s工法在防水工程中的設(shè)想及應(yīng)用

SP工法在防水工程中的研究、設(shè)計(jì)及應(yīng)用摘要：SP工法是一種建筑物防水構(gòu)造層次的復(fù)合工法，它是指用SBS單組份橡膠防水涂料1~2厚+氯化聚乙烯——橡膠共混卷材1.0~1.5厚作為一個(gè)防水層粘結(jié)復(fù)合整體，用于屋面、地下室等防水工程的一種施工新工法。這種方法的關(guān)鍵點(diǎn)在于用SBS涂料作為防水層、卷材和基面粘結(jié)層、密封層，使涂料和卷材密封粘結(jié)在一起共同工作，充分發(fā)揮了涂料和卷材防水材料的優(yōu)點(diǎn)、擯棄了兩者的弱點(diǎn)，從而使該復(fù)合防水層成為最有效的防水層。關(guān)鍵詞：防水工程建筑防水一、前言（一）研究背景隨著建筑防水工程技術(shù)的發(fā)展，越來越多的人們開始接受并使用新型的防水材料，而對(duì)于屋面、地下室等部位來說，防水設(shè)計(jì)和使用的決策者們往往碰到一個(gè)長久爭論、至今懸而未決、面臨兩難選擇的問題，就是到底是選用卷材好還是涂料好？特別是遇到多雨潮濕的南方，選用涂料派似乎占了上風(fēng)。然而，防水涂料和卷材卻是各有千秋。涂料的優(yōu)點(diǎn)是粘結(jié)和防水二合為一，能適應(yīng)各類復(fù)雜的施工基面，能與基面緊密結(jié)合，不會(huì)出現(xiàn)“一點(diǎn)漏全部漏”的局面，但是它的缺點(diǎn)也是很明顯的，即厚薄不均、容易偷工減料，使質(zhì)量難以保證，另外，它與基面粘結(jié)得太牢固反而會(huì)出現(xiàn)“零變位現(xiàn)象”（后面詳述）——即基面的開裂把它拉裂。而選用的卷材如果是改性瀝青類的，則其延伸率、抗拉強(qiáng)度等力學(xué)指標(biāo)往往難盡如人意，并且容易老化、耐久性差；如果選用合成高分子卷材，則這類卷材的優(yōu)點(diǎn)是抗拉強(qiáng)度高（大于7Mpa）、延伸率好（大于450%）、耐老化性能好、厚度一致，缺點(diǎn)是搭接口多，用普通丁基類粘膠劑只可以粘住卷材于基面上，但由于膠粘劑厚度不足和揮發(fā)性強(qiáng)、固含量低，造成卷材與基面、卷材與卷材之間只可以粘結(jié)卻不可以密封；此外，丁基類膠粘劑長期泡水后粘結(jié)強(qiáng)度降低達(dá)30%以上，故無法保證防水效果。為此，人們開始考慮，合成高分子卷材的缺點(diǎn)，恰恰是合成高分子涂料的優(yōu)點(diǎn)，反之亦然，那么能否把它們結(jié)合起來，使之優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)呢？為了解決這個(gè)問題，本公司經(jīng)過多年反復(fù)多次研究實(shí)踐，研制了LB-SP工法來解決了這個(gè)問題。（二）復(fù)合防水層概念的起源事實(shí)上，“復(fù)合防水層”這個(gè)概念并非我公司首創(chuàng)，多年以前，國際上很多防水工程技術(shù)專家就已經(jīng)意識(shí)到這個(gè)問題并開始研究、實(shí)踐。他們認(rèn)為，所謂的“復(fù)合防水層”概念應(yīng)該是這樣的：有二~三個(gè)不同功能層次組成一個(gè)整體的防水構(gòu)造層，是基于所謂的“漸變緩沖理論”基礎(chǔ)上的。下面以三層為例展開具體的闡述說明：第一層選擇柔性高的耐高低溫的高聚物，其性能特點(diǎn)是高柔軟度、低變形強(qiáng)度、高延伸率，功能是緩沖基面變形及所造成的應(yīng)力而產(chǎn)生開裂，避免應(yīng)力作用下高分子材料的老化加速，對(duì)基層有大于自身抗拉變形力的粘結(jié)力；第二層選擇具有一定韌性的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的高聚物，其性能特點(diǎn)和功能作用是：緩沖第一層的變形，增強(qiáng)第一層的強(qiáng)度，力學(xué)性能特點(diǎn)是介于底層和上層之間；第三層的性能特點(diǎn)和功能作用是：高強(qiáng)度、耐老化、有一定的彈性、硬度大，起保護(hù)作用，并且該層必須是厚薄均勻的卷材。上述第一層如果選用延伸率小、粘結(jié)力大于300%定伸抗拉變形強(qiáng)度的材料，當(dāng)基層產(chǎn)生開裂時(shí)，開裂應(yīng)力將傳不到開裂處的周邊而集中在開裂部位，因此即使是很小的開裂也會(huì)造成防水底層的被拉斷——這就是“零變位原理”。如果能將防水底層集中的開裂應(yīng)力分散開去，就可以消除防水層受到破壞的因素，從而構(gòu)成優(yōu)良的防水層。再有，組成防水底層的材料厚度，應(yīng)該在0.8~1.5mm，如果太薄則達(dá)不到抗裂作用，相反太厚也不見得能提高多少抗裂能力。在通常情況下，專家們認(rèn)為為了簡化及經(jīng)濟(jì)原因起見，可以略去中間的第二層次，只保留底層和上層也可以達(dá)到上述漸變緩沖的目的，后來的許多研究實(shí)踐也基本都是只有二層的。真正的“復(fù)合防水層”應(yīng)該符合下列條件：不同層次之間無界面、共同協(xié)調(diào)工作。不同層次的材料最好是同質(zhì)、同材，至少是相融合，能夠聯(lián)合成為一個(gè)整體防水層，共同變形，在形式上不是1+1=2，而是1+1=1，但是在功能特點(diǎn)和技術(shù)指標(biāo)上卻要求1+1>2。這聽起來好象很簡單，但是事實(shí)上卻是建筑防水界一個(gè)世界性的前沿技術(shù)難題。（三）復(fù)合防水層的探索過程幾十年來屋面、地下室等防水工程屢屢出現(xiàn)問題，究其原因，關(guān)鍵在于材質(zhì)、材性不過關(guān)，二是對(duì)基層的零變位適應(yīng)性差。即使在伸長時(shí)防水層的材性對(duì)零變位過了關(guān)，但是如果把它暴露在自然環(huán)境下，材料在應(yīng)力作用下也必定加速老化而產(chǎn)生針孔，最后也必然破裂、漏水。為攻克此難關(guān)，國內(nèi)外一般采取下列辦法：加輔助層、加附加空鋪層、卷材點(diǎn)粘法、采用帶孔卷材等手段，但是效果不佳，仍然未能克服漏水問題。在二十世紀(jì)九十年代初，英國富斯樂公司開始研究并推出了二層復(fù)合的自粘型防水卷材，該種疊層材料的第一層是軟性、塑性不硫化的、可以自粘的，第二層是強(qiáng)度大的保護(hù)層，很快就在國際上得到比較廣泛的推廣和應(yīng)用，但是在實(shí)踐中人們發(fā)現(xiàn)，由于現(xiàn)場(chǎng)的多變性，使自粘卷材與基層的粘合整體受到挑戰(zhàn)，廣州地鐵一號(hào)線最先選用該產(chǎn)品，卻由于它與基層粘合不佳的原因而被地鐵棄用；在幾乎是同時(shí)期，日本在國際著名的防水專家小池迪夫先生的帶領(lǐng)下，也研究開發(fā)并應(yīng)用了一種復(fù)合工法，即是用水泥基EVA乳液涂料（聚醋酸乙烯酯乳液水泥基涂料）+EVA卷材作為整體防水層（筆者在1997年有幸在日本參觀了該防水層試驗(yàn)過程并和小池迪夫先生就此論題進(jìn)行討論和交換了雙方意見）；此外，包括美國、德國等國家也紛紛推出了復(fù)合的疊層防水材料，由此可見復(fù)合的疊層防水材料是世界防水材料發(fā)展的方向，其主要功能是有效解決零變位、卷材防水有效性和涂料防水缺陷等問題。但是，目前世界上復(fù)合疊層防水材料基本上是采用改性瀝青為基材，其耐老化性、耐久性不能滿足現(xiàn)代建筑物的要求。我公司也在幾年前就開始了復(fù)合防水層的實(shí)踐和研究。首先我們采用聚合物水泥基復(fù)合防水涂料（以下簡稱JS涂料）+合成高分子防水卷材（如三元乙丙、橡塑共混卷材等）的方式，結(jié)果發(fā)現(xiàn)由于JS涂料是一種水泥基類的涂料，它根本無法和任何合成高分子類的卷材再進(jìn)行融合，最后還是變成兩層防水層，達(dá)不到“復(fù)合防水層”的要求。接著我們采用聚氨酯防水涂料（以下簡稱PU涂料）+合成高分子防水卷材（同樣是三元乙丙、橡塑共混卷材等）的方式，結(jié)果發(fā)現(xiàn)由于PU涂料是一種雙組分的反應(yīng)固化型涂料，其固化成膜時(shí)間非常短，根本來不及粘貼卷材，只好在PU涂料的面上再涂一層氯丁類粘結(jié)膠水來進(jìn)行卷材的鋪貼，可是由于該種膠水會(huì)使PU涂料溶化，使卷材起鼓、不粘貼，同樣達(dá)不到“復(fù)合防水層”的要求，還是二層防水。此外，我們還準(zhǔn)備研究采用丙烯酸酯涂料+同質(zhì)卷材的方式，但是由于找不到該類卷材而擱淺。最后，我們才在多次反復(fù)研究實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)了LB-SP工法。以下就做詳細(xì)的闡述。二、設(shè)計(jì)依據(jù)及方法根據(jù)國家規(guī)范GB50207-94《屋面工程技術(shù)規(guī)范》，在進(jìn)行屋面防水設(shè)防時(shí)，應(yīng)考慮其防水層耐用年限。對(duì)于一般的工業(yè)與民用建筑物，即數(shù)量眾多的普通民用住宅、辦公大樓等，其防水層耐用年限最少為10年，其屋面防水設(shè)防要求為最少有一道防水設(shè)防或兩種防水材料復(fù)合使用；另外根據(jù)新編國家規(guī)范GB50108-2001《地下工程防水技術(shù)規(guī)范》，在進(jìn)行地下室主體防水設(shè)防時(shí)，明挖法的二、三級(jí)防水等級(jí)最少應(yīng)有一道防水設(shè)防，暗挖法從一級(jí)起也要求最少有一道防水設(shè)防。在這些情況下，若只選用一道卷材進(jìn)行防水設(shè)防，可以采取滿粘法、條粘法、點(diǎn)粘法、空鋪法，換言之，其最保險(xiǎn)的做法就是滿粘法。目前對(duì)于卷材的冷粘貼工藝，人們一般采用氯丁類粘結(jié)劑，此類粘結(jié)劑屬于揮發(fā)固化型涂料，所以一般涂得很薄以便它能盡快干固；此外，它長期泡在水里面時(shí)，其粘結(jié)強(qiáng)度的損失也較大，達(dá)到30%以上，很容易與基面脫開，令到“滿粘”變成“空鋪”，達(dá)不到密封效果，如果某一點(diǎn)出現(xiàn)滲漏，就會(huì)影響到全部，在修補(bǔ)時(shí)很難判斷出真正的滲漏點(diǎn)。而另一種更多的選擇是只選用一道涂料進(jìn)行防水設(shè)防，合成高分子防水涂料的厚度一般不小于2mm，而高聚物改性瀝青防水涂料的厚度則要求更厚（大于3mm）。單就防水涂料的冷涂工藝來說，它普遍存在厚度難以控制、抗拉強(qiáng)度不高（約1.8Mpa左右）、涂膜防水層的變形力太大、耐老化性能差等缺點(diǎn)，使它容易隨著混凝土基層的開裂而開裂，最終達(dá)不到整體防水的效果?，F(xiàn)在我們把防水卷材和涂料結(jié)合在一起成為一個(gè)整體或者是“一道”防水層，那么就可以達(dá)到既經(jīng)濟(jì)、又符合防水效果的目的了。具體的設(shè)計(jì)方法及構(gòu)造層次是：1、混凝土基層；2、水泥砂漿找平層；3、LB-20SBS單組份橡膠防水涂料1~2厚；4、復(fù)合粘貼氯化聚乙烯——橡膠共混卷材1.0~1.5厚；5、其他相關(guān)層次。在本LB-SP復(fù)合工法中，比較關(guān)鍵的一點(diǎn)在于使用的防水涂料不是一般的涂料，而是我公司研制的LB-20SBS單組分橡膠防水涂料（以下簡稱SBS涂料），它是三嵌段的熱塑性彈性體SBS（苯乙烯-丁二烯-苯乙烯）、特種橡膠與活性助劑復(fù)合的一種單組分溶劑揮發(fā)型涂料，其涂膜有著與現(xiàn)在比較普遍使用的聚氨酯雙組分防水涂料強(qiáng)三倍的力學(xué)性能：抗拉強(qiáng)度較高、延伸率高、高溫穩(wěn)定、低溫柔軟、粘結(jié)力強(qiáng)、防水性能優(yōu)良；另外它還具有獨(dú)特的自修復(fù)功能，在涂層被刺穿一段時(shí)間后會(huì)自我修復(fù)刺孔，這一特點(diǎn)是其他防水涂料所不可比的，這是因?yàn)樗肋h(yuǎn)不會(huì)完全硫化，所以它永遠(yuǎn)有表面的粘結(jié)力。此外，該涂料最大的特性為300%定伸抗拉強(qiáng)度很低，只需要0.1Mpa，而斷裂抗拉強(qiáng)度很高，達(dá)3.2Mpa。由于它所具有的驚人的高延伸率及高柔軟性，所以用它來作為底層來適應(yīng)基層變形即“零變位應(yīng)力”是最好的選擇，即它擔(dān)當(dāng)了前面所說的“緩沖層”，還有SBS涂料作為一種稠度較低的涂料，能充分有效地濕潤基面、滲入基面的毛細(xì)孔，與基層達(dá)到緊密結(jié)合，這點(diǎn)比起自粘卷材更具優(yōu)勢(shì)；而選用的共混卷材則因?yàn)槠淠屠匣阅軆?yōu)越、抗拉強(qiáng)度高而作為上層即前面所述的“保護(hù)層”。在此還要特別說明的一點(diǎn)是關(guān)于復(fù)合材料的相容性問題，要做到前面所述的復(fù)合防水層“無界面、協(xié)同工作”，就要做到兩者緊密粘結(jié)在一起，這也是本工法選材的前提。由于SBS涂料中的苯乙烯與共混卷材中的氯化聚乙烯的分子結(jié)構(gòu)是同質(zhì)的，且氯化聚乙烯有不飽和鍵，所以它們能很好地互相粘結(jié)，即它們的親和性很好，加上上面所述SBS涂料有不硫化特性永遠(yuǎn)具有表面粘結(jié)力，從而能夠和卷材緊密結(jié)合成為一個(gè)整體，符合前面所述的復(fù)合防水層的條件。相反，如果選用的卷材是其它品種，例如三元乙丙卷材，由于它是飽和鍵，所以和SBS涂料不能很好地相容。LB-SP工法和其它復(fù)合防水層比較更能符合“復(fù)合防水層”的要求：自粘卷材和基層不能很好地粘結(jié)，而SBS涂料正好相反；JS、PU等涂料不能和卷材緊密結(jié)合，而本工法卻能彌補(bǔ)這個(gè)缺陷。三、施工要點(diǎn)罩基面清的理：清止除浮塵笑等雜物誠，處理核凹凸部眉位，使脈其堅(jiān)實(shí)陷、平整視、干凈巴、干燥計(jì)，要求擊含水率抹不大逝于睡8日%辟；衡節(jié)點(diǎn)處遲理：對(duì)島地漏、舅管口、敢陰陽角候位等節(jié)罪點(diǎn)先進(jìn)裹行拔SB裝S捆涂料局夏部增強(qiáng)口處理；紗涂刷底梯涂：梅將寨LB-符20S旦B踢S蕉配套專剖用底涂想料均勻碑涂刷于撓基面上補(bǔ)，要求嶄不露底緒，待底屈涂干透耐后（蕉約值6~奴8濁小時(shí)）狐方能涂貸主料層墻，底涂扛用量序約職5m2壯/k耗g巨；電涂料涂蛛刷：該走涂料為次單組分艷，無須鉛混合使投用，應(yīng)稱分四次肥以上進(jìn)孕行涂刷紹，每次濕厚度破為介0.3幕~0.標(biāo)5m殃m物，每層遠(yuǎn)相隔時(shí)要間丑為笑6采小時(shí)，殃用量為摘每林m猜m泳厚螺1.6蟻~1.梳7kg幼/m棍2兆；衰鋪貼卷日材：在妖涂完涂貍料并完書全干固胞后，應(yīng)叉進(jìn)行防雖水卷材發(fā)的彈線累和試鋪厭工作；夢(mèng)在涂最洗后一層框涂料吼后癢3喜0扛分鐘安后侄1仙小時(shí)內(nèi)晉，待溶推劑揮發(fā)橫完感覺熱涂料在皂手指觸憤摸時(shí)粘來成膠糊啞狀（但斬不粘起督）即可段進(jìn)行卷騰材鋪貼廳，具體螞時(shí)間需刻視氣溫首、風(fēng)力稻、濕度激而定，肯其搭接幫長度、霞方法按財(cái)照國家儉有關(guān)規(guī)擇范進(jìn)行幟。謀縫應(yīng)用疊專用粘笛結(jié)劑或俱者雙面言粘膠帶區(qū)粘合，姨周邊及金封口處殘用浙2夠厚撒SB燒S羞單組分撕橡膠涂戲料封嚴(yán)抬，端部投按設(shè)計(jì)警要求釘李壓密封傷。正如嶺前面所陣述香，塑SB吃S掌涂料必字須大楚于任0.8幻m糧m屑厚，才傲能起到質(zhì)密封、惑抗裂作集用。其僵他層次贈(zèng)施工：懸按照設(shè)貢計(jì)進(jìn)行望。四、斜經(jīng)濟(jì)及銜社會(huì)效呢益分析忘經(jīng)濟(jì)性坡：袋1.覆5滅厚宣的索SB坊S桑涂料工究程總造到價(jià)革為刊3絹2速元汪/m努2庭，炎1.眠2槍厚的氯秘化聚乙海烯選—忌—軍橡膠共綱混卷材惕工程總醫(yī)造價(jià)白為要3己8淘元銷/m償2海，復(fù)合扁總造價(jià)誠為笛7腳0開元撲/m務(wù)2鞠，基本音上相當(dāng)表于目前捏高檔的賭聚氯乙討烯揚(yáng)PV蓄C麥卷維材有1.待5虧厚的熱糖焊法工伴程造價(jià)注，但是輩前者充坐分發(fā)揮缺了防水沈涂料及惹卷材的畝優(yōu)點(diǎn)，齡擯棄了堪兩者的高弱點(diǎn)，咽使械SB波S舟涂料層領(lǐng)成為防舟水層、減卷材與窩基面的筍粘結(jié)層槳、密封禍層，從崇而使該激復(fù)合防壺水層成呼為叛了雷“旋一毀道獄”政最有效婦果的防轉(zhuǎn)水層，踏是同等橋造價(jià)中趙的最優(yōu)醬方案。華社會(huì)效枕益沸：聽SB異S候涂料是尚一種單妖組分揮扭發(fā)型涂丟料（不來含煤焦沖油），回它與合芬成高分撞子類卷扛材的復(fù)荒合使用主具有上秀述眾多避優(yōu)點(diǎn)，高且價(jià)格伸合理、遭施工方拋便，對(duì)磚于滿足碑一般的蹲工業(yè)與贊民用建之筑物考的屋面相及地下飾室防水判二級(jí)設(shè)粥防要求多來說是勻比較理艇想的，富因而廣腿受設(shè)計(jì)惑、業(yè)主略、施工高等建筑做同行的寺贊賞和惑采納，嚷其推廣斤應(yīng)用前考景廣闊并，可以吼進(jìn)一步忘提高防機(jī)水工程離技術(shù)的放應(yīng)用水敞平。五松、工程昏應(yīng)用實(shí)材例代1禾、深圳沾市體育雙館屋面察維修防蜜水工程迎，五800各0m尋2到，施工壓時(shí)侍間庸200勞1塑年采5-1始0桌月驅(qū)；茶2險(xiǎn)、廣州題市番禺券長隆夜毛間動(dòng)物瞎園長隆玉酒店屋湊面整體視防水工柳程仁，養(yǎng)170闖00m設(shè)2撿，施工考時(shí)堆間儀200末1武年始7-1還1晝?cè)履?；閣3護(hù)、廣州弄市麗江歐花園住蒙宅小區(qū)孔屋面維勤修防水渣工程獻(xiàn)，捆100孤00m襪2運(yùn)，施工仙時(shí)朱間萬200禿1匙年皂9鴿月農(nóng)-20鄙0具2耽年叮1仙月影；堅(jiān)4