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建筑防水材料性能及其特點及國內外發展現狀

一、建筑防水材料性能及其特點


建筑物與構筑物在使用過程中,都會受到各種自然因素的影響,并且建造形式和防水部位不同,所受的影響因素也不同。如建筑屋面防水層長期暴露于自然環境中,受雨、雪、風、霜、紫外線以及空氣污染物的侵蝕;建筑物地下部分不但長期處于水環境中,而且還要承受不均勻沉降的反復作用;而橋梁則是要承受頻繁交通載荷的反復應力作用。因此,用于建筑防水的材料,不僅需要具有抵抗復雜應力作用下的力學性能,同時還需要保持在各種自然因素長期影響下綜合性能的持久穩定,即人們常說的耐久性。


為保證建筑工程用防水材料的性能穩定及耐久性,要求建筑防水材料應具備以下6個方面的性能:


第一,耐水性。耐水性是防水材料必須具備的功能,指對水基本不吸收,在水的長期侵蝕和微生物作用下保持性能穩定,在水的壓力作用下具有不穿透性能。透水率和吸水率是表征耐水性能優劣的典型指標。


第二,抗裂性。抗裂性是指防水材料在非恒溫環境中,基層收縮或開裂引起的變形以及應力變化、載荷和沖擊等作用下不開裂的性能。優好的抗裂性要求材料具有較高的拉伸強度和抗撕裂強度,并具有較好的斷裂延伸性和柔韌性。


第三,溫度適應性。溫度適應性是指材料在較寬的溫度范圍內具有穩定的物理力學性能、化學性能和施工應用性能。耐熱度和低溫柔度是表征溫度適應性的典型指標。


第四,耐久性。材料耐久性就是材料在多種環境因素下,能長久保持性能和功能。導致材料老化有多種因素,如溫度交替變化、紫外線、臭氧,以及酸雨、鹽霧等化學介質及微生物與各種應力作用等。


第五,可操作性。可操作性即材料按一定工藝流程施工于需要防水部位的性能,可操作性包括:施工方便、操作容易、對環境適應性強、與防水基層及相鄰部位材料相容性好等。


第六,環保性。環保性即材料的生產、施工和防水工程中,對環境不污染,對人體健康無危害。


防水材料的6個方面性能互相聯系、互相制約,在研究材料性能時往往要把各方面性能聯系起來統一考慮。


隨著防水領域的不斷擴大和科學技術的發展,新的防水材料品種不斷問世,防水材料由20世紀80年代以前的較少品種,已發展成為多門類多品種的多元化產品結構。不同類型和品種的材料性能和功能都不盡相同。目前,防水材料的分類方法很多,從不同角度和要求有不同的歸類形式,如按材料劃分為柔性材料、剛性材料;按材料形態劃分為卷材、涂料、密封膠材料及制品型材料;按基本組成可劃分為瀝青基材料、合成高分子材料、水泥基材料。各種材料都可按類別、品名和原材料性能細分。防水材料分類的目的是理順材料的類別、屬性、品種、性狀、功能、材料組成和性能指標要求以及相互之間的關系,為各類防水工程的選材提供便利。


二、防水材料的國內外發展現狀


1. 國外現狀


從全球的角度看,20世紀七八十年代為防水材料的飛速發展期,20世紀90年代是防水材料步入漸進發展階段。近年來,防水材料領域突破性發展的產品品種較少,更多的是企業自主研發的改進、改良型產品及維修產品。歐美等工業發達國家防水材料發展具有以下突出特點:


第一,雖然防水材料已發展成多門類多品種的產品結構,但以瀝青為基料的改性瀝青防水卷材和用于疊層防水的瀝青卷材仍占市場主導地位,歐洲的改性瀝青防水卷材占全球80%以上的市場。


第二,各類防水材料中廣泛采用的仍然是人們熟悉的品種如S B S和APP改性瀝青防水卷材、EPDM卷材、P V C卷材、聚氨酯防水涂料、聚丙烯酸酯涂料以及聚氨酯密封膠和硅酮密封膠等,但近年來上述產品在品種規格方面有所增加。


第三,新一代防水材料及其系統技術在世界范圍各國得到廣泛認同,主要指T P O防水卷材及其機械固定單層屋面系統、高密度聚乙烯自粘膠膜卷材及其預鋪施工方法,以及自交聯聚丙烯酸酯冷屋面涂料及其與各種卷材復合成型的白色卷材等環保節能材料。


第四,防水系統配套水平不斷提高,尤其是EPDM、PVC、TPO,配套系統均包括密封膠粘材料、異型部位預制成型件,如泛水、管道根等部位、配套的施工機具等,在國外普遍推行不是僅僅賣單一產品而是提供系統的解決方案,以確保工程質量。


第五,防水工程施工一般都有專門的承包商,實施施工防水工程質量保證期制度,保證期有5年、10年,最長的保證期達15年。


2. 國內現狀


我國防水材料的發展大致可分為古代、近代和現代3個歷史階段。近代可追溯到建國前的1947年,即紙胎瀝青油氈第1個工廠的建立。此后,紙胎瀝青油氈一統天下,這種局面一直持續到了20世紀80年代中期。


20世紀80年代以后,我國從國外引進E P DM卷材生產線和一批改性瀝青卷材生產線,開始了我國現代防水材料的發展。經過了30多年的發展,現已形成了包括瀝青基防水卷材、高分子防水卷材、防水涂料、密封材料、剛性防水和止水堵漏材料、專用及配套材料在內的7大門類,多系列多品種規格,高、中、低性能檔次的多元化產品系列。進入21世紀以后,國外快速發展的T P O、噴涂聚脲、噴涂硬泡聚氨酯、以及氟樹脂涂料等在國內也相繼問世。


目前,我國防水材料就門類品種而言完全能滿足各類建設工程的需要,但總體技術水平與國外仍存在差距,突出表現在產品的質量水平、應用系統的配套水平和施工技術水平以及仍然存在建筑滲漏等幾個方面。


2018年12月29日
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