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1、中国重庆首届化学灌浆与防水堵漏、裂缝技术控制研讨会文集聚合物改性乳化沥青防水涂料调研报告沈春林杜天刚杨军( 苏州中材非金属矿工业设计研究院有限公司苏州市2 1 5 0 0 4 )一、前言聚合物改性乳化沥青防水涂料，是用聚合物( S B S 、A P P 、C R 、S B R 等) 先对沥青进行改性，再乳化而成的一种防水涂料。它是一种乳液型的防水涂料，可喷涂、滚涂或手工涂刷，通过破乳水份蒸发，高分子改性沥青经过固体微粒靠近，接触变形等过程而成膜，这是一种无接缝的完整的防水、防潮的防水膜。它具有耐候、耐温性能好，能在潮湿基面上施工，与基层粘结性能好，无毒、无污染，施工简单方便等优点，它被广泛使用
2、于地下室、卫生间、厨房、屋面工程、涵洞、隧道，特别是近几年来被广泛应用于公路、桥梁等。聚合物改性乳化沥青防水涂料为单组分水乳型防水涂料，聚合物改性沥青是以极微小的颗粒( 不是呈分子状态) 稳定悬浮( 而不是溶解) 在水中，它的施工工艺简单方便，成膜过程中无有机溶剂逸出，不污染环境，不会燃烧，施工安全，价格适中，是防水涂料的发展方向。二、国外发展现状人们从2 0 世纪初即进行乳化沥青的研究，自商品化的乳化沥青生产以来，至今已有6 0 多年的历史，在其前4 0 年的发展中，主要发展的是阴离子乳化沥青。这种乳液使沥青的微粒上带有阴离子电荷，当乳液与混凝土表面接触时，由于湿润混凝土基面普遍也带有阴离子
3、电荷，同性相斥的原因，致使沥青微粒不能尽快的粘附到基面上。若要使沥青微粒裹覆到骨料表面，必须待乳液中水分的蒸发。因此乳化沥青虽然在发展着，但是发展的速度并不快。随着近代界面化学与胶体化学的发展，近2 0 年来，阳离子乳化沥青应运而生。这种沥青乳液是使沥青的微粒上带有阳离子电荷，当与混凝土基面接触时，异性相引的作用，使沥青微粒很容易吸附在混凝土基而上，实践证明：阳离子乳化沥青发挥了阴离子乳化沥青的优点，同时又弥补了它的缺点。这样，就使乳化沥青的发展进入了一个新的历史阶段。现代工程对乳化沥青在低温条件下应有的弹性和塑性，在高温时有足够的强度和热稳定性，在使用条件下具有抗老化能力，与各种工作结构表面
4、的粘接力以及耐疲劳等性能提出了更高的要求。然而，大部分乳化沥青由于受其制取它的原材料沥青性质所制约，尚不能满足这些性能要求为此，改性乳化沥青技术和产品应运而生。在改性乳化沥青中，最常用的改性材料为橡胶胶乳，世界各国在这方面的研究已取得了可喜的成果。大量的研究应用结果表明，在乳化沥青中按一定工艺掺加适量的橡胶胶乳，可以改善乳化沥青的感温性、耐久性和粘附性，尤其在改善低温抗裂性能方面与乳化沥青相比具有明显的优势。橡胶胶乳改性乳化沥青充分发挥了橡胶材料和乳化沥青材料的特性，并使两者的优点合为一体。国外已将这方面的研究成果应用到房建、水利和公路等部门。西方国家乳化沥青年产量见中国重庆首届化学灌浆与防水
5、堵漏、裂缝技术控制研讨会文集下表国名西蚜法国德国瑞典美国挪威荷兰比R 肘英国日本乳化沥青年 4 0 01 1 0 01 2 3 05 02 2 0 0 01 23 02 21 4 15 0 0 0 产量k t三、国内发展现状我国在七十年代末期也开始了这方面的研究工作，主要是以膨润土为乳化剂的普通型的水性沥青基防水涂料，此外还有水性石棉乳化沥青防水涂料等，为此国家在1 9 9 1 年颁布水性沥青基防水涂料J C 厂r 4 0 8 1 9 9 1 标准。随着我国建设的发展，特别是高等级公路和桥梁的大量兴建，对乳化沥青提出了新的要求，如在低温条件下应有的弹性与塑性，在高温时有足够的强度和热稳定性。八
6、十年代中期，我国从国外引进了高聚合物改性沥青技术，随着这些技术逐步掌握及技术装备的国产化，我国在九十年代中期逐步进行了聚合物改性乳化沥青防水涂料的研制与生产。由于我国公路建设的飞速发展，还生产一种专门用于路桥的路桥防水涂料，其使用数量远远大于建筑防水工程，但基本质还是聚合物改性乳化沥青防水涂料。上述的论述可从部分企业情况调查表看出：( 一) 产量调查表生产企业2 0 0 2 芷2 0 0 3 矩北京奥克兰建筑防水涂料有限公司3 0 0 t5 0 0 t北京立高防水工程有限公司1 0 0 0 t1 5 0 0 t北京中通新型建筑材料有限公司3 0 0 0 t5 0 ( ) o t( 二) 工程使
7、用情况调查表1 、北京奥克兰建筑防水涂料有限公司工程情况调查表序号工程名称使用部位使用数量( t )竣工年代质量状况1蓬莱别墅屋面1 01 9 9 5 年9 月良好2外交公寓屋面维修51 9 9 5 年8 月良好 3电车一场住宅楼卫生间1 01 9 9 5 年9 月良好4中央电视塔装饰工程座底防潮1 51 9 9 5 年9 月良好武警医院维修屋面551 9 9 5 年8 月良好工程卫生间6顺义空港工业区屋面1 02 0 0 1 年5 月良好7航天天竺园屋面5 02 0 0 3 年4 8 月良好8顺义财政局屋面1 02 0 0 3 年7 月良好地铁轻轨9地铁8 02 0 0 2 拄良好( 十六局
8、)屋面1 0亦庄天发区4 02 0 0 3 年6 月良好厕浴间1 1山东公路局公路5 02 0 0 3 年9 月良好1 1 9 -中国重庆首届化学灌菜与防水堵漏、裂缝技术控制研讨会文集2 、北京立高防水工程有限公司工程使用情况调查表序号工程名称使用部位使用数量( t )竣工年代质量状况1北京市华联大厦屋面3 02 0 0 3 年3 月优2北京市翠微小区卫生间2 42 0 0 3 年4 月良3北京市金风小区卫生问3 22 0 0 3 年6 月优4北京市礼贤中学卫生间1 52 0 0 3 年8 月优北京长远天地屋面 53 02 0 0 3 年9 月优大厦卫生间屋面 6北京市宝隆公寓2 82 0 0
9、 4 年3 月优 卫生间7河北因安福兴小区卫生间2 22 0 0 4 年4 月优8河北任丘爱佳小区卫生问2 62 0 0 4 年6 月优屋面 9北京嘉园小区3 22 0 0 4 年7 月优 卫生间3 、北京中通新型建筑材料有限公司工程使用情况调查表序号工程名称使用部位使用数量( t )竣工年代质量状况1天津塘沽大桥桥面防水5 0 02 0 0 4良天津东南斗环 2桥面防水6 0 02 0 0 3良 高速公路桥3天津塘官桥桥面防水3 0 02 0 0 3良4秦皇岛环城公路桥桥面防水1 0 02 0 0 4良四、国内近年来有关聚合物改性乳化沥青防水涂料的文献1 、阳离子乳化沥青路面北京人民交通出版
10、社、交通部阳离子乳化沥青课题协作组；2 、沥青稀浆封层石油沥青，许永明；3 、路桥专用防水涂料的研制中国建筑防水2 0 0 4 年7 期，沈春林、杨军、徐铭强；4 、路桥防水涂料的制作方法中国专利数据库申请号0 3 1 3 1 7 0 1 4 ，沈春林、杨军；5 、胶体与表面化学化学工业出版社，沈中等；6 、乳化沥青及稀浆封层技术人民交通出版社，虎增福。五、国内外同类产品标准指标的对比为了使这次制订的行业标准，既能反映我国同类产品与国外同类产品的共性，又能体现我国同类产品的特点与优点，使产品标准与国际同类产品标准接轨，我们反复征求了国内科研单位与生产单位的意见，又参照了国际上同类产品的标准，主
11、要是日本的工业标准J I S A 6 0 2 1 2 0 0 0 建筑防水涂料1 2 0 中国重庆首届化学灌浆与防水堵漏、裂缝技术控制研讨会文集现将主要技术指标对比如下J I SA 6 0 2 1 2 0 0 0项目J C 厂r 4 0 8 1 9 9 1现标准( 日本) 厚质5 0固含量，表示值3 04 5薄质4 3 L 8 0 2 耐热度无8 0 土2 5 hH 1 1 0 2 5 h不透水性无0 1 M P a 3 0 r a i n 无渗0 I M P a x 3 0 m i n 无渗 水水 粘结强度无O 2 M P a0 3 M P a表干时间，无无8 h实于时间，无无2 4 h低常
12、规处理L ，1 5 l 温碱处理无仅有温度依赖性A E 15 l H 0 5 柔热处理最小值为。2 0 。CA E 一2 1 0 1 L 1 0 l 度H 5 1 紫外线处理断常规处理 裂碱处理伸6 0 0 6 0 m m6 0 0 长热处理_ 塞紫外线处理根据标准起草小组对国内外标准的收集，相戋的产品标准主要是J I SA 6 0 2 1 建筑防水涂料，其它如A S T M 标准都不是单独用于防水涂料的，在日本J I SA 6 0 2 1 标准中称橡胶沥青防水涂料。由于水性石棉沥青乳化沥青防水涂料国家限制使用，其它非改性乳化沥青防水涂料的性能不能满足工程防水的要求，将逐步淘汰，因此标准的适用
13、范围应当是聚合物改性乳化沥青防水涂料，标准名称改为聚合物改性乳化沥青防水涂料，既与标准适用范围相对应，也与圉际上发达国家的标准名称相符。原来标准中的厚质涂料和薄质涂料的分类方法，对现有产品比较难以区分，并且规范中对厚质和薄质产品的要求是统一的，因此产品不再按此进行分类。整个试验方法基本采用J I SA 6 0 2 1 的方法，试验项目与J I SA 6 0 2 1 相比取消了拉伸强度、加热伸缩性能、拉伸时的老化。因为目前的乳化沥青防水涂料特性主要是高延伸率对这类产品拉伸强度并不重要，并且由于产品软，厚度测量误差大，为此不列入拉伸强度项目。同样涂膜的伸长率很高，强度较低，容易变形，无法准确测量加
14、热伸缩性能、拉伸时的老化。本标准增加了表干时间、实干时间、粘结强度、耐热度、不透水性、低温柔度。表干时间和实干时间虽然对产品的性能影响不大，但对施工有较大影响，因此增加此试验项目。为了体现产品的耐久性能，增加了老化后的低温柔度。原标准中的冻融循环，主要是测试涂料的再乳化性能，而不是耐低温性能，该试验试件制备麻烦，并且从实际检测看不能体现再乳化指标，试验方法中的耐碱性已经能体现该性能，因此取消冻融循环项目。聚合物改性乳化沥青防水涂料的粘结强度差异较大，为了保证基层的粘结需要规定粘结强度，同时沥青材料对温度敏感，为了保证工程使用和在涂膜上做保护层，需要规定耐热度，低温柔度反映了沥青和聚合物的性能和添加量，同时其对老化敏感，因此列入低温柔度项目。综上所述，可以看出此次标准的修改与制订体现了务实与国际接轨的原则，既反映了我国现有1 2 1 中国重庆首届化学灌浆与防水堵漏、裂缝技术控制研讨会文集生产企业的水平，又体现了我国防水工程的要求。六、结语由于聚合物改性乳化沥青防水涂料具有耐温、耐候性好、施工方便、无毒、无污染、可在潮湿基面上施工，己广泛应用于各类建筑工程，尤其是公路、桥梁的施工应用更是前景看好，因此尽早尽快制订好聚合物改性乳化沥青防水涂料的国家行业标准，己显得非常必要。1 2 2
