聚合物水泥防水涂膜開裂性能研究

彭方靈，林宏偉，林 濤，高博洋，胡京波

（北京東方雨虹防水技術(shù)股份有限公司，北京100123）

0 前言

聚合物水泥防水涂料，又稱JS防水涂料，是以丙烯酸酯、乙烯-乙酸乙烯酯等聚合物乳液和水泥為主要原料，加入填料及其他助劑配制而成，經(jīng)水分揮發(fā)和水泥水化反應(yīng)固化成膜的雙組分水性防水涂料[1]。聚合物水泥防水涂料是使用最廣泛的水性防水涂料，主要用于建筑物廁浴間、廚房、陽臺、地下室等區(qū)域的防水[2]聚合物水泥防水涂料產(chǎn)品根據(jù)《聚合物水泥防水涂料》標(biāo)準(zhǔn)（GB/T 23445—2009）中的物理力學(xué)性能要求，可分為I型、II型和III型三種[3]。其中以II型材料應(yīng)用最為廣泛。實際施工應(yīng)用中常出現(xiàn)開裂等質(zhì)量問題，本文從主要利用一個實驗?zāi)Ｐ?，系統(tǒng)性量化分析了聚合物水泥防水涂料的抗開裂性能，提供現(xiàn)場施工解決方案。

1 實驗部分

1.1 實驗原料

聚合物水泥防水涂料：聚合物水泥防水涂料液料；聚合物水泥防水涂料粉料。

1.2 試驗條件

溫度：23±2℃；相對濕度：50±2%。

1.3 主要設(shè)備與儀器

防水涂料實驗?zāi)Ｐ停鹤灾疲馁|(zhì)為水泥壓力板、厚度10mm；其中圓弧角處理時圓弧半徑為30mm，總長度為60cm，倒角處理時，倒角角度為45°，總長度為60cm，圓角處理及倒角處理的材質(zhì)均為1:2水泥砂漿，網(wǎng)格布整強(qiáng)處理采用的網(wǎng)格布為耐堿網(wǎng)格布，100g/m2，網(wǎng)格布整強(qiáng)處理的總長度為60cm，具體尺寸詳見圖1。

1.4 試驗方法

圖1 防水涂料試驗?zāi)Ｐ?/p>

（1）基層清理，先將基層清理干凈，做到表面無灰塵、無雜質(zhì)。

（2）基層濕潤，本次實驗測試兩種基層條件，一種為干燥基層，一種為潮濕基層，其中干燥基層不做濕潤處理，潮濕基層的提前1h開始用清水濕潤基層2～3遍，到達(dá)飽和面干狀態(tài)（即基層不在吸水，但表面不明水）。

（3）材料攪拌：將粉料倒入液料中，攪拌5min，靜置5min再使用。

（4）材料涂刷：采用毛刷涂刷施工，總共涂刷厚度為1.5mm，采用2遍涂刷時，每遍涂刷0.75mm，采用3遍涂刷時，每遍涂刷0.5mm，每遍涂刷間隔24h，網(wǎng)格布增強(qiáng)處理部位，網(wǎng)格布在第一遍涂刷結(jié)束后鋪貼網(wǎng)格布。

（5）養(yǎng)護(hù)：溫度：23±2℃，相對濕度50±2%下自然養(yǎng)護(hù)24h。

（6）記錄開裂情況：養(yǎng)護(hù)24h后觀察涂膜開裂情況，并統(tǒng)計裂縫長度及個數(shù)（三維角統(tǒng)計個數(shù)，二維角統(tǒng)計裂縫延米數(shù)）。

2 結(jié)果與討論

2.1 涂膜厚度對開裂性能的影響

按照《住宅室內(nèi)防水工程技術(shù)規(guī)范》（JGJ 298—2013）要求，廚衛(wèi)間平面厚度不小于1.5mm，立面厚度不小于1.2mm，工地實際施工過程中，一般涂刷2～3遍，本次實驗分別按照2遍達(dá)到1.5mm厚、3遍達(dá)到1.5mm厚，進(jìn)行涂刷，每遍間隔24h。

得到實驗結(jié)果如表1所示。結(jié)果分析：

表1 聚合物水泥防水涂料不同涂膜厚度時的抗開裂性能

表2 聚合物水泥防水涂料在不同基層條件時的抗開裂性能

（1）薄涂多遍可以有效避免涂料開裂。聚合物水泥防水涂料雖然具有一定的抗流掛性能，但如果涂料一次涂刷過厚也會出現(xiàn)流掛現(xiàn)象或者局部滑移的趨勢，勢必會在陰角部位產(chǎn)生材料堆積現(xiàn)象，由于聚合物水泥防水涂料主要靠水分揮發(fā)成膜，材料堆積會導(dǎo)致材料厚度不均干燥速度不一致，收縮不一致，收縮應(yīng)力不均衡等問題，很容易在薄弱部位產(chǎn)生開裂現(xiàn)象。而薄涂多遍可以有效避免涂料在陰角部位堆積料過多的問題，每遍涂膜較薄，涂料固化干燥速度相對一致。實干后的后一遍涂刷，不但沒有影響到前一遍涂料的成膜效果，而且優(yōu)異的同材質(zhì)粘接效果相當(dāng)于力學(xué)性能的完美復(fù)合疊加，從而有效避免了陰角開裂現(xiàn)象的出現(xiàn)。

（2）開裂部位主要集中的陰角部位，大面及陽角部位未出現(xiàn)開裂現(xiàn)象，主要是由于大面和陽角部位一般不會出現(xiàn)堆料現(xiàn)象，厚度一致、干燥速度一致。

2.2 基層條件對開裂性能的影響

聚合物水泥防水涂料為水性涂料，潮濕基面及干燥基面均可施工，本次實驗分別測試潮濕基面及干燥基面時涂料的開裂情況，具體結(jié)果如表2所示。

結(jié)果分析：

（1）潮濕基面開裂現(xiàn)象明顯優(yōu)于干燥基面，主要是由于干燥基層會吸收涂料中的水分，導(dǎo)致涂料中水泥水化的速度慢于涂料干燥的速度，出現(xiàn)干燥收縮產(chǎn)生的應(yīng)力大于涂料本身的抗拉力。

（2）圓弧處理可以有效避免裂縫的產(chǎn)生，倒角處理可以降低裂縫發(fā)生的概率，但是很難完全避免裂縫的發(fā)生，圓弧處理可以很好的做到平面與立面平滑的過度無折角出現(xiàn)，可以有效避免涂料在陰角部位堆料過多的問題，因此不會出現(xiàn)開裂現(xiàn)象，而倒角處理如果處理不好，在倒角部位會出現(xiàn)折痕，也容易導(dǎo)致產(chǎn)品堆料現(xiàn)象，導(dǎo)致涂料開裂。

（3）使用胎體增強(qiáng)材料可以有效減少陰角開裂，但是很難避免，主要是因為網(wǎng)格布可以提高涂料的抗拉強(qiáng)度，當(dāng)涂料抗拉強(qiáng)度大于材料收縮應(yīng)力就不會出現(xiàn)裂縫，因此可以有效的降低涂料在陰角部位開裂現(xiàn)象，但是由于陰角部位很難將網(wǎng)格布完全展鋪平整，在褶皺部位，網(wǎng)格布還沒有到達(dá)受力狀態(tài)涂料就開裂了，此時網(wǎng)格布沒有起到增加涂料抗拉強(qiáng)度的作用。

3 結(jié)論

（1）聚合物水泥防水涂料在大面、陽角部位基本不會出現(xiàn)開裂現(xiàn)象，開裂主要集中在陰角部位。

（2）薄涂多遍可以有效避免陰角開裂，施工3～4遍達(dá)到1.5mm時基本可以避免開裂現(xiàn)象的發(fā)生。

（3）圓弧處理可以有效避免裂縫的產(chǎn)生，倒角處理可以降低裂縫發(fā)生的概率，但是很難完全避免裂縫的發(fā)生。

（4）使用胎體增強(qiáng)材料可以有效減少陰角開裂，但是很難避免。

（5）潮濕基面抗開裂效果優(yōu)于干燥基面。