高分子自粘胶膜防水卷材及其预铺施工技术

材料研究与应用　高分　同刀　子自粘胶膜防水卷材　及其预铺施工技术　丁红梅　（格雷斯中国有限公司北京分公司，北京１００１７６）　摘要：介绍了预铺防水卷材的发展历史；结合新发布的《地下　面覆有高分子自粘胶膜层，用于预铺反粘法施工的防　工程防水技术规范》及《预铺／湿铺防水卷材》详细阐述了高分　子自粘胶膜防水卷材的材料特性及预铺反粘施工方法的特殊　水卷材”。因此，高分子自粘胶膜防水卷材是一种预铺　防水卷材。　２００９年３月，国家发布了一个新的材料标准　性；同时，结合实验数据及现场经验纠正了关于预铺施工和高　分子自粘胶膜防水卷材的一些认识误区；并为项目中正确选　择使用高分子自粘胶膜防水卷材提供了建议。　关键词：高分子自粘胶膜防水卷材；预铺反粘施工方法　文章编号：１００７—４９７Ｘ（２０１０）一２２—００１　６－０５　中图分类号：ＴＵ５７＋３　文献标识码：Ａ　Ｐｒｅ—－ａｐｐｌｉｅｄ　ｗａｔｅｒｐｒｏｏｆｉｎｇ　ｍｅｍｂｒａｎｅ　ａｎｄ　ｉｔｓ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ／／　Ｄｉｎｇ　Ｈｏｎｇｍｅｉ　ＧＢ／Ｔ　２３４５７－－２００９（（预铺／湿铺防水卷材》，材料标准　中提到两类预铺防水卷材，高分子防水卷材（Ｐ型）及　沥青基聚酯胎防水卷材（ＰＹ型）。《地下工程防水技术　规范》中定义的高分子自粘胶膜防水卷材属于《预铺／　湿铺防水卷材》中的Ｐ型预铺防水卷材。　这两个标准的发布，为近年来快速发展的预铺防　水卷材市场选材及设计提供了技术依据，也为防止　“预铺”概念被滥用和用烂埋下了伏笔，是极有预见性　的举措，为高分子自粘胶膜防水卷材的健康发展提供　了保障。　１预铺防水卷材的发展历史　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｉｓ　ｐａｐｅｒ　ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓ　ｔｈｅ　ｈｉｓｔｏｒｙ　ｏｆ　ｐｒｅ—ａｐｐｌｉｅｄ　ｍｅｍｂｒａｎｅ．Ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ｔｗｏ　ｎｅｗｌｙ　ｉｓｓｕｅｄ　ｃｏｄｅｓ＜＜Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ　ｃｏｄｅ　ｏｒｆ　ｗａｔｅｒｐｒｏｏｆｉｎｇ　ｏｆ　ｕｎｄｅｒｇｒｏｕｎｄ　ｗｏｒｋｓ＞｝ａｎｄ（Ｐｒｅ—ａｐｐｌｉｅｄ　ａｎｄ　ｗｅｔ　ｉｎｓｔａｌｌｅｄ　ｗａｔｅｒｐｒｏｏｆ　ｓｈｅｅｔｓ＞＞，ｉｔ　ｅｘｐａｔｉａｔｅｓ　ｔｈｅ　ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ　ａｎｄ　ｉｎｓｔａｌｌａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｐｒｅ－ａｐｐｌｉｅｄ　ｍｅｍｂｒａｎｅ，ａｓ　ｗｅｌｌ　ａｓ　ｓｏｍｅ　ｍｉｓｕｎｄｅｒｓｔａｎｄｉｎｇｓ　ｏｎ　ｐｒｅ－ａｐｐｌｉｅｄ　ｍｅｍｂｒａｎｅ　ａｎｄ　ｉｔｓ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ．　Ｉｔ　ａｌｓｏ　ｐｕｔｓ　ｆｏｒｗａｒｄｓ　ｓｏｍｅ　ｕｓｅｆｕｌ　ａｄｖｉｃｅ　ｏｎ　ｈｏｗ　ｔｏ　ｃｈｏｏｓｅ　ｐｒｅ—　地下防水工程中困扰了专家及用户几十年的一　大难题是底板及无施工空间侧墙防水的质量问题。　ａｐｐｌｉｅｄ　ｍｅｍｂｒａｎｅ　ｆｏｒ　ｐｒｏｊｅｃｔｓ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｐｒｅ——ａｐｐｌｉｅｄ　ｗａｔｅｒｐｒｏｏｆｉｎｇ　ｍｅｍｂｒａｎｅ；ｐｒｅ——ａｐｐｌｉｅｄ　ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　１）窜水渗漏：使用传统的防水材料，在底板部位　或者侧墙无施工空间，只能采用外防内贴防水，防水　卷材与基层粘贴，而并非与结构混凝土本身粘结。一　旦防水卷材破损，地下水会在防水层和结构混凝土之　间流动，从混凝土裂纹进人建筑物内部。届时，即使在　０前言　室内发现漏点，也很难锁定实际发生破损的防水材料　位置，使得修补工作难以进行。　２）沉降影响：当传统的防水材料与基层粘结时，　一２００８年１１月，新修订的ＧＢ　５０１０８－－２００８《地下　工程防水技术规范》发布，在这部规范中出现了一个　新产品名称“高分子自粘胶膜防水卷材”，并且对于该　旦发生地基沉降，基层很容易变形沉降，防水层随　之扭曲变形，容易与底板和侧墙脱开，防水层不能完　新产品，有明确的定义“以合成高分子片材为底膜，单　材料研究与应用　整封闭，地下室底板会暴露在地下水中。　因此，如何在底板和无施工空间侧墙部位为结构　混凝土提供直接的满粘防水保护，成为一个挑战。　格雷斯公司在１９９２年发明了预铺防水卷材系统　和施工技术，第一次采用高分子自粘胶膜防水卷材实　现在底板及无施工空间侧墙部位与结构混凝土形成　满粘，提供最佳的防水效果。该卷材的商品名为“预　膜防水卷材空铺，然后浇筑结构混凝土，使得混凝土　与卷材紧密结合。　高分子自粘胶膜防水卷材的粘结技术与其他传　统卷材完全不同。传统的防水卷材一般是将很粘的　胶与已经存在的固态基面粘结；而高分子自粘胶膜防　水卷材是将表面处理后不粘的胶粘层朝向施工人员，　然后将液态混凝土直接浇筑在卷材上，待混凝土固化　铺胜（Ｐｒｅｐｒｕ￣）预铺防水卷材”，并申请了专利保护。　２００９年，格雷斯公司开发出适用于中国的预铺　防水卷材ＰＶＩＯ０，并投放中国市场。相比预铺胜　（Ｐｒｅｐｒｕ￣）预铺防水卷材，ＰＶＩＯ０预铺防水卷材保持　了所有的重要性能，但在一些次要方面做了折衷以获　得更好的性价比，该产品也申请了专利保护。　随后，国内的防水厂家也开始了高分子自粘胶膜　防水卷材的开发和应用。　２高分子自粘胶膜防水卷材的预铺施工技术　２．１　高分子自粘胶膜防水卷材的基本构造　高分子自粘胶膜防水卷材的基本构成如下：高分　子片材、高分子自粘胶、紫外保护层／上人隔离层，如　有需要，表面还需要隔离膜或者隔离纸。其基本构造　见图１。　搭接边　图１高分子自粘胶膜防水卷材基本构造图　２．２高分子自粘胶膜防水卷材的预铺施工技术　２．２．１预铺反粘法的特点和要点　高分子自粘胶膜防水卷材是专门针对地下防水　难点设计的，因此它只适用于地下或者隧道防水工程　中，而不推荐用于建筑物出地面立墙或者屋面防水。　要想了解高分子自粘胶膜防水卷材的特点，首先　需要了解其施工技术。如《地下工程防水技术规范》　中所定义，高分子自粘胶膜防水卷材是必须采用预铺　反粘法施工的。关于预铺反粘法，在《地下工程防水　技术规范》中有明确的定义，指明需将高分子自粘胶　后，在卷材与混凝土之间形成连续牢固的粘结。其施　工顺序如下：基层处理一空铺卷材（立面时增加机械　固定），经处理胶粘面朝向施工人员一铺设钢筋一浇　筑混凝土。　与传统卷材相比，高分子自粘胶膜防水卷材的空　铺施工，不需要底油处理；同时．卷材上直接绑扎钢　筋，不需要铺设保护层。这两个步骤的省略可以缩短　施工周期。而且，与传统卷材相比，高分子自粘胶膜　防水卷材还有对基层的要求低以及铺设简单的优势，　也可以进一步节省施工时间。因此，整个工程的工期　可节约１／３以上，见图２。　高分子自粘胶　膜防水卷材　传统防水卷材　图２施工顺序及时间表　预铺反粘法施工只是一种先铺卷材还是后铺卷　材的施工顺序吗？答案当然是“不”。预铺反粘法施工　有几个必不可少的条件。　１）松铺铺设及单面与混凝土粘结　预铺反粘法施工的高分子自粘胶膜防水卷材最　终要想与结构混凝土满粘，避免地基沉降对于防水层　完整性的破坏，就只能松铺施工（立面可采用临时机　械固定），而且只能在与结构混凝土接触的那个单面　形成粘结。　如果防水卷材同时与混凝土垫层和结构混凝土　材料研究与应用　薯　曩　曩叠懋　曩曩誊　誊警　臻誊※　“　豫　舞曩　撼　誊　戮　戮　ｍ　萎　粘结，一旦地基发生沉降，混凝土垫层很容易变形，双　面粘结的防水卷材受到两边的粘结力限制，极易发生　撕裂破坏。　２）无保护层　粘结？如何保证隔离粉体材料种类的影响？如何保证　隔离粉体的厚度影响？这些问题，即使在最规范的工　地，都不可能解决。因此，合格的预铺防水卷材必须　避免现场撒隔离粉体这种做法，而应该在卷材出厂时　就有相关的设计。　预铺防水的技术目标是防水卷材与结构混凝土　的满粘，所有材料设计都是为了达到这个目标而展开　的。因此，预铺防水卷材施工顺序中不用也不能采用　如上所述，松铺、单面粘结、无保护层、不现场撒　粉可直接上人施工是高分子自粘胶膜预铺施工工法　混凝土保护层。　如果采用混凝土保护层，高分子自粘胶膜防水卷　材只能与混凝土保护层满粘，而非结构混凝土，混凝　土保护层与结构混凝土之问的冷施工缝成为渗漏隐　患；同时，混凝土保护层厚度低，容易开裂，一旦防水　层破坏，水会在结构混凝土表面流窜。这与传统防水　卷材的防水效果相比并无先进性可言。　市场上出现的一些怪现象，如有些材料声称是预　铺防水卷材，但是却推荐采用保护层保护卷材，其原　因有三：一则卷材强度不够，容易被钢筋戳破；二则卷　材表面处理不好，很粘脚，工人上不去，无法绑扎钢　筋；三则卷材表面没有耐候保护的设计，不能经受工　地的紫外线和风风雨雨。在《地下工程防水技术规范》　中多处强调，高分子自粘胶膜防水卷材采用预铺反粘　法施工，是与结构混凝土直接接触的，没有保护层存　在，这主要体现在：首先是预铺反粘法的定义；其次是　４．３．２２中的第５条，要求浇筑结构混凝土时不得损坏　防水层，即表明防水层上无保护层；还有条文说明中　４．３．９第３条，解释高分子自粘胶膜防水卷材时，再次　强调卷材表面与结构混凝土粘结。　３）上人隔离　预铺防水需要胶粘层朝向工作人员，工人需站在　其上绑轧钢筋，因此，卷材表面的可行走性能是很重　要的，卷材的上表面必须不粘脚。　很多厂家推荐施工人员采取在工地现场撒水泥　粉或者其他粉体隔离的方法解决上人难题。这为这　些所谓的预铺防水卷材引入了质量不确定因素：有了　这些临时的隔离粉，卷材是否还能与混凝土粘结？经　过了雨水、日晒，有隔离粉的卷材是否还能与混凝土　中的最重要也是最基本的准则。　２．２．２预铺反粘法施工的优点　高分子自粘胶膜防水卷材预铺反粘施工的一大　特点——节约工期，已经在前文提及。除此之外，高　分子自粘胶膜防水卷材预铺施工还有以下优点：　１）单层铺设，拐角处无需加强层。预铺防水卷材　与传统防水材料不同，只需单层铺设就可以达到很好　的防水效果，并且这一层必须与结构混凝土满粘。在　拐角处无需加强层，这大幅度节约了材料的用量。　２）高分子自粘胶膜预铺防水卷材对基层要求简　单，只需要最低限度的表面处理，不需要底油或热气　烘干潮湿的基层，无挥发性物质。当混凝土基层达到　可以上人的强度（１　ｄ）后，就可以施工。　３）高分子自粘胶膜预铺防水卷材施工温度范围　宽，在全年的很多季节都可以施工。　３高分子自粘胶膜防水卷材的主要性能要求　所有的卷材只要在浇筑混凝土前先铺设并遵循　了以上基本原则就是合格的预铺防水卷材了吗？答　案当然也是“不”。高分子自粘胶膜防水卷材也有几　条重要的材料性能要求：　１）可上人施工　高分子自粘胶膜防水卷材预铺施工时无混凝土　保护层，工人必须直接上人施工，因此其表面需有一　层防粘脚的材料或者措施。根据工地情况，在常温下，　工人直接站立在卷材上５—１０　ｒａｉｎ后，应该还可以挪　动脚。　２）卷材强度高　高分子自粘胶膜防水卷材施工时，工人需直接在　其上绑扎钢筋，缺少了混凝土保护层，卷材被钢筋破　材料研究与应用　露　誊　嬲曩　曩曩　鳓　誊　曩　曩　囊　一　坏的几率大幅度增加，因此，提高卷材的抗拉及抗穿　层变硬、变黄，卷材与混凝土之间的粘结力完全丧失。　格雷斯公司的ＰＶ１００防水卷材采用颗粒紫外保护　层，很好地保护了高分子自粘胶，降低了衰减的程　度。见图４。　刺强度就成为了必需。《预铺／湿铺防水卷材》中规定　高分子自粘胶膜防水卷材的抗拉强度大于５００　Ｎ／５０　ｍｍ。根据格雷斯的经验，抗拉强度大于８００　Ｎ／５０　ｍｍ　可以更好地降低修补概率。　３）耐紫外性能　紫外线对热熔胶粘剂的性能有严重影响。以某　沥青类的胶粘剂为例，测试数据表明，虽然在没有外　露的情况下，该卷材与混凝土剥离粘结强度可以达到　一一　ＰＶ１００紫外处理后剥离测试样品样品Ａ紫外处理后剥离测试样品　２．０　Ｎ／ａｒｍ，但在温和的气候条件下（２０　ｏＣ左右），１周　的直接外露也会使其与混凝土的粘结力下降为０　Ｎ／　ｍｍ，见图３。　沥青　图３　１周外露后沥青类胶粘剂与混凝土表面无粘结　高分子白粘胶膜防水卷材所采用的高分子自粘　胶在紫外线直接照射下也有相似衰减。因此需要在　胶粘剂表面进行处理，提供耐紫外性能。本文按照　《预铺／湿铺防水卷材》标准规定比较了两种高分子自　粘胶膜防水卷材紫外老化处理前后与混凝土粘结力　的变化，见表１。　表１高分子自粘胶膜防水卷材紫外老化处理前后　与混凝土粘结力的变化　测试项目　标准要求　格雷斯ＰＶＩＯ０　样品Ａ　与混凝土无处理粘　结力，（Ｎ／≥２．ａｒｍ）　０　２．９２　３．４６　紫外老化后与混凝　土粘结力，（Ｎ／ｍｍ）　≥１．５　２．２０　Ｏ　样品Ａ表面也设有耐紫外处理涂层／隔离层，但　是由于生产工艺不成熟，该层涂布不均匀，卷材表面　依然粘手。在无处理情况下，样品Ａ与混凝土的粘结　力很高；但是在紫外老化处理后，样品Ａ表面的胶粘　图４紫外处理后剥离测试结果　实际工程中，施工进度难以严格控制，防水卷材　外露的时间可能长于１周，特别是分段施工时，段与　段连接处的卷材可能外露超过１个月。因此，高分子　自粘胶膜预铺防水卷材表面的耐紫外保护设计是基　本的、必不可少的。我们不能只满足于看到新鲜卷材　与混凝土粘结很好，一定要想到工地上卷材外露后是　否还能与结构混凝土满粘，提供我们想要的防窜水保　护。　本文推荐在预铺卷材工程选材时增加外露样板　评估。只要将卷材外露３～５　ｄ后，再浇筑混凝土，就可　以判断出该卷材的耐紫外性能是否合格，而且样板的　尺寸可以很小（１０　ｃｍｘｌ０　ｃｍ），操作性很强。这可以　为设计师、总包和业主提供最直接的数据。　４）热老化稳定性　高分子自粘胶膜防水卷材在外露期间，受到外界　温度（特别是高温）的影响，会降低其胶粘剂的性能。　有些材料厂家为了使卷材柔软，通过低温检测，就在　胶粘剂中大量加人低分子成分（填充油或者增粘剂）；　但是在高温作用下，胶粘层中的小分子会挥发，胶粘　剂会变硬，性能会发生变化。合格的胶粘剂应能在合　理的高温下（７０～８０℃）保持性能稳定。　本文按照《预铺／湿铺防水卷材》标准，测试了５　种市场上购买的预铺防水卷材在热老化试验前后的　低温性能，结果见表２。从表２可以看出，５个样品中　有３个样品在经过７０℃、７　ｄ处理后，低温柔性降低　材料研究与应用　表２热老化前后预铺防水卷材低温性能变化　项目　标准要求　ｌ＃　２＃　３＃　４＃　５＃　技术，它有独特的优势，可以提供更好的防水解决方　案。但是，在发展应用这项新技术的过程中一定要关　初始低温柔性　热老化后低温柔性　－２５　－２３　－２５　一ｌ５　－２０　－２５　一ｌ５　－２５　－１０　—１５　—２０　一ｌ５　注材料设计及施工技术的核心内容，理解可上人表　面、耐紫外设计、高强度要求、热稳定性、不可以铺设　混凝土保护层、空铺施工及只可以单面与结构混凝　土粘结等的重要性，这样才能将高分子自粘胶膜防水　技术用对、用好。　了一个级别；只有１＃样品满足《预铺／湿铺防水卷材》　标准中对于高分子自粘胶膜防水卷材的低温要求。　高分子自粘胶膜防水卷材还有其他的一些基本　性能要求，这些在《预铺／湿铺防水卷材》高分子型预　铺防水卷材的材料性能表中都已经明确列出。但是，　本文提及的上人施工性、高强度、耐紫外性能及热稳　收稿日期：２０１０—１０一Ｉ１　作者简介：丁红梅，女，格雷斯公司特种建筑材料亚太区研发　经理，本刊签约作者。联系地址：１００１７６北京经济技术开发区　定性是成就高分子自粘胶膜防水卷材预铺施工特性　的最根本的性能。　４结论　宏达北路ｌ２号创新大厦Ｂ座３区ｌｌ７格雷斯中国有限公司　北京分公司，Ｅ－ｍａｉｌ：ｍａｙ．ｄｉｎｇ＠ｇｒａｃｅ．ｃｏｎ。　高分子自粘胶膜防水卷材在中国依然是很新的　《中国建筑防水》＆《屋面一Ｔ．程》　日和２０日出版，全年２４期。　欢迎投稿　★经江苏省新闻出版局批准，《中国建筑防水）２ｏｌｏ年起刊期由月刊改为半月刊。改刊期后，刊号和邮发代号不变，逢每月５　★杂志改为半月刊后，将更快捷和更大力度地报道建筑防水领域的技术和信息。欢迎投寄有关防水材料与检测技术研究、生　产工艺设备、３７＿程设计与施工应用、政策法规与行业发展趋势、标准与质量工作等方面的论著性（学术论文、研究报告、综述、预测、　评论）文稿、实用性文稿和新闻动态信息类文稿，也可针对本刊各防水栏目的性质与内容直接向具体栏目投稿。本刊设有如下防水　栏目：１）特别关注；２）综述与论坛；３）研究与应用；４）房屋建筑防水；５）地下与隧道防水；６）水利与特殊构筑物防水；７）道路与桥梁　防水；８）住宅防水；９）建筑接缝密封与防水；１０）标准解读；ｌ１）工艺与设备；１２）海外防水；１３）信息荟萃。　★改为半月刊后，本刊报道范围将向屋面领域拓展，全年安排６期《屋面工程》专刊，集中介绍各类屋面＿Ｔ－程系统技术，包括　材料、设计和施工技术。《屋面工程》专刊将及时报道国内外建筑屋面的发展现状和最新动向，交流屋面工程设计与施工经验，研讨　包括防水、保温、防护在内的一些影响屋面工程整体质量和效果的技术难题，宣贯国内建筑屋面工程技术标准与规范。《屋面工程》　专刊设有如下主要栏目：１）综述；２）新型瓦屋面；３）保温隔热屋面；４）金属屋面；５）种植屋面；６）单层卷材屋面；７）轻型屋面；８）膜结　构屋面；９）太阳能屋面；１０）特殊结构屋面（如采光玻璃顶屋面）；ｌ１）海外屋面；ｌ２）信息荟萃。　★来稿一经录用，即付稿酬（含与本刊签约的其他数据库或出版物对该文稿的版权使用费），并赠送当期样刊　本刊已正式录　用的稿件，不得另投他刊（包括内部刊物）。　★文稿的著作权属于作者，文责由作者自负。作者若不允许本刊对文稿作文字性编辑及内容删改，或不同意与本刊签约的其　他数据库或出版物使用其作品，请在来稿时声明。　★文稿内容中涉及他人研究成果或参考了其他文献资料，请务必按参考文献著录顺序编码制，在正文中以上角标按序标出，　并在文后按国家参考文献著录标准完整、规范地列出各著录项内容。　★来稿请附第一作者个人资料，包括性别、年龄、最高学历、职务、职称、工作单位和详细地址、邮编、联系电话以及相关学术　社团组织任职情况，其余作者的工作单位、所在城市与邮编　★本刊投稿Ｅ—ｍａｉｌ：ｃｂｗ＠ｃｂｗ．ｃｏｍ．ＣＹｌ或ｉｚｆｓ＠ｉｚｆｓｏｎｌｉｎｅ－ｃ０ｍ．　．