自粘膠膜防水預(yù)鋪反粘施工卷材變形程度監(jiān)測研究

師麗

摘要：為分析自粘膠防水預(yù)鋪卷材在施工完成以后受外界溫度、濕度及自身材料特性作用下出現(xiàn)變形的規(guī)律，從而掌握該類防水卷材的最佳施工工藝。以高分子熱熔壓敏膠為原材料制備一種防水卷材，結(jié)合雨水氣候、環(huán)境溫度、材料特性、鋼筋工程施工等因素對自粘膠膜防水預(yù)鋪反粘施工卷材變形程度進(jìn)行監(jiān)測，分析不同條件下防水卷材的尺寸穩(wěn)定性等。結(jié)果表明，溫度對防水卷材變形程度的影響最為明顯，溫度越高防水卷材越容易出現(xiàn)變形。其次為鋼筋工程施工、雨水氣候。而材料特性對防水卷材變形的影響程度最低。

關(guān)鍵詞：自粘膠膜防水卷材；預(yù)鋪反粘施工；卷材變形；實(shí)施監(jiān)測

中圖分類號：TU761.1+1；TQ436+.3文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A文章編號：1001-5922（2023）05-0029-04

Study on deformation monitoring of self-adhesive film waterproof prelaying anti-adhesive construction coil

SHI Li

（College of Architectural Eengineering，Yulin University，Yulin 719000，Shaanxi China）

Abstract：The deformation law of self-adhesive waterproof prelaying coil after completion of construction under the influence of external temperature，humidity and its own material characteristics was analyzed，so as to master the best construction technology of this kind of waterproof coil. A waterproof coil was prepared with polymer hot melt pressure sensitive adhesive as the raw material. Combined with the factors of rain climate，environmental tempera- ture，material characteristics，reinforcement engineering construction and other factors，the deformation degree of self-adhesive film waterproof prelaying anti-adhesive construction coil was monitored，and the dimensional stability of waterproof coil was analyzed under different conditions. Results show that the influence of temperature on the de- formation degree of waterproof coil is the most obvious. The higher the temperature is，the more easily the water- proof coil is deformed，followed by the reinforcement engineering construction and rain climate，and the material characteristics have the least influence on the deformation degree of waterproof coil.

Keywords：self-adhesive film waterproof coil；prelay anti-adhesive construction；coil deformation; implement mon- itoring

自粘膠膜防水卷材通常是由高分子材料制作而成，其組成成分還包括頁巖保護(hù)層等。這種卷材的優(yōu)點(diǎn)主要在于高分子材料的大幅度使用能夠在物理性能方面提供一般防水卷材無法比擬的耐撕裂、力學(xué)強(qiáng)度等。還可以通過預(yù)鋪反粘法使粘接面與現(xiàn)澆混凝土基礎(chǔ)底板充分結(jié)合，形成極為完整、緊密的防水層，避免因?yàn)榫聿钠茡p而出現(xiàn)防水層滲漏等現(xiàn)象[1]。以聚乙烯丙綸復(fù)合自粘防水卷材為例，對這類防水卷材在開展預(yù)鋪反粘施工過程中的變形因素進(jìn)行分析，旨在提高自粘膠膜防水預(yù)鋪反粘施工卷材的可靠性。

1 實(shí)驗(yàn)材料與方法

1.1實(shí)驗(yàn)材料與設(shè)備

1.1.1 實(shí)驗(yàn)材料

自粘膠膜防水預(yù)鋪反粘施工的整個過程需要用到的主要材料包括自粘膠膜、高分子片材及表面保護(hù)層等[2]。主要實(shí)驗(yàn)材料：自粘膠膜（高分子熱熔壓敏膠），蘇州惠洋膠粘制品有限公司；高分子片材（高密度聚乙烯膜），山東鑫之源新材料科技有限公司；表面保護(hù)層（超分散復(fù)合納米活性金屬氧化物），山東鑫之源新材料科技有限公司；基礎(chǔ)混凝土，廊坊華澎新型建材有限公司。

高分子熱熔壓敏膠、改性瀝青、丁基橡膠等是目前常用的自粘膠料[3]。相比于另外2種自粘膠料，高分子熱熔壓敏膠具有自然環(huán)境下不易老化、配方可調(diào)整性強(qiáng)等優(yōu)勢，在輕微的壓力作用下，這種高分子熱熔壓敏膠便可以通過混凝土表面的微毛細(xì)孔進(jìn)入混凝土層中，以達(dá)到充分的粘接效果。

片材層的主要作用是承載自粘膠膜和防粘層等。本文選擇高密度聚乙烯膜作為高分子片材的主要目的，是利用該材料拉伸強(qiáng)度高、抗沖擊強(qiáng)度大等性能優(yōu)勢保證在施工過程中既不會出現(xiàn)自粘膠膜材料反滲透的問題，又能保證常見的酸堿鹽環(huán)境無法對卷材形成腐蝕。表面保護(hù)層的存在能夠保證卷材盡可能避免受到紫外線、外界破壞力等的影響。超分散復(fù)合納米活性金屬氧化物通過噴涂的形式鋪設(shè)在卷材表面可以形成一種特殊的隔離自粘層，這種隔離自粘層的存在能夠充分抵擋外界環(huán)境的各種因素的負(fù)面影響，保證防水層可以長時間健康工作[4-5]。

1.1.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備

實(shí)驗(yàn)用到的主要實(shí)驗(yàn)設(shè)備：高精度激光測量儀、便攜式手持激光3D掃描儀（廣東川禾精密儀器有限公司）。

利用這2種設(shè)備對試樣的原始尺寸進(jìn)行測量，保證試件原始尺寸1.2 mm×10 mm×10 mm。

1.2實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 卷材變形影響

能夠明顯影響自粘膠膜防腐水卷變形的國素主要包括氣候、溫度、材料特性、鋼筋工程施式等[6]。

氣候方面，本文主要考慮雨水對防水卷材變形量的影響。在開展卷材變形程度監(jiān)測時的場景為陜西省北部某地。在該地區(qū)2022年3月1日至4月1日期間，鋪設(shè)完成的防水卷材共經(jīng)歷小雨3次，總降水量約7 mm。通過對比降水區(qū)域和未降水區(qū)域的卷材變形量得出雨水氣候?qū)Ψ浪聿淖冃蔚挠绊懸?guī)律。

溫度方面，本文的實(shí)驗(yàn)場景中日最高氣溫為24℃ ， 最低氣溫為-1℃。該地區(qū)早晚存在較大溫差，在檢測期間內(nèi)的日平均溫度變化也較為明顯。這期間選擇平均氣溫為4.5、15.5℃條件下的材料變形量進(jìn)行監(jiān)測，得出溫度對防水卷材變形量的影響規(guī)律。

材料特性方面，這類自粘膠膜防水卷材大多數(shù)在制作完成以后會以卷裝進(jìn)行包裝以后開展運(yùn)輸，施工環(huán)節(jié)開始之時需要先將這些成卷的材料進(jìn)行平鋪[7]。由于高分子材料存在一定的材料記憶性，防水卷材在平鋪以后會因?yàn)樽陨淼膹椥孕巫兌a(chǎn)生一定的收縮，進(jìn)而影響材料的變形程度。此外，采用反粘工藝進(jìn)行預(yù)鋪施工時，由于防水卷材需要首先進(jìn)行大面積空鋪，而后再進(jìn)行反粘施工，此時卷材的材料記憶性會進(jìn)一步加深最終的卷材收縮變形程度。

1.2.2 卷材施工影響

鋼筋工程施工方面，通常來說由于自粘膠膜防水卷材的表面被噴涂了一層超分散復(fù)合納米活性金屬氧化物，因此并不需要進(jìn)行額外的防水層施工。但是鋼筋工程在施工過程中會出現(xiàn)搬運(yùn)、綁扎等沖擊行為，這些行為也會對防水卷材形成一定的影響[8-9]。

2 結(jié)果與分析

2.1 雨水氣候?qū)Ψ浪聿淖冃瘟康挠绊?/p>

在分析雨水氣候時，將一部分施工完成的卷材進(jìn)行透明雨棚遮擋，對比經(jīng)歷自然降雨的卷材厚度×寬度×長度等，得出氣候?qū)Ψ浪聿淖冃纬潭鹊挠绊懸?guī)律。表1為經(jīng)歷/未經(jīng)歷降雨時防水卷材“厚度×寬度×長度”指標(biāo)的變化情況。

淋雨組的防水卷在記錄時間內(nèi)的第5、11 d分別發(fā)生一次自然降雨，而降雨的存在會直接導(dǎo)致卷材的整體體積小幅提升。第5 d時卷材達(dá)到了122.2 mm3，超過了防水卷材原始尺寸。降雨過后卷材的變形幅度加劇，第7d較第5 d時的防水卷材變化量高達(dá)3.5 mm3；而記錄時間第11、13 d的防水卷材變形量也印證了這一結(jié)論，即降雨會小幅增加防水卷材的體積，在降雨過后防水卷材的體積會突然下降；在第17 d以后淋雨組防水卷材的尺寸趨于穩(wěn)定達(dá)到117.1 mm3[10]。

通過2組的對比可知，降雨會給防水卷材的變形量帶來明顯的影響。但是從防水卷材的最終尺寸來看，淋雨組的最終變形量反而較防雨組更小。這可能是因?yàn)檫m量的降雨會阻礙防水卷材的自然收縮，在反復(fù)的收縮和擴(kuò)張過程中更好地發(fā)揮防水卷材的材料性能[11]。

2.2 溫度對防水卷材變形量的影響

根據(jù)施工地區(qū)的氣候特征，本文選擇日平均溫度15.5、4.5℃這2種變量作為考量防水卷材變形程度的主要溫度指標(biāo)。表2為2種不同溫度條件下防水卷材的厚度×寬度×長度指標(biāo)的變化情況[12]。

由表2可知，從日平均溫度15.5℃組來看，隨著鋪設(shè)時間的延長，防水卷材的尺寸逐漸降低，最終變形穩(wěn)定在115.2 mm3左右，較防水卷材的原始尺寸而言最終變形量約4.8 mm3左右。從日平均溫度4.5℃組來看，隨著鋪設(shè)時間的延長，防水卷材的尺寸同樣呈現(xiàn)出逐漸降低的變化狀態(tài)，最終變形穩(wěn)定在116.1 mm3左右，較防水卷材的原始尺寸而言最終變形量約3.9mm3左右[13]。

從2組試件對比來看，當(dāng)日平均溫度為15.5℃時，防水卷材的最終變形量較日平均溫度4.5℃時更大。這是因?yàn)樵谧匀画h(huán)境下當(dāng)溫度提升時，防水卷材會更為柔軟即材料的硬度較平均溫度4.5℃時更低，此時防水卷材更容易出現(xiàn)變形。而日平均溫度更低時，材料的硬度更高，此時防水卷材較不容易出現(xiàn)變形。

2.3 材料特性對防水卷材變形量的影響

在開展實(shí)驗(yàn)之前，從防水卷材生產(chǎn)廠家處直接獲取了一整面1m2左右的純平形態(tài)卷材，這部分卷材與卷狀包裝運(yùn)輸?shù)木聿倪M(jìn)行對比分析，得到表3所示的材料特性對防水卷材變形量的影響情況[14]。

由表3可知，從純平卷材的尺寸變化情況來看，隨著鋪設(shè)時間的延長，防水卷材的整體尺寸呈現(xiàn)出逐漸降低的狀態(tài)并在11 d左右達(dá)到穩(wěn)定，最終30 d 時的厚度×寬度×長度約為118.0 mm3左右。

從卷狀卷材的尺寸變化情況來看，隨著鋪設(shè)時間的延長，防水卷材的整體尺寸同樣呈現(xiàn)出先降低后逐漸穩(wěn)定的狀態(tài)，初始穩(wěn)定狀態(tài)同樣發(fā)生在11 d 時，最終30 d 時的厚度×寬度×長度約為118.1 mm3左右。

從2組卷材對比看，卷材的形變規(guī)律幾乎完全一致，最終變形量也所差無幾。由此表明，盡管從理論上來看防水卷材的最初形態(tài)會對卷材最終的變形量形成一定的影響，但這種影響微乎其微基本可忽略。

2.4 鋼筋工程施工對防水卷材變形量的影響

防水卷材通常的施工周期不會超過2 d，在防水卷材鋪設(shè)完以后，施工人員一般就會安排正式的鋼筋工程施工。鋼筋會插入防水卷材所在的水泥面內(nèi)部，通常這一施工周期為5 d。表4為鋼筋工程施工前后防水卷材的尺寸變化情況[15]。

由表4可知，從未進(jìn)行鋼筋工程施工組的防水卷材變形情況來看，基本上與表4中的卷狀防水卷材形變量情況相同，最終防水卷材的厚度×寬度×長度同樣保持在118.1 mm3左右。從側(cè)面表明這種防水卷材本身的性能較為穩(wěn)定。從進(jìn)行鋼筋工程施工組的防水卷材變形情況來看，在進(jìn)行鋼筋工程施工和施工完成以后，防水卷材的整體尺寸均受到了巨大影響，最終防水卷材的尺寸穩(wěn)定在110 mm3左右。這可能是因?yàn)楫?dāng)鋼筋工程開展施工作業(yè)時，巨大的外部動荷載會對防水卷材的整體穩(wěn)定性形成較大的沖擊，但在施工完成以后防水卷材的尺寸最終還是會趨于穩(wěn)定。

從2組數(shù)據(jù)對比來看，顯然鋼筋工程施工會對防水卷材的最終尺寸形成極為明顯的影響，開展鋼筋工程施工的試件組最終的變形量是2.1至2.4部分所有試件中最高的。由此可見，鋼筋工程施工對防水卷材變形影響最為顯著。

3 防水卷材變形程度監(jiān)測要點(diǎn)

3.1氣候視角

分析可知，適量的降水不僅不會增大防水卷材的最終變形量，反而會在一定程度上保證防水卷材盡可能降低最終的變形量。但是這種情況通常只發(fā)生在降水量較小、氣候整體較為干旱的西部地區(qū)。對于我國東南部等地區(qū)而言，如果防水卷材長期處于降水-曬干的變化狀態(tài)下，并不一定能夠保證防水卷材可以不發(fā)生明顯的變形[15]。因此，從氣候視角看針對防水卷材變形的監(jiān)測需要根據(jù)施工現(xiàn)場的降水量等情況進(jìn)行具體分析。

3.2 溫度視角

通過分析可知，溫度較高時防水卷材的材料硬度低、更容易發(fā)生變形。在我國一般的施工場景下，可能大部分施工溫度都會超過4.5℃。因而針對防水卷材溫度的監(jiān)測需要更為嚴(yán)格，盡量保證在較低溫度下開展防水卷材施工。

3.3 材料特性視角

通過分析可知，防水卷材的初始狀態(tài)為純平或卷狀并不會對防水卷材最終的尺寸形成明顯影響。因而，在針對防水卷材變形程度進(jìn)行監(jiān)測時不需要格外注重防水卷材的初始狀態(tài)，只要保證卷材在鋪設(shè)之前不出現(xiàn)嚴(yán)重的彎折即可。

3.4 后續(xù)工序視角

從鋼筋工程施工對防水卷材變形量的影響來看，鋼筋工程的施工對防水卷材變形量的影響最為明顯，但這一施工過程又不可避免。因而，在具體的防水卷材變形程度監(jiān)測過程中，要格外注重鋼筋工程在搬運(yùn)、作業(yè)時盡量輕拿輕放及使用載荷量更低的施工工藝以降低鋼筋工程施工對防水卷材尺寸的影響等。

3.5 其他因素視角

防水卷材變形程度除受以上四點(diǎn)影響外，還會收到施工工期的影響。施工工期對防水卷材的影響主要體現(xiàn)在隨著施工工期的延長，防水卷材的變形量可以會先增大然后減小最終逐漸趨于穩(wěn)定。在對2022年3月1日至4月1日期間防水卷材在未鋪設(shè)狀態(tài)下和鋪設(shè)狀態(tài)下的變形量進(jìn)行測量，通過對比得到施工工期對防水卷材變形程度影響的具體統(tǒng)計中存在過多變量，并不能得到較為具體的影響規(guī)律。因而在實(shí)際的防水卷材變形程度監(jiān)測環(huán)節(jié)，也不需要對鋪設(shè)施工工期進(jìn)行過多的控制，基本上防水卷材都會在11～15 d左右達(dá)到尺寸穩(wěn)定狀態(tài)。

4 結(jié)語

通過以上分析，氣候、溫度、材料特性、后續(xù)施工等因素雖然都能夠一定程度影響自粘膠末防水預(yù)鋪反粘施工卷材的變形程度，但溫度及后續(xù)施工2項(xiàng)指標(biāo)對防水卷材變形程度的影響更為明顯；而氣候?qū)Ψ浪聿淖冃瘟康挠绊懸虻貐^(qū)而異；材料特性對防水卷材變形量的影響微乎其微。因此，在實(shí)際的防水卷材變形監(jiān)測環(huán)節(jié)，應(yīng)著重針對溫度和其他施工2項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行監(jiān)測，以盡可能降低防水卷材的變形量。

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