘聚合物改性沥青防水卷材。在改性沥青防水卷材中又以S BS改性沥青聚酯胎防水卷材使用范围最广,应用数量最大。但自粘聚合物改性沥青防水卷材近10年来发展迅速,其应用比例也在逐年提高。


目前,高聚物改性沥青防水卷材在我国防水工程中占有重要的地位,2012年,其在所有防水产品中的占比约为43%,年增长速度最高时达到16%。


2. 高分子防水卷材


以合成橡胶、合成树脂、橡塑共混以及T P O材料为基料,加入适量的化学改性剂和填充剂等,经过混炼、塑炼、压延或挤出成型等加工工艺制成的片状可卷曲的防水材料称为高分子防水卷材(或片材)。


不少橡胶和树脂材料都可以用来制造高分子防水卷材,还可以同时用2种以上的橡胶、树脂或橡胶和树脂共混制成卷材;橡胶类卷材又可按加工工艺划分为硫化型和非硫化型2种;树脂类按加工工艺可分为交联型和非交联型。以上各种材料做基料均可制成均质型、织物内增强型、纤维背衬型或增强背衬型等构造的产品。因而,高分子防水卷材的品种也是多种多样。


高分子防水卷材虽多种多样,但目前及今后一段时间内我国发展的产品主要有E P D M防水卷材(硫化型)、TPO防水卷材、PVC防水卷材、HDPE自粘胶膜防水卷材(预铺法施工)以及EVA和ECB塑料排水板、土工膜防渗产品。


IIR、C S PE卷材和CR防水卷材仅在国外有少量的应用。合成高分子防水卷材一般都具有拉伸强度高、断裂伸长率大、撕裂强度高,对基层伸缩或开裂变形适应性强、耐热度高、低温柔韧性好和耐腐蚀性能好等特点。HDPE自粘胶膜防水卷材及其预铺反粘技术于20世纪80年代末在美国问世,90年代初进入中国,并以其预铺反粘施工可实现防水层与现浇混凝土形成永久的结合,能有效防止窜水现象的发生,受到生产企业和用户的一致认可。


该产品及其施工技术已列入《建设事业“十一五”推广和限制技术公告》和《地下工程防水技术规范》,其中,北京东方雨虹防水技术股份有限公司通过技术革新,在H D P E预铺反粘技术方面打破了国外垄断,推动了国产HDPE自粘胶膜防水卷材的快速发展。


3. 防水涂料


涂料是一种无定形的材料,常温下呈流态,半流态液体或粉状加水现场拌合,通过刮涂、刷涂、辊涂或喷涂在结构表面,经溶剂挥发,水分蒸发,组分间的化学反应或反应挥发固化形成一定厚度具有防水能力的涂膜,使表面与水隔绝起到防水、防潮作用。人们把这种防水方式称为涂膜防水,采用的材料称为防水涂料。


防水涂料具有冷施工、复杂形状易于施工,涂层为连续无接缝,工程一旦渗漏易于查找和维修等优点,在国外被视为卷材的重要补充。防水涂料的缺点是涂层厚度和均匀性不易掌握和控制,施工和固化成膜受环境制约等。


涂料按材料性能可分为柔性(以有机材料为基材制成)和刚性(以水泥为基材制成);按主要成膜物质的种类(即基本原料)分为橡胶类、合成树脂类、改性沥青和沥青类、聚合物水泥类、渗透结晶类和水化涂层类;按固化成型的类别分为反应型、挥发型、反应挥发型和水化结晶渗透型,以下予以重点介绍:


①反应型高分子防水涂料:主要成膜物质为高分子材料,分为固化剂固化型和湿气固化型,其中双组分聚氨酯防水涂料、聚脲防水涂料、聚甲基丙烯酸甲酯防水涂料为固化剂固化典型产品,单组分聚氨酯防水涂料为湿气固化成型高分子防水涂料。


②挥发型防水涂料:分为溶剂挥发型和水份挥发型,依靠溶剂挥发成型的为溶剂挥发型,该类型涂层干燥速度快,结膜致密的特点,主要产品种类为乳化沥青类防水涂料;水分挥发型是通过水分挥发成型的涂料,主要产品为聚合物乳液类防水涂料。


③反应挥发型防水涂料:以水分挥发为主(高分子乳液),经过微粒的接触变形而结膜,无毒、环保,可在潮湿基面施工;无机物水化反应为辅(水泥及活性物质),主要产品包括聚合物水泥(J S)防水涂料、聚合物水泥防水灰浆和聚合物水泥防水砂浆类产品。


④渗透结晶型防水涂料:以硅酸盐水泥、石英砂及活性化学物质组成的具有特殊功能的无机类防水材料,该材料通过活性化学物质与水泥水化产物、游离氧化钙和氢氧化钙反应生成不溶的结晶体来堵塞修补混凝土的缺陷。


2018年12月29日
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