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新型高分子防水卷材在屋面防水工程中的应用与耐久性研究

胡明辉 程力
  
学术与研究
2025年1期
1.烟台新水源水处理有限公司 山东省烟台市 264000 2.淄博九邦园林建设有限公司 山东省淄博市 255100

摘要:本文聚焦新型高分子防水卷材在屋面防水工程中的应用及耐久性。通过分析屋面防水工程的重要性和传统防水材料的局限性,阐述新型高分子防水卷材的特性、应用优势及实际应用情况。同时,深入探讨其耐久性的影响因素,为提升屋面防水工程质量和材料的合理选用提供理论依据。

关键词:新型高分子防水卷材;屋面防水工程;耐久性

一、引言

屋面防水工程是建筑工程的关键环节,直接关系到建筑物的使用寿命和居住舒适度。传统的防水卷材如沥青防水卷材在实际应用中存在易老化、延伸率低等问题,难以满足现代建筑对防水性能日益增长的需求。随着材料科学的发展,新型高分子防水卷材应运而生,为屋面防水工程带来了新的解决方案。本研究旨在深入了解新型高分子防水卷材在屋面防水工程中的应用现状,分析其应用优势和面临的挑战,探究影响其耐久性的因素,为推动新型高分子防水卷材在屋面防水工程中的广泛应用提供参考。

二、新型高分子防水卷材概述

(一)产品分类及特性

新型高分子防水卷材品类丰富,主要涵盖三元乙丙橡胶防水卷材、聚氯乙烯(PVC)防水卷材、热塑性聚烯烃(TPO)防水卷材等。

三元乙丙橡胶防水卷材以乙丙橡胶为主要原料,通过特殊的配方与加工工艺制成。其具有卓越的耐候性,能够在极其恶劣的气候条件下保持稳定的性能,无论是高温暴晒还是严寒冰冻,都难以对其造成明显损害。同时,它还具备出色的耐化学腐蚀性,在面对工业废气、酸雨等化学物质侵蚀时,依然能够维持良好的防水性能。高弹性也是其显著特点之一,在受到外力拉伸或屋面结构变形时,能够迅速恢复原状,有效避免开裂。

聚氯乙烯(PVC)防水卷材以聚氯乙烯树脂为基料,加入适量的增塑剂、稳定剂等助剂制成。它具有良好的尺寸稳定性,在不同温度环境下,卷材的形状和尺寸变化极小,确保了防水系统的稳定性。此外,PVC 防水卷材的耐水性极佳,长期浸泡在水中也不会出现溶胀、变形等问题,防水效果持久可靠。

热塑性聚烯烃(TPO)防水卷材则是由乙丙橡胶与聚丙烯树脂共混制成,兼具橡胶和塑料的优点。它不仅拥有良好的柔韧性和弹性,能够适应屋面的各种复杂形状和变形,而且具有优异的抗紫外线性能,在长期的阳光照射下,不易老化、褪色,有效延长了使用寿命。

(二)与传统防水卷材的对比

相较于传统防水卷材,新型高分子防水卷材在多个关键性能指标上展现出显著优势。

从防水性能来看,传统沥青防水卷材由于其材料特性和结构特点,在面对复杂的防水工况时,容易出现渗漏点。而新型高分子防水卷材,如三元乙丙橡胶防水卷材,其致密的分子结构和优异的耐水性,使其能够有效阻挡水分渗透,防水效果更为可靠。

在使用寿命方面,传统沥青防水卷材受老化影响较大,一般使用寿命在 10 - 15 年左右。相比之下,三元乙丙橡胶防水卷材的耐老化性能极为突出,正常使用条件下,其使用寿命可达 30 年以上,大大减少了屋面防水工程的翻修次数和成本。

施工便捷性上,传统防水卷材在施工过程中,常需使用热熔法等较为复杂的施工工艺,操作难度较大,且存在火灾隐患。而 PVC 防水卷材具有良好的焊接性能,施工时可通过热风焊接技术,快速、便捷地将卷材连接成一个整体,形成无缝防水层,不仅提高了施工效率,还降低了施工风险。

三、新型高分子防水卷材在屋面防水工程中的应用

(一)应用范围

新型高分子防水卷材性能优异,在各类工业与民用建筑屋面防水工程中广泛应用,在医院、图书馆、电子厂房等对防水要求高的建筑领域作用不可或缺。在医院,其高可靠性和耐久性为屋面防水提供长期保障,避免渗漏致医疗设备损坏等问题;在图书馆,卓越防水性能防止雨水渗入,保护书籍文献;在电子厂房,能适应复杂屋面结构与严格防水要求,保障设备正常运行。另外,在屋面结构复杂、变形大的部位,其高弹性和良好延伸率可避免防水层因变形破裂,确保防水持久。

(二)施工工艺

基层处理:在铺设防水卷材前,需对屋面基层进行清理、平整和干燥处理,确保基层表面无灰尘、油污和松动颗粒,以保证卷材与基层的粘结牢固。

卷材铺设:根据屋面形状和尺寸,合理裁剪防水卷材,采用空铺、满粘或条粘等方法进行铺设。在铺设过程中,应注意卷材的搭接宽度和方向,确保搭接处密封严密。

节点处理:对于屋面的阴阳角、天沟、檐口等节点部位,需采用附加层进行加强处理,以增强防水效果。附加层的宽度一般不小于 300mm,采用与大面卷材相同的材料和施工方法。

卷材焊接:对于 PVC、TPO 等热塑性防水卷材,可采用热风焊接的方式进行卷材之间的连接。焊接前,需对焊接设备进行调试,确保焊接温度和速度适宜。焊接完成后,应对焊缝进行质量检查,采用充气法或真空法进行检测,确保焊缝无漏焊、虚焊现象。

四、新型高分子防水卷材的耐久性分析

(一)影响耐久性的因素

材料自身性能:防水卷材的化学成分、分子结构和物理性能直接影响其耐久性。例如,三元乙丙橡胶防水卷材中的乙丙橡胶含量越高,其耐老化性能越好;TPO 防水卷材中增强纤维的种类和含量会影响卷材的拉伸强度和抗撕裂性能。

环境因素:屋面长期暴露在自然环境中,受到紫外线、温度变化、酸雨、臭氧等因素的影响。紫外线会使卷材分子链断裂,导致材料老化、变脆;温度变化会使卷材产生热胀冷缩,加速卷材的疲劳破坏;酸雨和臭氧会侵蚀卷材表面,降低卷材的防水性能。

施工质量:施工过程中的基层处理不当、卷材铺设不平整、搭接宽度不足、焊接质量不合格等问题,都会影响防水卷材的耐久性。例如,基层不平整会导致卷材局部受力不均,加速卷材的损坏;搭接宽度不足或焊接质量不合格会使卷材在使用过程中出现渗漏现象。

(二)耐久性评估方法

实验室加速老化试验:通过模拟自然环境中的紫外线、温度、湿度等因素,对防水卷材进行加速老化试验。在试验过程中,定期对卷材的物理性能进行检测,如拉伸强度、断裂伸长率、低温弯折性等,根据试验结果评估卷材的耐久性。

现场长期观测:在实际工程中,对使用新型高分子防水卷材的屋面进行长期观测,记录卷材的使用情况和出现的问题。通过对现场观测数据的分析,了解卷材在实际使用环境中的耐久性表现,为材料的改进和应用提供参考。

五、结论

新型高分子防水卷材凭借其优异的性能在屋面防水工程中展现出广阔的应用前景。其良好的耐候性、高弹性和施工便捷性等优势,有效提升了屋面防水工程的质量和可靠性。然而,在应用过程中,仍需关注其耐久性问题,通过优化材料配方、改进施工工艺和加强质量控制等措施,提高新型高分子防水卷材的耐久性,确保屋面防水工程的长期稳定运行。未来,随着材料科学和施工技术的不断发展,新型高分子防水卷材有望在屋面防水工程中发挥更大的作用。

参考文献

[1]吴文贞.合成高分子防水卷材在屋面防水工程中的应用[J].中国建设信息,2012,(15):106-107.

[2]张涵,胡清,朱光宇,等.高分子防水卷材的研究进展[J].合成材料老化与应用,2023,52(01):113-116.

[3]张建林.防水卷材在建筑屋面防水施工中的应用[J].四川水泥,2023,(11):183-185.

作者简介:胡明辉(1984.12— ),男,汉族,河南漯河源汇区人,大专,助理工程师,研究方向:建筑工程。

程力(1992.06— ),男,汉族,山东淄博淄川人,本科,中级工程师,研究方向:建筑工程。

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