改性MD聚合物防水涂料的性能與應用
1.前言
建筑防水涂料分油性涂料和水性涂料兩大類。油性涂料主要是聚氨酯防水涂料和聚脲防水涂料,油性涂料的涂膜耐水性能優異,但含有大量的有機溶劑,施工現場易燃且對工人健康危害大,在現實中越來越難推廣。水性涂料主要是有機高分子乳液類防水涂料,無毒不易燃,越來越受到施工工人的歡迎,但其涂膜耐水性遠不及油性涂料,在長期水浸的情況下,涂膜易溶脹從而逐漸失去防水性能,所以,提高水性涂料的耐水性能成了防水行業致力解決的問題。
在兼顧水性涂料其它性能的同時,為提高水性涂料涂膜的耐水性,主要從以下幾個方面做工作:(1)選擇耐水性能好的高分子乳液:人們選擇了以聚丙烯酸酯乳液為主要成分的高分子乳液,并通過比較不同企業生產的聚丙烯酸酯乳液涂膜的耐水性和其它性能,最終確定高分子乳液供應商。(2)選擇耐水性好的填料:人們逐步拋棄了惰性填料,放棄了生產單組份聚合物乳液防水涂料,選擇可參與固化反應的水泥作為填料,生產雙組份水性防水涂料。(3)選擇水泥的摻加比例:聚合物乳液與水泥混合,隨著水泥比例的增加,防水涂膜逐步由水泥改性聚合物過渡到聚合物改性水泥,涂膜的耐水性越來越強,柔韌性越來越差,從而衍生出聚合物水泥防水涂料Ⅰ型、Ⅱ型和Ⅲ型產品以及聚合物水泥防水漿料Ⅰ型和Ⅱ型產品,過渡到聚合物防水砂漿。在這一過程中,從最初的聚合物為連續相、水泥為分散相過渡到水泥為連續相、聚合物為分散相。
2.技術特點
鄭州賽諾建材有限公司生產的改性MD聚合物防水涂料為雙組份材料,甲組分為聚合物乳液以及改性助劑,乙組分為水泥及其它填料。
改性MD聚合物防水涂料具有三個技術特點:(1)在基層表面生成耐水性好的柔性防水涂膜:第一,甲組分選擇了耐水性好的防水乳液;第二,乳液中添加的憎水性助劑可以降低涂膜吸水率,從而提高了涂膜的耐水性;第三,涂膜以水泥為填料,有利于提高涂膜耐水性。第四,該產品執行《聚合物水泥防水涂料》GB/T23445-2009中Ⅱ型產品的技術指標要求,產品具有不小于1.8Mpa的拉伸強度和不小于80%的斷裂伸長率。通過上述四個措施,改性MD防水涂料在基層表面形成一道耐水性能較好的柔性防水涂膜。(2)可在混凝土表層形成一道剛性防水層:涂料中添加的憎水性助劑和其它改性材料,可滲入混凝土基層0.5~1mm深,提高混凝土表層的密實性,并賦予表層具有憎水性能,形成了一道剛性防水層。(3)混凝土裂紋二次愈合性能:按照《水泥基滲透結晶型防水材料》GB18445-2012進行性能檢測,檢測報告顯示,該產品可使混凝土裂紋二次愈合。
2.1防水機理
使用該時,將甲乙組分按照1:2.5的比例均勻混合,把混合料涂布在基層上。乳液中的水有三個去向:(1)揮發到空氣中;(2)與水泥發生化學反應;(3)向基層中滲透。
隨著水分的消失,混合料在基層表面結成了一道柔性防水涂層,部分憎水性助劑留在涂膜中,提高了涂膜的耐水性。滲入基層中的水分,攜帶著該產品中的改性劑,改性劑是幾種種帶活性基團的物質,滲入基層毛細孔后,與水、二氧化碳以及混凝土毛細孔內表面的活性基團產生一系列化學反應,生成不溶于水的有機物質聚合體,使混凝土的密實性得到提高,并賦予基層表面和毛細孔內表面憎水性能。因此,MD改性聚合物水泥防水涂料形成了兩道防水層:(1)聚合物水泥柔性防水涂層;(2)混凝土基層表面剛性防水層。
2.2產品性能
2013年6月,河南建院建筑材料檢測有限公司依據《聚合物水泥防水涂料》GB/T23445-2009和《水泥基滲透結晶型防水材料》GB18445-2011對改性MD聚合物防水涂料進行了檢測(報告編號20130618003),其產品性能見表1.
表1改性MD聚合物防水涂料的性能指標
|
序號 |
檢驗項目 | 標準要求 | 檢驗結果 |
| 1 | 粘結強度/MPa | ≥0.7 | 1.0 |
| 2 |
固體含量/% |
≥70 | 77 |
| 3 | 拉伸強度/MPa | ≥1.8 | 2.3 |
| 4 | 斷裂伸長率/% | ≥80 | 83 |
| 5 | 抗滲性(砂漿背水面)/MPa | ≥0.6 | 0.8 |
| 6 | 二次抗滲性/MPa | ≥0.8 | 0.9 |
檢測報告顯示,該產品不僅符合《聚合物水泥防水涂料》GB/T23445-2009中Ⅱ型產品的技術要求,而且具有混凝土裂紋二次愈合功能。
在鄭州賽諾建材有限公司進行的產品性能測試中,剝離試塊表面的防水涂層,在基層表面滴水,顯示出試塊表層具有增水性能(見圖1),將試塊破碎,浸入水中,可觀察到試塊表層0.5~1mm厚度的表層不吸水,呈干燥狀態。

圖1 試塊表面的憎水性能
3.操作要點
3.1 基層要求
改性MD聚合物防水涂料適用于混凝土、砂漿、磚石基層,要求基層堅固、平整、干凈、干燥。
基層表面的疏松層、鋼筋頭、灰疙瘩應予剔除,可采用鋼刷、拋光機、鑿子、鐵錘等施工工具。基層表面的孔洞、凹槽,應采用本產品甲組分拌合水泥砂漿抹平。通過基層處理措施,做出平整、堅固的基層。基層表面平整,容易控制涂層厚度的均勻性。基層表面堅固,有利于提高涂層與基層的粘結強度。
雖然本產品可以在潮濕的基面上施工,但處于干燥狀態的基層,更有利于水把攜帶活性基團的改性劑帶入基層內部,有利于形成較厚的剛性防水層。
3.2環境要求
與大多數聚合物水泥類防水涂料施工的環境條件要求相似。應用本品時,環境溫度應在5℃~40℃之間,不應在高濕度環境和雨天施工。溫度低于0℃時,涂料結冰不能成膜,溫度在0℃~5℃之間,不利于涂料中的水分揮發,溫度高于40℃時,拌合料表面快速失水結膜,內部的水分揮發受阻,易造成涂膜起鼓;在高濕度的環境中,不利于水分向空氣中揮發,涂膜難以形成;在雨中施工,涂層未形成時拌合料就被雨水沖走。采用噴涂工藝施工時,不得在5級以上大風下施工,以免拌合料料被吹得四處飛濺。
3.3施工工藝
涂布改性MD聚合物防水涂料可采用刮涂法和噴涂法施工,采用多遍成活工藝。在基層上涂布涂料后,水分在向大氣會發的過程中,會在涂膜上形成微孔,影響涂膜的不透水性,采用多遍成活工藝時,第二遍涂布的涂料可以封閉第一道涂層上的微孔,第三遍涂布的涂料可以封閉第二道涂膜上的微孔,以此類推,通過多遍涂布,獲得一定厚度的不透水性防水涂層。
3.3.1細部處理
在管根、陰陽角、分格縫等易變形的基層部位,采用一布兩涂施工工藝,在細部節點部位涂布胎體增強附加層,胎體材料可選用網格布。在易變性部位采用胎體增強,目的在防止涂層產生0延伸斷裂現象,對于任何高延伸性的涂層,都難以抵擋基層細微的開裂。當基層產生細微的開裂時。使粘結在其表面的涂層產生無限大的拉伸,由于任何涂層都不可能有無限大的延伸性,所以,基層開裂時,涂層必遭破壞。當涂層中含有胎體增強材料,基層開裂時,胎體下的涂層被拉斷從基層上剝離,胎體上的涂層完好無損,從而保證涂膜的完整性。
3.3.2大面積涂布
在工程現場,細部節點之外基層也會產生開裂,開裂的位置無法預計,為防止涂層產生0延伸斷裂現象,也應先采用一涂一布工藝鋪設胎體增強材料,然后開始大面積涂布。
將甲組分放入拌料桶中,用手提式電動攪拌器邊攪拌邊徐徐加入乙組分,甲乙組分控制在1:2.5,攪拌均勻,形成拌合料。采用一涂一布工藝,用拌合料鋪設胎體增強層,然后用噴涂設備將拌合料均勻噴涂在胎體增強層表面,也可用橡皮刮板、毛刷或滾刷將拌合料均勻刮涂在胎體增強層表面。第一遍涂料成膜后,涂布第二遍,以此類推,經3~5遍涂布,形成一道致密的、達到設計厚度的防水涂層。
拌合料應在30分鐘內用完,拌合料變稠時,應對拌合料加強攪拌,不得加水稀釋。
4結束語
鄭州賽諾建材有限公司自2013年初成功研發改性MD聚合物涂料后,先后在馬鞍山某地下車庫頂板和外墻、洛陽某消防水池、青島某小區衛生間等工地進行了施工,達到了預期的防水效果,對于該產品的長期防水性能,尚應進行進一步的觀察和總結。
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