薛春来,王海澜,贾志军,李 娜
(远大洪雨(唐山)防水材料有限公司,北京 101116)
摘要：研究了非固化橡胶沥青防水涂料在低温下的施工效果，结果表明低温条件下涂料仍能保持蠕变性、不固化，但相应的性能有所下降，故建议低温施工时采用可控温装置，涂料热熔温度适当提高到150~160 ℃；涂料一次倒出量宜在2.5~3.0 kg，并在1~2 min内完成刮涂；在涂卷复合体系中，涂料施工后应立即铺贴卷材，如涂料表面沾灰影响卷材铺贴可采用明火辅助加热涂料表面。
关键词：非固化橡胶沥青防水涂料；低温施工；应用性能；涂卷复合体系
非固化橡胶沥青防水涂料具备永不固化、蠕变能力强、一次施工达到预定厚度等特点，通常与改性沥青防水卷材搭配组成复合防水系统，在各类防水工程中得到了广泛的应用。在实际应用过程中发现，非固化橡胶沥青防水涂料在低温状态时也会存在一定的“固化”现象，本研究通过试验探讨了非固化橡胶沥青防水涂料在低温时的施工效果，以提出更好的施工方法及注意事项。
01、实验部分
1.1 材料及设备
非固化橡胶沥青防水涂料：20 kg/桶，远大洪雨；4 mm厚弹性体（SBS）改性沥青防水卷材：SBS Ⅱ PY PE PE 4 7.5（GB 18242—2008），远大洪雨。
脱桶器、低温冰柜、水泥砂浆板（300 mm×200 mm×50 mm、2 400 mm×1 200 mm×20 mm）、橡胶刮板。
1.2 试验内容
1.2.1 初步测试
取6块水泥砂浆板（300 mm×200 mm×50 mm），对其表面进行打磨、清洗，然后均匀刮涂2 mm厚非固化橡胶沥青防水涂料，其中3块立即粘贴4 mm厚SBS改性沥青防水卷材，另外3块不粘贴卷材，直接外露。将试件全部放置于室外阴凉处（夜间最低环境温度约为-3 ℃），间隔不同时间观察非固化橡胶沥青防水涂料是否粘手、拉丝、与卷材粘结效果。
1.2.2 固化效果测试
取9块水泥砂浆板（300 mm×200 mm×50 mm），对其表面进行打磨、清洗，然后刮涂2 mm厚非固化橡胶沥青防水涂料，刮涂区域面积为200 mm×200 mm，刮涂完成后直接粘贴4 mm厚SBS改性沥青防水卷材，制成试件，详见图1。其中，3块试件放置于低温冰柜中，温度调至-10 ℃；3块试件放置于室外阴凉处；3块试件置于常温室内。分别放置24 h、7 d、14 d后，从各环境中取1块试件，进行手动拉扯，观察非固化橡胶沥青防水涂料的拉丝情况以及蠕变衰减情况。
图1 固化效果测试样品制作示意
1.2.3 刮涂施工操作能力测试
取一块水泥砂浆板（2 400 mm×1 200 mm×20 mm），在短边距离板头100 mm位置弹线，长边距离两侧板边50 mm位置弹线，长向量出1 100 mm位置进行弹线，确定施工区域，详见图2。
图2 刮涂施工操作能力测试施工区域示意
在低温条件下（当天现场实测温度为1~3 ℃），将非固化橡胶沥青防水涂料通过可控温化料盘热熔后倒在水泥砂浆板上，并在涂料倒出完成时开始计时。模拟施工现场一次刮涂距离约1 m远，搭配卷材幅宽1 m，要求涂料宽出卷材0.1 m，即一次施工面积为1×1.1=1.1 m2；非固化橡胶沥青防水涂料的厚度为2.0 mm，以涂布率1.3 kg/（m2·mm）计算，即一次倒出量约为1.1×1.3×2=2.86≈3 kg。将涂料分别加热至150~160 ℃及160~170 ℃两个温度区间后倒出，2 min内采用橡胶刮板进行慢速均匀刮涂，涂满试验区域。图2中左边为加热至150~160 ℃的非固化橡胶沥青防水涂料，右边为加热至160~170 ℃的非固化橡胶沥青防水涂料。
涂料刮涂完成后放置15 min、30 min、45 min，再分别粘贴宽330 mm的SBS改性沥青防水卷材，详见图3。取以上粘贴好卷材的试件，置于室外阴凉处，24 h、72 h、7 d、14 d后分别观察非固化橡胶沥青防水涂料与SBS改性沥青防水卷材的粘结效果。
图3 刮涂施工操作能力试验示意
02、结果与分析
2.1 初步测试结果与分析
1）当天4 h后观察粘贴卷材的试件，发现被卷材覆盖粘贴部位的非固化橡胶沥青防水涂料仍能粘手、能拉丝，但拉丝效果不佳，内聚力较大，不易拉扯。
2）5 d后观察，发现未粘贴卷材直接外露的非固化橡胶沥青防水涂料，手触仍能变形，但变形较小，无法直接粘贴卷材。分析原因，一方面是非固化橡胶沥青防水涂料自身在低温条件下黏度增大，另一方面是涂料直接外露后表面有沾灰，导致无法粘贴卷材。
3）15 d后观察，随着温度升高（观察时实测温度达到15 ℃），非固化橡胶沥青防水涂料出现蠕变性恢复，拉丝效果、手触粘手现象更加明显。
上述初步测试表明，非固化橡胶沥青防水涂料在低温条件下能保持一定的蠕变性，但蠕变性能会明显下降，与卷材复合时拉丝效果不佳；放置一定时间后，不易粘贴卷材。但是，随着温度升高，非固化橡胶沥青防水涂料的蠕变性能有所回升。
2.2 固化效果测试结果与分析
固化效果测试结果见表1。从表1可以看出，持续观察过程中发现，随着环境温度的降低，非固化橡胶沥青防水涂料均能与SBS改性沥青防水卷材保持粘贴，手触涂料粘手且能形变，但在零下环境温度条件下不再呈现出拉丝状态；零下环境温度的试件重新放置在室温条件1 d后，非固化橡胶沥青防水涂料的蠕变性能逐渐恢复，可完全恢复至正常状态。
表1 固化效果试验结果
2.3 刮涂施工操作能力测试结果与分析
刮涂施工操作能力测试结果表明，在150~160 ℃、160~170 ℃两个热熔温度区间时，非固化橡胶沥青防水涂料倒出后，大部分均能保证良好刮涂，但刮涂至边角区域时明显感觉不顺滑。分析原因为当整体倒出涂料量多时，在基面上涂料整体散热慢，容易刮涂，当刮涂到边角时涂料已经散热较多，不易刮涂。建议现场施工时一次不要倒出过少涂料，避免快速散热降温导致涂料变硬不好刮涂；同时也建议不要一次倒出过多，导致刮涂至边角区域时出现刮不动的情况。建议一次倒出量为2.5~3 kg，且1~2 min快速刮涂，在热量散失完之前完成。
刮涂施工操作能力测试结果还显示，160~170 ℃热熔的非固化橡胶沥青防水涂料刮涂完成后，间隔15 min、30 min、45 min分别粘贴SBS改性沥青防水卷材，均能实现粘贴，且效果良好，前端有拉丝，后端内聚力较大不易拉扯，详见表2（环境温度实测3 ℃左右）。150~160 ℃热熔的非固化橡胶沥青防水涂料刮涂完成后，间隔15 min、30 min粘贴SBS改性沥青防水卷材，均能实现粘贴，且效果良好，前端有拉丝，后端内聚力较大不易拉扯，试验过程中观察效果与160~170 ℃热熔时无差异。故选择延长时间至360 min，于当晚21：00时进行卷材粘贴，试验结果为仍能良好粘贴。详见表3。
表2 160~170 ℃热熔施工状态
表3 150~160 ℃热熔施工状态
分析可知，非固化橡胶沥青防水涂料与SBS改性沥青防水卷材的粘贴效果与涂料刮涂后的放置时间并无较大关系，涂料冷却变硬后仍能与卷材粘贴。通常情况下，无法粘贴的原因多为涂料受风吹导致灰尘污染，现场可再次热熔烘烤涂料后粘贴卷材。故建议非固化橡胶沥青防水涂料刮涂完成后立即铺贴卷材，保证涂料免受灰尘污染影响后续粘贴。
将粘贴好卷材的试件置于室外阴凉处，分别于24 h、72 h、7 d、14 d后观察粘结效果，结果见表4。
表4 粘结效果试验
4次持续观察过程中，室外放置的非固化橡胶沥青防水涂料始终能保持蠕变性能，且具有拉丝效果；期间温度不断上升，涂料与卷材的粘结效果越来越好。在非固化橡胶沥青防水涂料施工完成时，在其表面不受污染的条件下，涂料始终能与卷材粘贴。故建议施工非固化橡胶沥青防水涂料后立即铺贴卷材，避免涂料长时外露被污染影响粘结效果。
2.4 非固化橡胶沥青防水涂料的黏度
非固化橡胶沥青防水涂料的黏度随温度的变化趋势见图4。在90~150 ℃温度区间内，随着温度的升高，非固化橡胶沥青防水涂料的黏度下降较为明显，超过150 ℃后，温度对黏度的影响逐渐减小，黏度趋于稳定。
图4 非固化橡胶沥青防水涂料的黏度
3、结论
研究了非固化橡胶沥青防水涂料的低温施工效果，得出如下结论：
1） 非固化橡胶沥青防水涂料与SBS改性沥青防水卷材搭配使用时，应在涂料涂布完成后立即进行卷材铺贴，避免涂料长时间外露影响卷材铺贴。实际项目中出现的无法粘贴卷材主要原因为涂料放置时间较长，致使表面沾灰严重。如遇此情况，采用明火辅助加热涂料表面后即可正常粘贴卷材。
2） 低温施工时，由于环境及基层温度均较低，非固化橡胶沥青防水涂料倒入施工区域后由于热传导的原因，会很快散热（此散热现象无法避免），进而影响刮涂施工。建议施工过程中，一次不要倒出过少涂料，避免快速散热降温导致变硬不好刮涂，同时也不要一次倒出过多导致来不及刮涂，边角区域施工时出现刮不动的情况；一次倒出量建议约为2.5~3 kg，在1~2 min内快速完成刮涂。
3） 非固化橡胶沥青防水涂料在低温条件施工时，加热温度应相应提高，但最高温度建议在150~160 ℃。一方面过高的温度可能会导致涂料产生碳化及烟气，影响产品质量；另一方面温度超过150~160 ℃后涂料的黏度变化并不明显。同时，现场加热应采用可控温装置，如可控温的化料盘、可控温脱桶器等。
4） 非固化橡胶沥青防水涂料的特点是各条件下均能保持蠕变性、不固化。通过本次试验可以看出，低温条件下非固化橡胶沥青防水涂料仍能保持蠕变性、不固化，只是相应性能有所下降，但仍是“非固化”的性状。
薛春来，男，1994年生，一级建造师，应用技术经理，主要从事防水材料及其应用技术的开发与支持。
原文刊载于《中国建筑防水》2023年第3期。
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