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1、EPB反应性丁基橡胶自粘防水卷材的特性与应用吴建明 巴云雷常熟市三恒建材有限责任公司一、 前言带自粘层的防水卷材是一种具有多功能性的新一代建筑防水材料，由于具有自粘性、自愈性、高蠕变性，更能满足现代高等建筑与地下防水工程的要求。且施工操作方便快捷、安全环保、无环境污染，可使防水的施工告别“火与有机溶剂污染环境”的时代，这些突出的性能已迅速在我国工业、民用建筑、地铁隧道防水等领域，特别是地下防水工程上得到推广应用，其施工工法越来越熟，技术的认可度越来越高。自粘型的防水卷材可分为二大类，一类为改性沥青基自粘型防水卷材和带自粘层的高分子类防水卷材，在目前市场上大多为改性沥青基自粘型防水卷材，由于改性
2、沥青基自粘型防水卷材得厚度为34mm，单位面积重量重，每平方要耗用1.52.5kg的沥青，而沥青是石油的一种副产品，随着石油资源的日益短缺，沥青原材料会紧缺，价格会进一步上涨，耗用资源大，不符合现行国家提出的节能减排的产业政策。同时沥青是石油中成分最为复杂的有机物，它富集了原油中80%以上的杂原子和大部分的缩合芳烃化合物，从沥青的化学组成看出，沥青中含有多环芳烃、酰胺、苯酚等有害环境的控制物，而沥青基的防水材料在地下工程长期使用与地下水接触时沥青中的有害化学成分会污染地下水，这些问题值得我们深思和重点关注。我国幅员辽阔，南北气温条件差异大，改性沥青基的自粘性能受温度变化敏感，有些产品到一定温度
3、下，粘性明显变差，它的自粘性、自愈性及蠕变性就受到影响。其次是现代建筑特别是地铁工程（地铁设计规范）提出设计使用寿命100年，对以百年大计的建筑而言，改性沥青基自粘型防水卷材的使用年限远不能与建筑物同寿命，特别是地下建筑工程，一旦出现渗漏水问题，维修十分困难，严重影响到建筑物的使用寿命，为此我公司开发了一种带自粘性的高性能、高耐久性、高施工适应性能的高分子防水卷材EPB反应性丁基橡胶自粘防水卷材，它能够满足现代建筑特别是地下建筑防水工程的需求。二、 EPB反应性丁基橡胶自粘防水卷材 EPB反应性丁基橡胶自粘防水卷材是一种非沥青基自粘卷材，在产品设计开发商以高性能、高耐久性、高施工适应为原则，在
4、产品的结构设计上，以技术成熟、综合性能最佳的三元乙丙（EPDM）橡胶防水卷材为面层材料，以气密性优异的丁基橡胶制成的自粘弹性体为自粘层（非黑色），采用先进的复合工艺制成的一种具有自粘性、自愈性、非固化性及高蠕变性，为多功能新一代建筑防水材料。主体材料采用具有独特的气密性、耐久性、耐酸碱盐、低温下弹性好的三元乙丙橡胶材料，完全满足地下工程长期耐久性的要求。丁基橡胶自粘层具有高强的压敏性能与混凝土基层形成吸盘效应。同时在卷材自粘层一面（与混凝土结合的一面）采用独特的配方设计，利用卷材自粘层中的活性物质与现浇混凝土中的氢氧化钙进行反应生成水合硅酸钙凝胶咬合在一起，形成化学键，使卷材与混凝土能结合成一
5、个整体，形成了可靠性的防水层，即使卷材局部发生损坏也不会窜水的现象，俗称“皮肤式防水”，该防水卷材具有极高的水密性和耐久性，极强的压敏性和化学反应性，是地下防水工程的最佳防水材料。EPB反应性丁基橡胶自粘防水卷可采取干铺法、预铺反粘法、湿铺法该卷材施工简便、快捷，具有不受天气及基层潮湿影响的独特优势，无需使用有机溶剂的胶粘剂，环保安全，为国内独创的一种绿色建筑防水材料。三、 EPB反应性丁基橡胶自粘防水卷材的技术性能近年来，随着自粘型防水卷材的快速发展，国家为规范市场和产品质量，发布了以下一系列的国家标准：GB234412009自粘聚合物改性沥青防水卷材 ；GB/T234572009湿铺/预铺
6、防水卷材；GB/T232602009带自粘层的防水卷材；GB181732012高分子防水材料 第一部分 片材；GB234412009、GB/T234572009二项国标主要针对改性沥青基自粘型防水卷材，而GB/T232602009、GB1817312012则同时适用于各类自粘防水卷材。EPB反应性丁基橡胶自粘防水卷材主体材料及自粘层执行GB18173.1高分子防水材料 第一部分 片材JL1，主要技术指标见表1及表2表1 EPB反应性丁基橡胶自粘防水卷材主体材料主要技术指标项 目指标主体层断裂拉伸强度，MPa7.5断裂伸长率，%450撕裂强度，kN/m25加热伸缩量，mm-4，2不透水性，0.3
7、Mpa30min无渗漏低温弯折，-40无裂纹耐臭氧老化，500pphm，40168h，拉伸40%无裂纹热空气老化，80168h断裂拉伸强度保持率，%80断裂伸长率保持率%70粘合性能（自基准线的偏移及剥离长度在5mm以下，应无有害偏移及异状点）符合标准要求表2 EPB反应性丁基橡胶自粘防水卷材自粘层主要技术指标序号项目要求1持粘性/min 202低温弯折性-25无;裂纹3 剥离强度（N/mm）标准实验条件片材与片材0.8片材材与铝板1.0片材与水泥砂板1.03剥离强度（N/mm）热空气老化后，80168h片材与片材1.0片材材与铝板1.2片材与水泥砂板1.2以上这些标准的发布，为近年来快速发展
8、的各种自粘型防水材料的生产制造提供了规范标准，也为防水工程上的应用提供了技术依据。四、 EPB反应性丁基橡胶自粘防水卷材的性能特点EPB反应性丁基橡胶自粘防水卷材，除具有优异的物理机械性能和高耐久性外，它与普通的防水卷材最大的区别在于：施工时无需使用有毒、有害环境的溶剂型胶粘剂，施工时可根据工程的施工部位，方便的选择不同的施工方案，可采取干铺法、预铺反粘法、湿铺法施工，自粘层的高压敏性可以与混凝土基层形成吸盘效应，高愈变的自粘层能与现浇混凝土实现满粘的“皮肤式”的防水层。EPB反应性丁基橡胶自粘防水卷材除了以上优异的性能外，还具有以下特性：1、反应性：自粘层中的活性物质与现浇混凝土中的氢氧化钙
9、进行反应生成水合硅酸钙凝胶咬合在一起，形成化学键，使卷材与混凝土能结合成一个整体，形成了可靠性的防水层，即使卷材局部发生损坏也不会窜水的现象，俗称“皮肤式防水”，效果见图1。这一特性是专为地下防水工程在无施工空间的主题结构（底板、侧墙部位）实现直接满粘的防水保护目标而设计的，可采用反粘法，实现了地下结构底板、侧墙无施工空间与湿作业的混凝土固化成满粘的能力，并具有自愈密封性功能，这些高施工适应性可以有效地解决地下防水工程原有技术上的弊端。解决了在底下防水工程中一直困扰建筑防水设计师及业主长期以来的一大难题：防水层与混凝土结构层分离的问题。图1 与现浇混凝土粘合效果图2、自愈密封性：对于地下工程而
10、言，它是一个多道工序，历时多日建造的复杂系统工程，由于防水材料与整体结构相比毕竟是一个非常薄弱的薄膜层。在实际施工中许多问题不是我们想象中能避免的，例如底板垫层的变形、施工环境条件的恶劣、防水施工的质量控制（接缝处理）、交叉施工造成防水层的损坏等等，虽然采用了最高的双道防水等级，完美的施工方案，但还是无法保证这些因素完全控制在预想的范围内。近年来地下工程出现渗漏问题的报导从未绝迹，一些重要的大型工程也不断出现类似问题，未见报道的工程实例就难以计数了，这与地下传统工程沿用传统做法有着直接的关系，实际上防水层与混凝土结构底板处于空铺的状态，一旦防水层出现破坏，地下水就在防水层与混凝土结构底板之间到
11、处乱窜，甚至一到三米厚的混凝土上也出现冒水的严重问题。在实际的地下防水工程中，类似上述的问题确实难以完全避免，我们就应该正视这些缺陷存在的必然性，关键是让这些必然存在的或将来必然发生的问题不能形成致命的破坏力。EPB反应性丁基橡胶自粘防水卷材的开发应用，就是正视以上可能发生的问题，其自粘层的自愈性的功能及非固化特性，在整个防水层耐用年限内都有粘性和自愈功能，当防水层受到外力作用被刺破时，破坏处由于自粘层的蠕变作用而自动愈合，极其特色的自愈功能，能自行愈合较小的穿刺破损，在遭遇穿刺或硬物嵌入时，也会自动与这些物体结合为一体，保持良好的锁水功能，见图2。能自动纠正缺陷破坏的风险减小到可接受程度。图
12、2 自愈性实验3、优异的高低温性：EPB反应性丁基橡胶自粘防水卷材具有较宽的温度范围，耐热可达100以上无流淌，能满足在暴露屋面上使用。其低温性可达-40，保证了在其较宽的温度范围内的自粘性不受影响，其与为改性沥青基自粘型防水卷材得自粘性相比具有更宽的使用温度和更长的持粘时间，耐环境性更强。耐热性实验，见图3.图3 耐热性实验4、高蠕变性：EPB反应性丁基橡胶自粘防水卷材采用了高延伸性的三元乙丙橡胶防水卷材与自粘丁基橡胶层复合成高蠕变性的防水卷材，我们通过实验发现EPB反应性丁基橡胶自粘防水卷材整体的拉伸变形达到2000，见图4。自粘层厚度只要大于等于0.5mm以上时，自粘层就具有自愈功能，即一旦防水层的某个部位被刺破，自粘层的自愈性会促使周边的部分材料向被破坏部位迁移，填补破损部位，使其重新具有防水功能。其次自粘层是满粘在混凝土的基层上，当基层出现开裂时，自粘层的蠕变性能吸收来自基层的拉应力，消除了基层开裂传递给面层的拉应力，避免拉应力产生的破坏。图4 拉伸变形实验五、 结语 EPB反应性丁基橡胶自粘防水卷材是一种具有高耐久性的功能性防水材料，与当今倡导的低碳经济、绿色环保、高耐久性屋面功能的发展趋势相吻合，是一种可持续发展的屋面新材料。
