聚合物水泥防水涂料发展概述

   日期:2021-10-15     浏览:176    
核心提示:聚合物水泥防水涂料发展概述王治1,邓超2(1.河南省科学院质量检验与分析测试研究中心,河南郑州450002;2.河南建筑材料研究设计
聚合物水泥防水涂料发展概述
王治1,邓超2
(1.河南省科学院质量检验与分析测试研究中心,河南郑州450002;2.河南建筑材料研究设计院有限责任公司,河南郑州450002)

聚合物水泥防水涂料(又称JS 防水涂料)是以丙烯酸酯、乙烯-醋酸乙烯酯等聚合物乳液和水泥为主要原料的双组分水性建筑防水涂料。这类涂料兼有聚合物涂膜的延伸性、防水性,以及水硬性材料强度高、易与潮湿基层粘结的优点,并可根据不同工程部位要求调节柔韧性和强度等性能,施工方法灵活方便。尤其是以水为分散剂,克服了焦油、沥青、溶剂型防水涂料易污染环境的弊病,有利于环境保护,问世以来得到迅速发展和广泛应用。
 
1 国内外生产应用概况
在国外,聚合物水泥类材料应用十分普遍,如聚合物水泥砂浆、灰泥、粘结材料等,而聚合物水泥防水涂料的生产、应用主要集中在亚洲、欧洲地区。日本将聚合物水泥防水涂料称为聚合物水泥系涂膜防水,又称为水和凝固型涂膜防水。从20世纪60 年代中期起,聚合物水泥类防水涂料开始在小型修缮工程中试用,其诸多特点引起建筑承包商的关注。到70 年代,使用范围逐步扩大到地下、贮水设施和屋面防水。生产此类产品的厂商也不断增加,采用的聚合物原料品种也由EVA 扩大到丙烯酸酯等其它乳液。80 年代之后,随着生产和应用技术的提高,聚合物水泥防水涂料及其工法逐步走向成熟和定型化,在防水工程中有了较为稳定并不断扩大的市场,成为日本防水材料中独特的产品系列和工法类别,是日本防水界公认的“环境友好型防水材料”。
据调查,2001 年日本聚合物水泥防水涂料施工面积约730万m2,其中新建工程400 万m2,改修建工程330 m2,折合产品使用量约2 万t。日本有20 家公司生产62 种型号的聚合物水泥防水涂料产品,其中EVA 类为42 个,AC 类为20 个。常用的室外工程部位有屋面、阳台、外廊、外窗等,室内有浴室、厨房、卫生间、办公自动化房间地板等,还有地下室外墙、内墙和水池、水槽等。日本大关化学公司发明的自闭型聚合物水泥防水涂料PARATEX,具有当混凝土基层及防水涂膜出现裂缝时,涂膜在水的作用下,经物理和化学反应使裂隙自行封闭的性能,代表了日本聚合物水泥防水涂料产品的先进水平。
另外,亚洲的韩国、新加坡,中国的香港、台湾地区也有生产应用。欧洲应用较多的是德国,但欧洲并未将聚合物水泥防水涂料当作单独的防水材料产品,而是作为瓷砖、石材等装饰层下防水垫层的一种配套材料使用。
我国从20 世纪90 年代初开始研制聚合物水泥防水涂料,1995 年通过建设部技术鉴定。产品开发初期北京金汤、东海等厂家小规模生产,年产量只有几百吨。随着国家对绿色环保型建材产品推广力度的加大,以及JS 防水涂料具有的许多优点逐渐被人们认识,很快形成了生产和推广热潮。90 年代后期在上海、浙江、福建、广东、山东、山西、河北等20 余个省市出现了近百家生产厂,一些主要防水卷材生产厂也纷纷涉足JS防水涂料生产。建设部将该产品列入“住宅建筑推荐防水材料产品”和“科技成果重点推广项目”,加大了推广力度。据中国建筑防水材料工业协会抽样调查,2006 年我国主要防水涂料总销售量约35 万t,其中聚氨酯防水涂料约占43%,聚合物水泥防水涂料约占37%[1]。由此推算,国内聚合物水泥防水涂料的年销售量约13 万t。在应用JS 涂料做防水的工程中以厕浴间较多,达44%,其余为地下26%、屋面19%、外墙11%。全国各地许多大型、重点工程及国防、援外工程采用了JS 防水涂料。
在我国,聚合物乳液原料主要由巴斯夫(中国)有限公司、国民淀粉(上海)有限公司、东方化工厂、北京有机化工厂、东联化工公司等厂商供应,资源充足。近年来原材料和产品生产厂商在乳液改性、提高产品的耐水性和低温柔性、研究开发新品种方面做了不少工作,出现了纤维增强型聚合物水泥防水涂料、反应型聚合物水泥防水涂料、交联型聚合物水泥防水涂料等新成果。
 
2 国内外标准概况
2.1 国外标准
经检索,标准和美、英、法、德、日国家标准中未见专门的聚合物水泥防水涂料产品标准。尽管聚合物水泥防水涂料在日本土木建筑市场应用已有30 余年历史,并且积累了稳定的业绩,但这种产品长期处于无标准状态。日本国家标准JIS A 6021《建筑用防水涂料》中没有包括聚合物水泥防水涂料,业界要求对这类产品和工法标准化的呼声日益高涨。为此,日本建筑学会材料施工委员会所属的防水工程运营委员会于2001 年下设了专门的小委员会,即“聚合物水泥系涂膜防水工程施工指南制定小委员会”,着手对该工法进行现状调查,研究标准化问题。经过近5 年的努力,“聚合物水泥系涂膜防水工程施工指南(草案)”第1 稿于2006 年11 月发布。“指南”将聚合物水泥防水涂料分为A 型和B 型,其中A型适用于活动量较大的基层,B 型适用于活动量较小的基层。
2 类产品的品质要求见表1。

欧洲标准EN 14891:2007《用于胶粘剂粘贴的陶瓷砖的底部的液态防水产品———要求、试验方法、合格性判定、分类和名称》中对陶瓷砖底部防水用的聚合物水泥砂浆、乳液型和反应型树脂涂料的品质作了规定,见表2。

表3 列出新加坡和韩国同类产品标准的试验项目和技术指标。新、韩两国的标准都规定测试拉伸强度(包括断裂延伸率)、粘结强度和抗裂性;另外,韩国还要测试渗透性和吸水性;新加坡按照美国ASTM 标准增设了热、碱、酸处理后的强度和伸长率的变化率。从基本性能看,新加坡的产品指标相当于日本的A 型,韩国的产品指标相当于日本的B 型。
2.2 国内标准
我国早期的聚合物水泥防水涂料企业标准是参照JC/T500《聚氨酯防水涂料》和JC/T 408《水性沥青基防水涂料》制定的,各厂企标的技术指标和试验方法相差很大。为贯彻建筑工程材料准用证制度,20 世纪90 年代后期,北京市、广东省等地先后出台了地方规范,规定了聚合物水泥类防水涂料的认证指标和工程应用指标。2001 年,原国家建材局发布了建材行业标准JC/T 894—2001《聚合物水泥防水涂料》,见表4。该标准的技术要求参考了当时国外同类产品标准化资料,结合我国工程应用实际,根据验证试验结果确定。部分项目参考了日本标准JIS A 6021—1995《屋面用防水涂料》,试验方法主要采用GB/T 16777—1997《建筑防水涂料试验方法》。

注:①如产品用于地下工程,该项目可不测试;②如产品用于地下防水工程,该项目必须测试。
2.3 低伸长率产品的标准化
在JC/T 894—2001 编制、发布及应用的同时,我国部分地区,如广东、福建、四川等地的企业还开发了称为“弹性水泥”、“弹性水泥防水材料”或“弹性水泥防水涂膜”的聚合物水泥防水产品。这些产品的共同特点是聚灰比较低(1∶2),断裂伸长率比JC/T 894—2001 中的Ⅱ型的指标还低,为20%~50%。据了解,这类所谓“级外产品”或“非标产品”的生产量并不少,在房屋建筑防水工程中已有较多应用。从材料组成比较,这些产品与JC/T 894—2001 规定的产品相同。从产品性能比较,不能将之归类于“聚合物水泥砂浆”,而是接近日本“指南”中的B 型。由于JC/T 894—2001 未包括这类产品,有些厂商制定了企业标准,福建省建设厅还制定了地方标准,福建省工程建设地方标准DBJ 13-39—2001《建筑防水材料应用技术规程》聚合物水泥复合防水涂料见表5。

3 国内现存问题
JC/T 894—2001 对规范早期混乱的聚合物水泥防水涂料市场,统一产品品质要求,促进产品的推广应用发挥了积极作用。但由于该标准当时是在无国外先进的产品标准可资借鉴的条件下编制的,在产品定位、性能设置、应用导向等方面还存在一定问题。
(1)在产品用途的表述中仅强调接触水的环境,未涉及基层的活动量;
(2)在性能要求中对涂料、涂膜的材性设置偏多,对涂层在基材上的性能设置偏少;
(3)缺少与现行防水工程技术规范衔接的测试项目,如耐水性;
(4)技术指标未能充分体现该产品所独具的介于柔性防水涂料与刚性防水砂浆之间的特性。
另外,我国JS 防水涂料市场存在着恶意竞争及假冒伪劣产品多等弊端。低价劣质产品占有市场份额较高,使用效果差,影响了JS 防水涂料的信誉。这些问题有待通过国标的制定、建材市场的规范逐步予以解决。
 









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