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热熔施工橡胶沥青的利弊

信息来源:www.rtjtkj.com | 发布时间:2019年03月16日

沥青温拌剂厂小编通过实例研究展示了在新的建筑项目施工过程中,热熔橡胶沥青防水膜出现的问题,并探讨了每个项目的设计和施工团队是如何应对所面临的挑战的。作者还会向我们展示,通过周密的现场勘测、建立试验模型(施工样板)、采用ASTM测试方法判定基层的合格性等手段,成功应用热熔橡胶沥青的机会将大增。


1 发展简史

热熔橡胶沥青用于屋面和防水行业已有数十载。由于热熔橡胶沥青是直接铺设在混凝土基层表面的,混凝土基层中过多的水分蒸发会对防水膜产生不利影响。这种现象也影响了热熔橡胶沥青的进一步发展。

最初,作为屋面材料使用的热熔橡胶沥青,通常是单层铺设在混凝土顶板上,约4.6mm厚。20世纪80年代中期,大量的失败案例,特别是在一些使用轻质混凝土结构作为基层的项目上的失败,促使生产商对这种施工方法进行了重新评估。由于轻质的骨料具有更强的吸水吸潮性能,轻质混凝土跟普通混凝土相比需要更长的干燥时间。一些施工失败的项目中,可以在已铺设的单层热熔橡胶沥青防水层上观察到大量的气孔。这些气孔是由于混凝土板中的水分受热蒸发,穿过刚铺设的热熔橡胶沥青跑到外面而造成的。

针对这类问题,采取的对策是增加一道增强层和在热熔橡胶沥青上增加一道二次涂层。80年代之后,大量的热熔橡胶沥青系统是由一个带有纤维增强层的约5.5mm厚的涂层组成的。从某种程度上讲,这种做法弥补了轻质混凝土基层水分含量高带来的不足。该防水系统的施工包括两个部分:第一层是约2.3mm厚的热熔橡胶沥青和纤维增强层,可以透气并去除可能产生的气孔影响;接着再铺设一层3.2mm厚的热熔橡胶沥青和前面的一层融合到一起,这样最终形成了完整的防水系统。


2 失败模式

增设一道增强层来克服气孔问题,同时增加厚度,大大提升了整个热熔橡胶沥青防水系统的可靠性。然而,该升级后的防水系统仍然存在失败现象,包括分层和气孔。下面对这些失败的模式作一详细的阐述。

2.1与基层粘合失败

低渗透性屋面系统(热熔橡胶沥青就属于这一类)应用在混凝土基层上容易起泡或者分层,主要原因有防水层下面的基层中的水汽向上运动,基层表面处理不好,或者其他原因。当水汽或者溶剂蒸气(来自底涂料)产生的内部压力超过防水膜和基层之间的粘合力,就会出现分层。防水膜如果直接铺设在基层表面,而基层表面太过光滑或者含有妨碍粘合的成分(如:混凝土添加剂或固化剂,下面会有进一步讨论)也可能使得防水膜不能和基层粘合,出现分层。热熔橡胶沥青在吸收太阳光的热量后会变得柔软易弯曲,这种情况下,如果防水膜与基层没有完全粘合,就会与基层分层。当温度降低、热熔橡胶沥青冷却后,有气泡或者出现分层的区域会出现塑性变形,并保持下去。当再次受热的时候,变形区域会进一步扩大。如果不进行修复,这些分层会使建筑物漏水。

2.2气孔

热熔橡胶沥青施工到混凝土基层上时,基层中所含水分因受热被汽化,如果穿透防水膜的水蒸气具有足够大的压力,热熔防水膜在固化前就会形成一些小的间断,就像气孔一样。有间断的区域在防水膜上形成缺口,通常为圆形。在防水膜铺设好后,这些缺口就成了潜在的进水口。

2.3层间粘合失败

有些时候,热熔橡胶沥青的增强层和二道涂层之间会产生气泡。二道涂层施工时,如果在增强层的表面有不明物质或者水分存在,就会产生这样的气泡。

3 预防粘结失败的方法

经验告诉我们,成功应用热熔橡胶沥青很大程度上取决于混凝土基层的水分含量、施工时机和底涂料的用量。

3.1混凝土中的水分含量

热熔橡胶沥青的生产商特别推荐:防水膜要施工在干净、干燥、无水、无冰、无雪、无尘、无固化剂或异物的基层上。普通混凝土需要固化至少14d,而轻质混凝土至少要固化21d。固化时间对降低混凝土中的水分是必不可少的。有几种方法可以在应用热熔橡胶沥青之前测出混凝土板中的水分含量。如正确运用这些试验方法,可以告诉我们某一个混凝土板基层是否过于潮湿而不能铺设热熔橡胶沥青。这些试验方法包括:

1)ASTM D4263《用塑料膜测试混凝土湿度的标准测试方法》;

2)ASTM F2170《使用原位探头测试混凝土楼板相对湿度的标准测试方法》;

3)ASTM F2420《通过相对湿度探针和保温罩测试混凝土楼板表面相对湿度的标准测试方法》。

3.2底涂料的应用

除了测试混凝土基层中的水分,生产商们很早就开始使用沥青基质的底涂料来提高混凝土基层和热熔橡胶沥青之间的粘合力。这些底涂料必须符合ASTM D41—11《用于屋面、防潮、防水的沥青底涂料的标准规范》的要求。底涂料施工时,用刷子、滚子或者喷涂设备在混凝土基层上涂很薄的一层,单位面积的用量取决于基层的孔隙率和表面材质以及所选用的底涂料。如选用了太稠的底涂料,就需要很长的时间来干燥,有可能在施工防水膜的时候底涂料还没有固化好;如选用的底涂料太稀,就不能充分覆盖基层。另外要注意,当底涂料用手摸起来感觉已经干了,但里面的溶剂很有可能还没有完全蒸发完。出现上面任何一种情况,都会降低防水膜和基层的粘合力。

另外,施工人员必须十分注意底涂料施工以后天气和施工交通对其的影响。底涂料搁置一夜后会聚集水分形成露水状水珠,并且会粘上施工交通留下的灰尘以及碎屑。除了应对底涂料施工中的这类挑战,生产商们还调整配方,减少挥发性有机物,使得产品更加绿色环保,并符合相关法律法规。这种新的底涂料还没有很多的使用记录可循,因此在大规模使用前,设计者需要对这种新的底涂料进行仔细评估,如通过实物模型来评估其有效性和适应性。

3.3施工基面处理

可以通过实物模型(施工样板)获知混凝土添加剂、固化剂或者混凝土饰面是否会影响热熔橡胶沥青和混凝土板面的粘合力。许多混凝土添加剂不会有影响,但是有些固化剂会有影响。生产商要求混凝土基层作木抹修整或者扫面处理,因为混凝土饰面也能影响到防水膜和基层之间的粘合力。样板模型中,钢镘抹面的或是表面非常光滑的基层粘结效果不好,但是做过扫面处理或者木抹修整的基层,粘合力会有很大提高。由混凝土添加剂导致的防水膜和混凝土板粘合不好的问题,可以通过在混凝土基层表面使用一种渗透剂或者其他化学制剂轻松搞定。在某些区域,由于基层存在固化剂或者饰面太光滑,致使其和防水膜的粘合能力不强,这时可以通过对混凝土基层表面进行机械打磨(比如:喷砂处理、金刚石磨削等)来提高其和防水膜的粘合能力。


3.4实物模型

通过实物模型,可以判断出何种产品组合、底涂采用多大的覆盖率能达到最好的粘结效果。在一个具体的项目中,如果不能判断各种材料的配比是否合适就开始施工,将会导致大范围的防水层铺设的失败。

由于项目所处的地点以及环境不同,混凝土板面的水分含量和实际情况也会发生变化。在项目的各个区域施工实物模型(施工样板)能预测防水层铺设的成败,并且告诉我们底涂料覆盖率是否应该根据区域不同而进行调整。为确保足够的粘结力,热熔橡胶沥青防水膜的实物模型必须达到如下标准:

1)实物模型必须只产生很少的气孔,甚至不产生气孔。如果事先进行了水分含量测试,模型的气孔现象就不太可能会发生。

2)实物模型的粘结性试验结果必须是防水层的内聚破坏。所谓内聚破坏是指:当给防水层施加足以使其发生撕裂的力时,防水层本体被撕裂开来,而不是从基层上脱离下来。进行内聚破坏测试时,如果防水层是从基层上被扯了下来,而不是自身发生了分裂,就说明不符合要求,将来发生分层的可能性非常大。测试时,在一小片混凝土基层上施工热熔橡胶沥青,橡胶沥青中要加一层纤维织物或氯丁橡胶片作为增强材料,并使其一端有一部分露在外面作为拉片(图1)。用力拉纤维织物或者氯丁橡胶,直到发生撕裂。如发生内聚破坏,说明防水层和混凝土基层之间的粘合力要强于防水膜的内聚力;而如果发生粘结破坏,则说明防水层和基层之间的粘合力不够强。不同的测试方法可以用具体的粘结力数值来进行比较,但是测试的主要目标是判定失效模式。