防水材料概论
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摘要：阐述了建筑防水材料的主要分类，并对防水卷材、防水涂料和刚性防水材料做了分析，详细介绍了普通沥青防水卷材、聚合物改性沥青防水卷材、合成高分子防水卷材、沥青基防水涂料、聚合物改性沥青基防水涂料、合成高分子防水涂料及刚性涂料的主要品种、性能特点、优缺点及应用范围，并对我国防水材料的发展提出合理化建议。
关键词：防水卷材；防水涂料；刚性防水材料；应用范围
防水材料是指能够防止雨水、地下水与其他水渗透的重要组成材料。防水是建筑物的一项主要功能，防水材料是实现这一功能的物质基础。防水材料的主要作用是防潮、防漏、防渗，避免水和盐分对建筑物的侵蚀，保护建筑构件。防水材料目前已广泛应用于工业与民用建筑、市政建筑、地下水工程、道路、桥梁、地铁、隧道、涵洞、大坝、渠道护坡、海港工程、国防工事、洞库等领域。正确选择和合理使用建筑防水材料，对保证建筑物和构筑物的质量和使用功能，延长其使用寿命是至关重要的环节。我国建筑防水材料通常分为五大类[1]，即：普通沥青类防水材料、聚合物改性沥青防水卷材、合成高分子防水卷材、防水涂料、刚性防水及堵漏止水材料。
1 防水卷材
1.1 普通沥青防水卷材
普通沥青防水卷材是以沥青为浸涂材料所制成的卷材，分有胎卷材和无胎卷材两类。作为传统的建筑防水材料，沥青油毡具有的优点一般包括货源足、价格低廉、施工技术成熟等，可以满足建筑物的一般防水要求。这类防水材料存在着对温度敏感、拉伸强度和延伸率低、耐老化性能差的缺点：特别是用于外露防水工程，高低温特性都不好，容易引起老化、干裂、变形、折断和腐烂等现象：这类防水材料目前虽然己规定了“三毡四油”的防水做法，以适当延长其耐久年限，但却增加了防水层的厚度，同时也增加了工人的劳动强度，特别是对于屋面形状复杂、凸出屋面部分较多的屋顶来说，施工就很困难，质量也难以保证，也增加了维修保养的难度。目前传统的石油沥青纸胎袖毡在中小城市中用作防水层的比例仍很大，连同玻璃布胎油毡、玻璃纤维胎油毡在内约占我国防水材料的85％左右。
1.2 聚合物改性沥青防水卷材
高聚物改性沥青防水卷材是以合成高分子聚合物改性沥青为涂盖层，纤维织物或纤维毡为胎体，粉状、粒状、片状或薄膜材料为覆盖材料制成的可卷曲片状防水材料。通过高分子聚合物对沥青的改性作用，提高沥青软化点，增加低温下的流动性，使感温性能得到明显改善；增加弹性，使沥青具有可逆变形的能力；改善耐老化性和耐硬化性，使聚合物沥青具有良好使用功能，即高温不流淌、低温不脆裂，刚性、机械强度、低温延伸性有所提高，增大负温下柔韧性，延长使用寿命，从而使改性沥青防水卷材能够满足工程防水应用的功能。改性沥青防水卷材大量应用于屋面和地下防水，为稳定可靠起见，标准规定一般铺2层。改性沥青卷材还在种植屋面、桥梁防水、铁道防水、与叠层屋面复合使用和保温节能等方面得到应用。
1）SBS改性沥青防水卷材
SBS改性沥青防水卷材是在石油沥青中加入SBS进行改性的卷材。SBS是国际上广泛采用的沥青改性剂，SBS是由丁二烯和苯乙烯两种原料聚合而成的嵌段共聚物，是一种热塑性弹性体，它在受热的条件下呈现树脂特性，即受热可熔融成粘稠液态，可以和沥青共混，兼有热缩性塑料和硫化橡胶的性能，因此SBS也称热缩性丁苯橡胶，它不需要硫化，并且具有弹性高、抗拉强度高、不易变形、低温性能好等优点。在石油沥青中加入适量的SBS而制得的改性沥青具有冷不脆、低温性好、塑性好、稳定性高、使用寿命长等优良性能，可大大改善石油沥青的低温屈挠性和高温抗流动性能。彻底改变石油沥青冷脆裂的弱点，并保持了沥青的优良憎水性和粘结性。以聚酯胎、玻纤胎、聚乙烯膜胎、复合胎等为胎基的材料，浸渍SBS改性石油沥青为涂盖材料，可制成不同胎基、不同面层、不同厚度的各种规格的防水卷材。
2）APP改性沥青防水卷材
APP改性沥青防水卷材，系指采用APP塑性材料做为沥青的改性材料，属于塑性体聚合物改性沥青防水卷材。在改性沥青防水卷材中应用的多为廉价的无规聚丙烯(APP)，它是生产等规聚丙烯的副产品，是改性沥青用树脂与沥青共混性最好的品种之一，有良好化学稳定性，无明显熔化点。APP 材料的最大特点是分子中极性碳原子少，因而单键结构不易分解，掺人石油沥青后，可明显提高其软化点、延伸率和粘结性能。软化点随APP的掺人比例增加而增高，因此，对恶劣气候和老化作用具备强有效的抵抗力，能够提高卷材耐紫外线照射性能，具有耐老化性优良的特点，还可生产各种颜色的产品。
3）再生橡胶改性沥青防水卷材
用废旧橡胶粉作改性剂，掺入石油沥青中，再加入适量的助剂，经辊炼、压延、硫化而成的无胎体防水卷材。其特点是自重轻，延伸性、耐腐蚀性均较普通油毡好，且价格低廉。适用于屋面或地下接缝等防水工程，尤其是于基层沉降较大或沉降不均匀的建筑物变形缝处的防水。
1.3 合成高分子防水卷材
亦称高分子防水片材，是以合成橡胶、合成树脂或两者共混体系为基料，加入适量的化学助剂和填充剂等，经过混炼、塑炼、压延或挤压成型、硫化、定型等工序加工制成的片状可卷曲的防水材料。合成高分子防水卷材的优点是强度高、延伸率大、弹性高、高低温特性好、防水性能优异、施工条件好和不污染环境等，多用于要求有良好防水性能的屋面、地下防水工程。目前使用最多的是三元乙丙橡胶（EPDM）、聚氯乙烯（PVC）防水卷材和聚烯烃防水卷材（TPO）三种[2]。
1）三元乙丙（EPDM）橡胶防水卷材
三元乙丙橡胶防水卷材是以三元乙丙橡胶为主体原料，掺入适量的丁基橡胶、硫化剂、软化剂、补强剂等，经密炼、拉片、过滤、压延或挤出成型、硫化等工序加工而成。其耐老化性能优异，使用寿命一般长达40余年，弹性和拉伸性能极佳，拉伸强度可达7MPa以上，断裂伸长率可大于450%，因此，对基层伸缩变形或开裂的适应性强，耐高低温性能优良，-45℃左右不脆裂，耐热温度达160℃，既能在低温条件下进行施工作业，又能在严寒或酷热的条件长期使用。
2）聚氯乙烯（PVC）防水卷材
聚氯乙烯防水卷材是以聚氯乙烯树脂为主要原料，并加入一定量的改性剂、增塑剂等助剂和填充料，经混炼、造粒、挤出压延、冷却、分卷包装等工序制成的柔性防水卷材。具有抗渗性能好、抗撕裂强度较高、低温柔性较好的特点，与三元乙丙橡胶防水卷材相比，PVC卷材的综合防水性能略差，但其原料丰富，价格较为便宜。适用于新建或修缮工程的屋面防水，也可用于水池、地下室、
