高聚物改性沥青防水卷材与高分子防水卷材的介绍与比较.ppt

高聚物改性沥青防水卷材与高分子防水卷材的介绍与比较,,主要内容,高聚物改性沥青防水卷材的介绍 高分子防水卷材的介绍 施工方法的比较 工程应用的比较 对环境影响的比较,高聚物改性沥青防水卷材,常简称为“改性沥青防水卷材”，俗称改性沥青油毡，是新型防水材料中使用比例最高的一类产品。 普通石油沥青材料在低温条件下容易变硬变脆，感温性强；若长期在太阳光照的紫外线作用下，会导致其高温软化，以致热解流淌，反复的热胀冷缩可引起沥青内应力的变化。在氧和臭氧等的综合作用下，沥青中的化学组分不断转变，先是油质挥发，沥青脂胶的含量减少，塑性下降，脆性增加，粘结力降低，产生龟裂而老化。 高聚物改性沥青防水卷材是采用改性后的沥青来作为卷材浸涂材料的。其特点主要是利用聚合物的优良特性，改善了石油沥青的热淌冷脆，从而提高了普通沥青防水卷材的技术性能。,在改性沥青防水卷材中绝大多数为SBS、APP改性沥青防水卷材，其中SBS改性沥青防水卷材所占比例较大，APP改性沥青防水卷材因原料需要进口，用量增长不大。SBS改性沥青防水卷材具有优异的耐低温性能适合北方气候；APP改性沥青防水卷材具有优异的耐高温性能更适合南方气候。橡塑改性沥青防水卷材同时具有良好的高温和低温性能，国内己有相关的报道。,SBS橡胶属热塑性橡胶，具有优异的低温性能，在-75 ℃仍保持柔软性，脆点为-100℃，可以和石油沥青共混，这是SBS橡胶与其它橡胶的最大区别，所以SBS改性沥青防水卷材具有优良的低温性能，特别适用于寒冷地区和结构变形频繁的建筑物防水。若SBS 改 性沥青与聚醋胎体相配合，生产出的改性沥青卷材，其耐低温性能、拉力、延伸率等都非常优异。,APP树脂与沥青具良好的相容共混性，有非常好的稳定性，受高温、阳光照射后，分子结构不会重新排列，提高了沥青的软化点，APP 卷材耐热度可达130℃，具有优良的耐高温性能，因此特别适用于高温或有强烈太阳隔照地区的建筑物防水。,高分子防水卷材,高分子防水卷材最主要的特点有三方面： （1）采用冷施工：高分子防水卷材的黏结、机械固定、松浦压顶等施工方法均为冷作业，改善了施工条件和施工现场的管理，也减少了环境污染； （2）耐腐蚀能力强：合成高分子防水卷材的耐臭氧、耐紫外线、耐气候能力强，耐老化性能好，延长了防水耐用年限； （3）匀质性好：合成高分子防水卷材均采用工厂机械化生产，能较好地控制产品质量。,亦称“高分子防水片材”，其在我国整个防水材料工业中处于发展上升阶段，仅次于改性沥青防水卷材，其生产工艺、产品品种、生产技术装备、应用技术和应用领域正在不断提高和发展完善之中。,按其基料，高分子防水卷材可以分为：合成橡胶类：三元乙丙橡胶防水卷材（EPDM）、氯化聚乙烯（CPE）防水卷材；合成树脂类：聚氯乙烯(PVC)、聚乙烯（PE）；橡塑共混型：氯化聚乙烯—橡胶共混防水卷材、聚丙烯—乙丙橡胶共混（TPO）防水卷材。下面主要介绍EPDM、PVC、TPO三种防水卷材。,EPDM防水卷材具有拉伸强度高，耐老化性能好，使用寿命长，伸长率大，对基层伸缩或开裂变形的适应性强以及优越的热稳定性等特点。适用于耐久性、耐腐蚀性和适应变形要求高以及防水等级为Ⅰ、Ⅱ级的屋面或地下工程作防水层。 PVC防水卷材具有拉伸强度较高、伸长率较大、耐高温性能较好的特点，而且热熔性能好、使用温度幅度大，冷作业，施工简便，有利于减少环境污染。卷材接缝时采用热风焊接法，使其形成接缝黏结牢固、封闭严密的整体防水层，可以有效地增强卷材防水层的抗渗性能,，延长卷材防水的耐用年限,提高卷材防水层的整体质量。 TPO防水卷材综合了EPDM的耐候能力、低温柔度和PVC的可焊接特性，具有良好的加工性能和力学性能。该类卷材适用于建筑潮湿外露屋面防水层及易变形的建筑地下防水。,高分子防水卷材相对于改性沥青防水卷材有一个明显的缺陷，就是后期收缩大。 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。,施工方法的比较,两种防水卷材在采取一道设防时，要求是具有单独防水能力的一道防水层，相比之下，高分子防水卷材的性能更佳；采取多道设防时，两者都可采用同种卷材叠层或不同卷材复合的形式，也可以采用卷材和涂膜复合或者刚性防水材料和卷材复合等形式。根据资料显示，我们应更多地提倡采用复合设防，有利于材料的优势互补，以保证防水的可靠性。,一道设防构造示例,两种防水卷材铺设卷材防水层前，基层都必须干净、干燥，以保证防水层和找平层粘结良好，避免卷材防水层发生鼓泡、开裂现象。基层缺棱掉角处应以水泥砂浆修补，局部蜂窝麻面及凹坑应用膨胀砂浆抹平。对于干燥程度简易的检验方法都是——将1m2卷材平坦地干铺在找平层上，静置3-4h后掀开检查，如果找平层覆盖部位与卷材未见水印，即可铺设。,改性沥青防水卷材的施工，目前大多采用火焰枪热熔施工法，部分工程采用冷自粘卷材施工；合成高分子防水卷材均可采用冷粘法施工，施工方便，这是改性沥青防水卷材所不完全具备的。 改性沥青防水卷材一般采用热熔焊接，粘结牢固，接缝渗漏现象大大减少，防水可靠性好；而高分子防水卷材与基层完全粘结困难，而且搭接缝多，易产生接缝粘结不善而产生渗漏的问题，宜与涂料复合使用，以增强防水层的整体性，提高防水可靠度。,高聚物改性沥青防水卷材在热熔法施工时，在卷材幅度范围内加热必须均匀一致，加热至卷材表面有光亮黑色时方可豁合。若沥青熔化得不够，会降低卷材的粘结强度和接缝密封性能，若加热的温度过高，则会把卷材烧穿；而高分子防水卷材若加热温度不够，会导致热熔胶未完全达到熔化温度，从而造成卷材与基层粘结不牢。 对于厚度小于3mm的高聚物改性沥青防水卷材，严禁采用热熔法施工。这是因为其表面覆盖改性沥青层较薄，热熔时易使胎体材料烧坏，使之强度降低，影响防水层质量。,两种卷材的铺贴方向应根据屋面坡度确定: 屋面坡度小于5%时,宜平行于屋脊铺贴;屋面坡度大于15%时,宜垂直于屋脊铺贴。 卷材搭接要求上下两层及相邻两幅卷材的搭接缝均应错开。平行于屋脊的搭接缝应顺流水方向,垂直于屋脊的搭接缝应顺当地主导风向。 卷材的铺贴在高低跨相连处,要先做高跨后做低跨屋面；在同高作业面上应先做节点部位,大面积铺贴时应先远后近,合理安排。,搭接宽度的最小值,两种卷材的收头处理：砖墙上的卷材收头可直接铺压在女儿墙压顶下，也可压入砖墙凹槽内固定密封，凹槽距屋面找平层不应小于250mm；混凝土墙上的卷材收头应采用金属压条钉压，并用密封材料封严。,注意：每天收工或下雨前撤离施工现场时，要将未铺设的卷材用塑料布妥善遮盖,；雨后施工要将搭接部位擦拭干净，无水渍污渍；建立健全的质量管理体系，成立以项目经理为首的质量管理小组，开工前对工人进行技术交底，施工时落实自检、互检、专检制度，操作人员须经培训上岗，在防水层上严禁行走车辆及拖运重物，施工过程中要注意现场保护，防止卷材被风吹起。,收头处理构造示例,两种防水卷材在施工方法上大同小异，具有很多相通的地方。 当然也因其组成、结构和性能上的差别而使一些局部的施工工艺上有所差异。,总结,工程应用的比较,应用现状 目前，我国新型防水材料仍是以沥青基防水材料为主，占全部防水材料的80％，高分子防水卷材占10％左右，其他防水材料也占10％左右。 原料问题是长期困扰我国高分子防水卷材行业的一大难题，如EPDM、丁基橡胶等绝大部分需要进口，导致高分子防水卷材价格相对偏高，使其推广应用受到了很大限制。而且产品标准仍不完善。虽然我国现在已有了不少高分子防水卷材的产品标准，但很多情况是每个标准都各行一套，试验方法不统一，抽样与判定要求不一致，产品性能无法直观比较，执行起来太麻烦，不利于产品的推广，也不利于用户和设计部门的选用。 在我们看来，高分子防水卷材质量轻、强度高、低能耗、多功能，可用于单层防水，且在弹性极限范围内使用时有优良的回弹性，并且色彩丰富，可以美化环境。因此，随着高分子防水卷材的技术发展、品种增加和价格下降，再加上轻钢结构建筑的逐渐普及，防水卷材的更新换代势在必行，高分子防水卷材将会有更广阔的发展前景。,屋面应用,高聚物改性沥青防水卷材 屋面类型有以下四种： （1）外露单层防水构造，无保温层，非上人屋面； （2）外露单层防水构造，有保温层，非上人屋面； （3）带刚性保护层的单层防水构造，无保温层，上人屋面； （4）带刚性保护层的单层防水构造，有保温层，上人屋面。,高分子防水卷材 屋面类型包括和左边同样的四种之外，还有以下四种： （1）外露复合防水构造，无保温层，非上人屋面； （2）外露复合防水构造，有保温层，非上人屋面； （3）带刚性保护层的复合防水构造，无保温层，上人屋面； （4）带刚性保护层的复合防水构造，有保温层，上人屋面。,卷材防水属于柔性防水，包括沥青卷材防水、高聚物改性沥青卷材防水和合成高分子卷材防水三大系列。适用于屋面防水等级为I-IV级的工业与民用建筑。,两种卷材除了可用于建筑防水以外，亦可大量用于水利及其他土木工程。由于一些高分子材料具有极佳的长期耐水性，用于地下、水中或其他潮湿环境，高分子防水卷材的基本性能不变，比高聚物改性沥青防水卷材更能有效地抵抗腐蚀和霉烂。 而且高分子防水卷材更具有装饰性。其在生产时可通过加入颜料的方式使卷材获得各种颜色，在防水的同时也起到装饰性作用。,隧道应用,1、产品质量及其物理性能方面存在的问题及其预防措施 对隧道工程施工用防水卷材，一般要求其防水板厚度以1mm～3mm、幅面宽度以2m～3m。幅面长30m左右为宜； 防水板质量应满足有关标准或工程防水要求。在进行防水卷材的选择时必须引起注意，目测时应色泽好，表面光洁，硬度适宜，手感厚度均匀等。 在其他因素已经得到良好控制的情况下，防水板厚度是确保防渗漏水的一个十分关键性的指标。为避免防水板质量厚度不匀或不易检测等情况，建议优先选用非复合型防水板；随机裁剪开防水卷材，增加厚度检测频率，使用已经检测部门检测合格的防水板；目测是否存在严重的厚度不匀、透光性反差明显、破裂、漏洞、鼓凸、瘤出等缺陷，检查防水卷材的搭接带及防水板一面是否干净整洁，否则必须清洁和修补；检查和调试土工膜焊接机是否工作正常，并进行试焊，观察焊接质量是否符合要求等。,两种防水卷材在实际工程中的问题及相关预防措施,2、铺设前的防排水施工问题及其预防措施 在开挖岩面与初期支护之间，应每隔一定间距环向设置加筋透水软管、止水条、止水带等防水止水材料，并在其外裹一层无纺土工布，在渗水部位设置多重透水管，将渗水汇流人边墙集水井，再由与其连接的排水管引至两侧排水沟，以确保在进行防水板铺设前没有水流、水滴或者冰棱冰柱等明水，在渗漏水严重地带还应采用防水混凝土施工。,3、铺设前锚喷基面上存在的问题及其预防措施 在防水板铺设施工前，必须首先检查并清除锚喷基面上残留的钢筋、锚杆头、尖锐岩石、凸出的管件等尖锐突出物，并确保两凸出物之间的深长比(即相邻两凸出物问的最大深度与两凸出物问的距离之比)保持在边墙时不大于1/6、拱部时不大于1/8的范围内，否则应用砂浆抹平；断面变化或直角形断面处亦应用砂浆抹成R≥5cm的圆弧面。如采用自粘卷材，基层还必须采用基层处理剂处理，对基面潮湿的基层还必须进行特殊处理。为确保防渗漏水，所有处理剂都应优先选用推荐的产品并经过现场验证。,4、防水卷材的挂钉安装方面存在的问题及其预防措施 挂钉的布置安装以无钉方式为准，无钉铺设又分为两种方式：一种为木钉，一种为膨胀螺栓。 木钉的无钉铺设方法为：在已确定安装木钉的锚喷基面上冲击钻孔，将木钉绑在防水板系绳上，用铁锤将系绳和木钉一起锤人钻孔中并使小钉外端面尽可能与基面齐平即可，该法的优点是能够确保锚喷基面的平整度，有效杜绝木钉对防水板的穿刺破坏，缺点是牢固性较差，木材浪费量大，施上较麻烦。膨胀螺栓的无钉铺设方法为，将膨胀螺栓置于钻孔中后，紧固螺栓，再将防水板系绳绑扎在膨胀螺栓上即可。该法的优点是操作简便，缺点是在已绑扎好系绳的膨胀螺栓上必须用补钉进行掩蔽，即在螺栓处有两层防水板，以减小膨胀螺栓可能造成的对防水板的破坏。 无论采用哪一种无钉铺设方式，均要求木钉或螺杆长度在8cm～1Ocm、杆体直径在Φ0.8cm以上时为佳。木钉或螺栓固定后，其杆体在锚喷基层上外露高度不得超过1cm。螺栓的安装要牢固稳定而不能松动脱落。,5、防水卷材挂置过程中存在的问题及其预防措施 在基面处理、挂钉布置等工作结束后，将防水卷材在锚喷基面上挂系好，此时要注意将系绳绑扎牢靠，检查防水卷材能否与锚喷基层紧密密贴(防水板在纵、横向都要有一定的预留长度，以防水板的松驰度来保证防水板与锚喷基层紧密密贴)、预留搭接带宽度(两幅卷材的搭接宽度宜为1Ocm～12cm)是否适宜等，否则必须进行调整。,6、对防水卷材搭接带采用热合焊接方法时的问题及其预防措施 将两幅卷材的搭接带按左下右上装入已调试好的土工膜焊接机的两胶轮间，使机身与母材边缘平行，合上压杆手柄，启动焊接机，焊接机即可按调试设定的速度和温度自行焊接。一般情况下，操作人员只需观察焊痕与母材边缘有无偏差，并及时作小范围内调整纠正即可。 在焊接结束时，及时将压杆手柄压下，使上、下胶轮处于分离状态，以免时间过长而烧坏胶轮。由于环境温度及热惰性等方面的原因，在焊接过程中，如出现温度偏高或偏低，可在小范围内调整焊接机的行走速度来弥补温度的偏差。 防水卷材的搭接除在两张卷材问正常的双层搭接外，在实际施工中还会出现三层甚至四层搭接的情况，方法是先将两张卷材热合焊接好以后，再将第张与前已热合焊接好的卷材热合焊接即可；在四幅卷材的共同连接点还叮能产生四层搭接的情况，产生四层搭接时，应分别将已两两热合焊接好以后的两幅卷材再进行热合焊接即可。施工中应尽量避免四层搭接，因为层数太多可能因为土工膜焊接机的焊接参数不适合而影响焊接质量，将防水卷材错位挂置可以避免四层搭接的产生。 对冷粘、自粘类搭接方式，基本上不存在上面的问题。但在搭接时需采用收边压轮二次压实，周边还必须以专用密封膏密封，以使防水板搭接良好无孔隙。但须注意防止灰尘、水等对自粘带产生污染，以免影响粘接效果。,7、对防水卷材破损处的修补及其预防措施 防水卷材的施工必须精心，对防水层的质量检查必须认真，在防水卷材铺设前后均应对防水板进行破损检查并及时修补。用于修补的补钉宜为圆形，且破损处离补钉的边缘应在7cm以上，除自粘外，修补时将补钉和待补位置紧贴好以后用电热吹风吹至相互熔融后压合即可，冷粘时胶粘剂的刷涂宽度不宜小于3cm。最好在补钉的空隙内充填一块较小的补钉，以防锚喷基面上的突出物穿过破损处而再次损坏补钉。,8、对防水板的施工保护问题及其预防措施 每一次施工完毕，工作人员必须及时对防水板施工质量进行全面检查，检查内容包含三个方面：一是目视检测施工质量，其内容包含是否有松驰、破损等情况发生；二是在施工现场，由专门的检测人员对焊缝进行的密封性检测；三是在室内进行的对现场焊缝随机抽样的抗剥离强度检测。施工作业完毕，操作人员和其他作业人员必须注意对防水板进行保护，必须有效控制钢筋及其焊接施工、爆破施工以及其他行走机械可能造成的对防水板的损伤等。,9、施工控制方面存在的问题及其处理办法 1) 基面平整度指标控制 锚喷基面平整度是确保防水板能起到防水效果的一个重要工序。根据现阶段防水卷材的伸缩性能及隧道锚喷基面的实际情况，锚喷基面必须符合一定的“深长比(D/L)指标”，即边墙D/L≤1/6，拱顶D/≤L1/8。检测方法如图1。 图1 锚喷基面深长比测试示意图 其中： L——喷射混凝土相邻两凸面间下凹的距离； D——喷射混凝土相邻两凸面问下凹的深度。 具体的检测用钢尺进行，测量精确至0．5cm。 当L≥70cm时必须重新挂网进行复喷； 当L<10cm且每平方米不超过10个点时，可不与处理。对不符合深长比及相关要求的凹凸面(点)，必须用砂浆抹成光滑的平面或R≥5cm的圆弧面。,2)采用热合焊接技术时的焊接质量的控制 土工膜焊接机的调试及其对防水板的试焊质量是确保防水板能起到防水效果的一个关键工序。土工膜焊接机对防水卷材热合焊接的质量与工作时该机的焊接速度、温度设定、环境条件、材料类型等有非常直接的关系。一般情况下，在每次使用前应对其进行调试与试焊。 ①焊接速度的设定与控制 焊接速度是影响防水板热合焊接质量的最重要的因素。焊接速度的设定主要与土工膜焊接机性能有关，在实际使用过程中，爬行速度的设定不宜过快，这主要是过快的爬行速度就要求设定较高的熔合温度，不利于焊接质量和设备的使用寿命。一般情况下，根据施工组织及对EVA、PVC等高分子防水卷材的实际施工效果来看，采用的焊接行走速度为2m/min的中速是比较适宜的。 ② 温度的设定与控制 焊接温度是影响防水板焊接质量的第二个最重要因素。不同的防水卷材，因其基材熔点的差异，热合焊接时所选择的熔接温度是有差异的。焊接温度的设定与土工膜焊接机自身的调控能力有关，试验表明温度的偏差要求控制在5~C的范围内。对不了解基材熔点的情况下，一般先确定一个参考温度，然后从低到高调节温度并在裁剪成条形的试样上进行试焊，观察焊痕质量以确定所设定的温度是否合适。在确定好焊接温度后，应在正常工作情况下，焊接不少于2m的试样进行室内抗剥离试验，直到检测结果表明抗剥离强度合格时为止。每次在现场进行热合焊接施工时，都必须进行试焊观察。 ③ 环境条件对焊接质量的影响 焊接速度和温度的匹配还与环境有关，如环境温度较高(不低于15℃)且空气流动不大时对已经确认的焊接速度和温度影响不太大；如环境温度较低，又有明显的气流运动时，应适当调高焊接温度或降低爬行速度。 ④防水板材质对焊接质量的影响 由于材质熔化温度不同，对土工膜焊接机温度的设定至关重要。很显然，熔点高所要求设定的焊接温度也较高。,3)对防水板的安全保护及质量控制措施 a)进场堆放：不宜在露天环境中堆放，否则必须覆盖以防日晒雨淋或其他意外损伤； b)运输领用：运载器具能确保防水板不被损伤，在施工现场绝不乱堆乱放，并标识； c)铺设施工：首先应检查基面防排水是否适宜铺设防水板，钢筋头等尖锐突出物是否清除干净；在制作补丁时应将防水板裁整齐，减少焊接作业；严格按挂钉位置布孔钻眼，系绳应适当放松，不宜过紧，也不能过松；锚喷基面必须满足有关平整度或圆滑面的要求，即D/L值与R≥5cm等； d)焊接施工：必须在试焊合格后才能进行正式焊接施工，以避免假焊；必须严格按要求进行现场抽检，以确保焊接质量，防止漏焊发生；加强防护，避免烧伤、灼伤防水板等； e)后续施工：在钢筋骨架施工、衬砌台车及其混凝土施工以及其他行走机械移动过程中，必须做好对防水板的保护工作，如电焊时应用挡板等进行防护以免焊渣烫伤防水板，台车运行时以免挂伤或撕裂防水板，混凝土浇筑时振捣棒不宦直接接触防水板等。,对环境影响的比较,凡生产与使用沥青的过程中均会产生沥青烟气, 含沥青物质加热与燃烧时也会产生沥青烟气和挥发性有机物。在沥青类防水卷材的生产过程中, 产生的污染物主要就是沥青烟气、挥发性有机物以及少量的粉尘；而高分子防水卷材的生产过程相对污染少，但因其成本较高，故我国现阶段大量使用的防水卷材依然是以高聚物改性沥青防水卷材为主。 高聚物改性沥青防水卷材多采用热熔法施工，在加热过程中熬热沥青会对环境产生一定的负面影响，同时也对工人的施工条件不利；而高分子防水卷材多采用冷施工。出于对工地防火及城市环境卫生的要求，很多城市已明令禁止明火施工和加热沥青，而高分子防水卷材的粘结、机械固定、压顶等施工均为冷作业，不仅改善了工人的施工条件和施工现场的管理，同时也减少了环境污染，更加有利于环保。 相比之下，高聚物改性沥青防水卷材耐温性较差、生产过程污染大、使用寿命相对较短、施工时容易脏污，且颜色只有黑色，夏天时吸收阳光热量，对顶楼室内的温度影响很大，不利于节能环保。 而高分子防水卷材相对单位成本较高，但耐候性好，使用寿命长，施工方便，容易制成浅色或白色制品，铺装在屋顶可有效地反射阳光，从而避免顶楼室内过度升温，有利于节能环保。,随着社会和科技的发展，防水工程的要求日渐提高，对于环保的要求也不断上升,谢,谢,观,赏,