“PBC-328”非固化橡胶沥青涂料和ARC聚合物改性沥青耐根穿刺卷材
2021-08-02 09:39 浏览:148
1 引言
随着我国城市及工业建设的飞速发展，城市建筑越来越高，建筑物越来越密集，而土地资源有限，急剧增加的建筑面积导致城市绿地不断减少，同时各种能源消耗释放的气体及汽车尾气不断增加，“城市热岛”效应愈加严重，城市生态环境日益恶化。人们对解决上述问题的有效途径之一是发展种植屋面。绿色种植屋面不仅可以解决绿地和休闲场地的问题，还可以大幅度降低建筑能耗、减少温室气体的排放，同时可增加城市绿地面积、美化城市、改善城市气候小环境。
国外芝加哥、华盛顿、纽约、加拿大温哥华等城市大规模推行的通过“屋顶绿化”存储太阳能和过滤雨水，以节省能源的举措取得很大成效。在国内，屋顶花园一直是人们喜欢的结构形式，同时只要有车库顶板的部位几乎都涉及种植。
但是种植屋面系统涉及园林设计、园林绿化、土建防水、土建排水等专业，种植屋面构造层次多，人为操作等不可控因素多。随着种植屋面系统的推广应用，种植屋面漏水的现象严重，种植屋面防水系统成为种植屋面系统成败的关键，而合理设计选材是重要的。
在种植屋面防水设计过程中，用非固化橡胶沥青防水涂料和ARC 耐根穿刺改性沥青防水卷材复合防水系统，以上两种防水材料均为沥青类防水材料，非固化橡胶沥青防水涂料与ARC 耐根穿刺改性沥青防水卷材采用热粘法施工。ARC 耐根穿刺卷材搭接边采用热熔搭接，保证防水整体可靠性。非固化橡胶沥青涂料与ARC耐根穿刺防水层形成无缝的复合防水体系，本复合防水系统集合了防水卷材与防水涂料的优点；该防水体系除了具备防水功能外，还解决植物根系生长过程中破坏防水层导致渗水的难题。
地下建筑种植顶板混凝土结构基层在浇筑的过程中，不可避免地存在浮浆，用扫帚或吹风机难以去除，为保证防水层与混凝土结构基层更好的粘结，对混凝土结构基层进行机械抛丸处理，确保了基面洁净，从而更好地保证整个防水体系的安全与可靠。
2 ARC 聚合物改性沥青耐根穿刺防水卷材特性
2 ARC 聚合物改性沥青耐根穿刺防水卷材特性
ARC系列聚合物改性沥青耐根穿刺防水卷材是以长纤聚酯纤维毡、特殊复合铜胎基为卷材胎基，添加进口化学阻根剂，以SBS 改性沥青为涂盖材料，两面覆以聚乙烯膜、细砂或矿物粒料为隔离材料制成的改性沥青卷材。
ARC 系列聚合物改性沥青耐根穿刺防水卷材有以下特性：
⑴具有防水和阻止植物根穿透双重功能，能够承受植物根须穿刺，长久保持防水功能；
⑵既防根穿刺，又不影响植物正常生长；
⑶可形成高强度防水层，抵抗压力水能力强，并耐穿刺、耐磕破、耐撕裂、耐疲劳；
⑷抗拉强度高，改性沥青涂盖层厚度大，对基层收缩变形和开裂的适应能力强；
⑸优异的耐高低温性能，冷热地区均适用；
⑹耐腐蚀、耐霉菌、耐候性好；
⑺施工便捷可靠：与SBS 卷材叠合设置时采用热熔满粘法施工，与非固化橡胶沥青防水涂料结合时采取热粘法施工。ARC 耐根穿刺卷材搭接边热熔满粘，热接缝可靠耐久。
2.1 规格(见表1)
2.1 规格(见表1)
2.2 构造层次示意图(见图1)
3“PBC-328”非固化橡胶沥青防水涂料材料性能
2.3产品的应用性能
ARC 耐根穿刺材料， 基本性能符合国标GB18242-2008《弹性体改性沥青防水卷材》Ⅱ型标准，应用性能及耐根穿刺性能符合JC/T1075-2008《种植屋面用耐根穿刺防水卷材》要求。产品的耐根穿刺性能需要经北京市园林科学研究所检测，需要2 年的周期检测，合格后由北京市园林科学研究所园林绿化检测中心出具检测报告，有效期为2年。产品的耐根穿刺的应用性能如表2，产品的基本性能见表3。
a 仅适用于矿物粒料表面的卷材。
a 仅适用于矿物粒料表面的卷材。
2.4 ARC 系列聚合物改性沥青耐根穿刺防水卷材阻根机理
ARC 聚合物改性沥青耐根穿刺防水卷材的阻根机理是通过外界因素，抑制根系进一步向防水层的生长，避免破坏防水层。
2.4.1 ARC-701阻根机理———化学阻根剂阻根ARC-701 聚合物改性沥青化学耐根穿刺防水卷材，在弹性SBS 改性沥青涂层中加入可以抑止植物根系生长的化学阻根剂。
⑴化学阻根剂阻根机理：控制阻根防水层附近的根系对养份/ 水分的吸收，从而抑制局部根系的进一步生长。
化学阻根剂抑制根系吸收养分主要与根系的表面成分有关系———角质层。
化学阻根剂可促进角质层的增长，角质层由外边的蜡质层、蜡质和角质混合的中间层，以及内的角质层组成。
蜡质层的主要化学成分是高分子脂肪酸和高碳一元醇，这类化合物可让水分子大小的物质透过，但亲水能力极弱。
这样角质层生长限制了根系部位对养分的吸收和输送功能，同时不影响植物生长，从而达到抑制根系进一步向防水层破坏的目的。
⑵化学阻根剂特点：
环保、安全且通过FLL 认证。
和沥青混合，不会由于加工过程中的温度高而挥发。
应用中不会随时间的增加而向土壤快速迁移，具有可持续性强及高效性于一体等方面的优点。
2.4.2 ARC-711 阻根机理———化学阻根剂+ 铜离子(Cu2+)阻根
ARC-711 聚合物改性沥青复合铜胎基耐根穿刺防水卷材，在弹性SBS 改性沥青涂层中加入化学阻根剂，并以特殊复合铜胎基为卷材胎基。除具有化学阻根功效外，借助于铜离子的作用，抑制防水层附近根系顶端的分生组织，实现控制根系不再向防水层生长，从而赋予该产品更优异的耐根穿刺性能。
⑴化学阻根剂阻根机理：见1.4.1
⑵铜离子(Cu2+)阻根机理
某些重金属离子具有阻碍根尖生长的性质，比如：园林育苗过程中,将铜离子制剂涂于育苗容器的内壁上抑制根的顶端分生组织，实现根的顶端修剪，但不影响侧根的生长；（硫酸铜的牛皮纸） 在上应用较广泛,且工艺简单，价格相对低廉。铜离子(Cu2+)控制根系顶端的分生组织，阻止根系进一步向阻根防水层生长。
非固化橡胶沥青防水涂料是由优质石油沥青、功能性高分子改性剂及特种添加剂组成。该产品施工后不固化，始终保持原有的弹塑性状态，主要与卷材等防水材料复合使用。
3.1 品种规格和性能
非固化橡胶沥青防水涂料产品物理性能见东方雨虹Q/SY YHF0065-2014《非固化橡胶沥青防水涂料》，物理性能指标如表4。
3.2产品特点
3.2.1具有良好的弹塑性能
涂膜层封闭基层的裂缝和毛细孔隙，并且当基层开裂拉伸防水层时，由非固化防水材料形成的构造层次会吸收或抵消来自基层的应力，使得防水层免遭破坏。当建筑发生热胀冷缩或不均匀沉降的变形时，因非固化涂膜层高延伸率，使得防水层整体不遭受破坏。
3.2.2粘结力强
与水泥基面、防水卷材、木材、钢材进行满粘结。与基层微观满粘，封堵毛细孔，实现真正意义上的皮肤式防水，接触范围内，不会窜流。
3.2.3优异的自愈合性
自行修复由于外力造成的防水层破损。具有自锁功能，水都会被限定在破坏点范围内，不会发生窜流水的现象。
3.2.4具有良好的可施工性
可以刮涂和喷涂施工，机械化程度高，施工速度快，刮涂施工简单、轻便。施工一道（喷涂与刮涂）就能达到设计厚度。一台大型热熔设备，可以配备45 个工人。橡胶沥青防水涂料的施工温度可在-20～40℃之间进行，且对基层是否干燥没有特殊要求。卷材与涂料复合粘贴，SBS 改性沥青卷材采用热熔搭接法，自粘卷材搭接部位采用非固化橡胶沥青防水涂料进行封闭。施工中不需要加热器热熔卷材的大面，基层可不需要基层处理剂。
3.2.5环保性能优异
该涂料无毒、无味、无污染，固含量可达99%以上，几乎无任何挥发物，没有游离的甲醛、苯、苯+ 二甲苯,极少量的挥发性有机物。其指标符合《生活饮用水输配设备及防护材料卫生安全评价规范》的要求。
3.2.6与聚合物改性沥青卷材形成复合防水系统
3.2.6与聚合物改性沥青卷材形成复合防水系统
非固化胶沥青防水涂料既可单独形成防水涂膜层，并且可以与卷材防水层紧密结合在一起，与卷材防水层形成紧密的复合防水层。
4 非固化橡胶沥青涂料和ARC 聚合物改性沥青耐根穿刺卷材复合防水层构造设计
4.1 种植屋面ARC 耐根穿刺防水卷材设计依据根据《种植屋面工程技术规范》JGJ/155-2013 规定：
⑴种植屋面防水层应满足一级防水等级设防要求，且必须至少设置一道具有耐根穿刺性能的防水材料，相邻铺设防水层的材料应相容；
⑵耐根穿刺防水材料应符合国家现行有关标准和设计要求，并应提供产品合格证书和检测报告。
⑶对防水材料耐根穿刺性能的验证，必须经过种植试验，目前国内以北京市园林科学研究所的种植试验结果为依据，其实验方法是在以透明材料为底的容器内铺设防水卷材，植入草本或木本植物，经室内二年后观察，未见植物根系穿透者即为合格的耐根穿刺卷材。目前，我国施工应用耐根穿刺防水材料时，生产厂家需要提供相应的检测报告。
4.2 种植屋面ARC 耐根穿刺防水卷材设计选材
ARC 聚合物改性沥青卷材为沥青类防水材料，普通防水层适合选用沥青类防水材料，普通防水层与耐根穿刺防水层叠合或分层设置，具体构造层次有以下三种做法：
⑴2mm 厚PBC-328 非固化橡胶沥青防水涂料+4mm厚ARC 聚合物改性沥青耐根穿刺防水卷材叠合设置，其构造层次见图6。
⑵2.0mm 厚PBC-328 非固化橡胶沥青防水涂料与3mm 厚SBS 改性沥青防水卷材复合+4mm 厚ARC 聚合物改性沥青耐根穿刺防水卷材叠合设置，其构造层次见图7。
⑶2.0mm 厚PBC-328 非固化橡胶沥青防水涂料与3mm 厚SBS 改性沥青防水卷材复合防水层+4mm 厚ARC聚合物改性沥青耐根穿刺防水卷材分层设置，其中复合防水层设置在结构楼板表面，其构造层次见图8。
注：①以上构造层次，适用于种植屋面；地下建筑种植顶板，防水层保护层为≥70mm 厚细石混凝土保护层，且防水层与保护层之间应设置隔离层；②找坡（平）层及保温层详见工程设计，地下建筑顶板若种植土厚度超过当地冻土温度可不设置保温层，但需经过热工核实；③为保证防水材料与基层更好的粘结，结构基层可进行打磨或抛丸处理，将防水层直接设置在结构基面上，与结构基面满粘结，一旦发生渗漏，漏点即破损点，利于后期维护，抛丸措施见3.3 基层抛丸措施。
5 非固化和ARC 聚合物改性沥青耐根穿刺卷材复合防水层施工
注：①以上构造层次，适用于种植屋面；地下建筑种植顶板，防水层保护层为≥70mm 厚细石混凝土保护层，且防水层与保护层之间应设置隔离层；②找坡（平）层及保温层详见工程设计，地下建筑顶板若种植土厚度超过当地冻土温度可不设置保温层，但需经过热工核实；③为保证防水材料与基层更好的粘结，结构基层可进行打磨或抛丸处理，将防水层直接设置在结构基面上，与结构基面满粘结，一旦发生渗漏，漏点即破损点，利于后期维护，抛丸措施见3.3 基层抛丸措施。
5 非固化和ARC 聚合物改性沥青耐根穿刺卷材复合防水层施工
5.1 非固化涂料与卷材复合防水系统特点
卷材与涂料复合粘贴，利用高聚物沥青防水卷材与非固化橡胶沥青防水涂料各自的特点，充分发挥各自的优势进行性能互补，使得防水层的性能优化。防水系统具有下列性能：
⑴非固化橡胶沥青防水涂料与基层碰触即粘，难以剥离，形成满粘效果，因其蠕变性能随时填补基层的变形裂缝，与卷材防水紧密地合在一起，形成无缝高强不窜水复合防水体系，若适当对基层进行打磨或抛丸处理，复合防水体系与基层的粘结效果会更佳。
⑵该复合防水体系，卷材搭接边采用热熔满粘，施工中不需基层处理剂。
⑵该复合防水体系，卷材搭接边采用热熔满粘，施工中不需基层处理剂。
5.2 非固化涂料与卷材复合防水系统施工要点
⑴清理基层。用扫帚或吹风机将基层灰浆及建筑垃圾清理干净，地下室建筑顶板建议抛丸处理。
⑴清理基层。用扫帚或吹风机将基层灰浆及建筑垃圾清理干净，地下室建筑顶板建议抛丸处理。
⑵细部附加层施工。管根、预埋件、阴阳角等处先刮涂2.0mm 厚的橡胶沥青非固化防水涂料做加强处理，附加层宽度为500mm。
⑶大面涂料施工。大面喷涂或刮涂PBC-328 非固化橡胶沥青防水涂料。涂料厚度涂刷均匀，不得漏刷并要求达到设计厚度。
⑷铺贴ARC 耐根穿刺卷材防水层。在非固化沥青涂料施工时，随即将ARC 耐根穿刺卷材防水层铺贴于已施工完成的防水涂料表面。要求铺贴顺直、平整、无折皱。卷材搭接宽度为100mm，搭接缝采用热熔粘结。卷材铺贴之前宜先进行应力释放，卷材在立面收头部位应采用金属压条固定。
⑸质量验收合格，即可进行下一道工序的施工。
5.3基层抛丸措施
为了获得涂料与混凝土结构高可靠性粘结附着的防水效果，地下建筑种植顶板采取机械抛丸处理：混凝土基层宜进行抛丸处理，打磨质量好，相比传统机械打磨而言，基层抛丸表面粗糙均匀，不破坏原基面结构和平整度；能地去除混凝土表面浮浆层、100%“创面”；露骨但同时不会造成骨料的松动和微裂纹；使混凝土表面形成均匀坚实的麻面，增强防水材料或底涂的附着力并提供一定的渗透效果；能提前暴露混凝土缺陷，有利于提前做好缺陷的修补。抛丸机见图9，抛丸效果见10，抛丸后防水效果见11。
6 ARC 聚合物改性沥青耐根穿刺防水卷材工程应用分析
6.1 新疆特变水木尚城项目(面积30000m2)
本项目采用2mm 非固化橡胶沥青防水涂料+4mmARC 耐根穿刺防水卷材的复合防水系统。ARC 耐根穿刺防水材料与非固化橡胶沥青防水涂料采用热粘法粘结，卷材搭接边热熔满粘；防水层直接设置在顶板结构基面；顶板基层预先进行抛丸处理，保证防水层与结构基层更好粘结，构造层次见图6。
6.2 宁波联盛广场项目(面积20000m2)和北京解放军总医院明日家园项目(面积30000m2)本项目采用2mm 非固化橡胶沥青防水涂料+4mmARC 耐根穿刺防水卷材的复合防水系统。ARC 耐根穿刺防水材料与非固化橡胶沥青防水涂料采用热粘法进行粘结，卷材搭接边热熔满粘，构造层次见图6。
6.3 北京广华新城车库顶板防水工程(面积60000m2)
本项目采用非固化橡胶沥青防水涂料与（3 厚、聚酯胎基） 自粘聚合物改性沥青防水卷材复合防水层+4厚、ARC-701 耐根穿刺防水材料。复合防水层采用热粘法，ARC-701 耐根穿刺防水材料与复合防水层采用热熔满粘法。复合防水层直接设置在顶板结构基面；顶板基层预先进行抛丸处理，保证防水层与结构基层更好粘结，构造层次见图7。
6.4 湖南长沙悦方购物中心屋面防水维修工程（面积25000m2）
本项目位于湖南长沙市繁华的市中心，项目功能为大型购物中心。本工程的种植屋面出现大规模的渗漏水现象，业主决定对屋面进行防水改造。本工程渗漏水是屋面防水材料耐久性差、老化失效、施工节点处理不规范等原因造成。本方案采取铲除屋面构造到结构板面，重新设计屋面防水层及相关构造，屋面防水层采取非固化与耐根穿刺防水层复合设置的方式，本工程竣工2 年以来无渗漏水现象，做法如图8。
7 结语
ARC 聚合物改性沥青耐根穿刺防水卷材具有优异的防根穿刺性能及良好的防水性能，尤其是非固化橡胶沥青涂料和ARC 耐根穿刺复合防水系统，在国内种植屋面工程中得到了广泛应用。本公司将持续总结工程应用经验，结合不同的项目为各个施工现场量身打造优的防水构造设计，结合成熟标准化的施工，进一步促进种植屋面技术的全面发展，为改善城市生态环境工程添砖加瓦。