聚合物水泥防水涂料陰角施工防開裂工藝的研究

北京東方雨虹防水技術股份有限公司 北京 101309）

摘 要 通過對開裂寬度的分級，量化考察了產品性能（拉伸強度、斷裂伸長率）和施工工法（薄涂多遍、圓弧倒角處理和使用胎體增強材料）對涂料陰角開裂的影響。發現涂膜開裂程度隨著材料拉伸強度的增大，先增大后減小，在拉伸強度為1.8MPa和 2.3MPa時，開裂情況最為嚴重。涂膜開裂程度隨著材料斷裂伸長率的增大而減小，高斷裂伸長率的配方體系有助于改善涂膜陰角開裂情況。薄涂多遍， 圓弧倒角處理和胎體增強材料的使用可以有效避免陰角開裂。

關鍵詞 聚合物防水涂料 陰角施工 防開裂

中圖分類號：TQ172 文獻標識碼：A

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，經水分揮發和水泥水化反應固化成膜的雙組分水性防水涂料。聚合物水泥防水涂料是由液體和固體組成的雙組分水乳型防水涂料，其中液體組分主要是聚合物乳液和各種添加劑，固體組分主要是水泥。用于制備聚合物水泥防水涂料的乳液品種很多，常用的有聚醋酸乙烯-乙烯共聚乳液（EVA）、丁苯乳液（SBR）和丙烯酸酯乳液（PPA）三大類，除此以外，還有苯乙烯-丙烯酸酯和氯丁膠乳液等等。聚合物水泥防水涂料中粉體組分的重要組成部分是水泥，不同品種水泥對乳液的穩定性及涂料的干燥固化差別很大。

聚合物水泥防水涂料產品根據《聚合物水泥防水涂料》標準（GB/T23445-2009）中的物理力學性能要求，可分為I型、II型和 III型三種。I型適用于活動量較大的基層，II型和III型適用于活動量較小基層。I型產品中聚合物乳液成分占比較大，柔性比較大，其斷裂延伸率標準要求達到200%，實際施工應用中也很少出現開裂的問題，II型產品中水泥成分占比較大，柔性比較小，其斷裂延伸率標準要求達到80%，實際施工應用中，受制于施工工法和產品性能，涂膜容易出現細小裂縫，尤其陰角部位。針對聚合物水泥防水涂料 II型產品，陰角施工易開裂問題，本文從產品自身屬性和施工工法兩個角度，系統性量化分析了涂膜在陰角位置易開裂的影響因素，并嘗試提出了具體解決方案。

1實驗部分

1.1實驗原料

聚合物水泥防水涂料：雨虹JSA-101（II型）液料； 粉料：雨虹JSA-101（II型）粉料。

1.2主要設備與儀器

防水涂料開裂實驗模型：自制；可調式陰陽角涂膜器：自制；數顯式游標卡尺：溫嶺市俞企量具制造有限公司；8倍手持放大鏡：義烏市楚達光學儀器廠；步入式恒溫恒濕試驗室：東莞市正航儀器設備有限公司（溫度20癈-80癈，相對濕度15%-90%）；標準環境養護室：自建（溫度23？癈，相對濕度50？0%）。

為了更直觀量化結果，按照裂縫的寬度，將開裂分為四個等級，詳見下表1。

2結果與討論

2.1產品性能對聚合物水泥防水涂料陰角開裂的影響

2.1.1產品拉伸強度

實驗設計了不同型號的不同配方的聚合物水泥防水涂料，按照 GB/T 23445-2009 中拉伸性能實驗方法檢測，將檢測數據與涂膜開裂程度對應（如圖 1 所示）可知，涂膜開裂程度隨著材料拉伸強度的增大，先增大后減小，在拉伸強度為1.8MPa和2.3MPa時，開裂情況最為嚴重，達到開裂3級。

低拉伸強度的配方，對應著高斷裂伸長率，偏向于I型產品，聚灰比較高，聚合物乳液含量較高，涂膜質地柔軟，延伸性好，故材料抗開裂性能好。反觀高拉伸強度的配方，對應著低斷裂伸長率，偏向于III型產品，聚灰比較低，水泥含量較高。涂膜固化干燥速度較快，短時間即可體現材料力學性能以對抗陰角位置復雜的應力集中。材料與基層粘接強度高，一定程度上分解了陰角位置復雜的應力集中效果，故抗開裂效果也好。而拉伸強度為1.8MPa和2.3MPa（JS 防水涂料 II 型產品的經典數值）時，材料沒有足夠的延伸性，干燥速度也沒有足夠快，與基層粘結強度也沒有足夠高，材料更易開裂。

2.1.2產品斷裂伸長率

實驗設計了不同型號的不同配方的聚合物水泥防水涂料，按照GB/T 23445-2009中拉伸性能實驗方法檢測，將檢測數據與涂膜開裂程度對應可知，涂膜開裂程度隨著材料斷裂伸長率的增大而減小。高斷裂伸長率的配方體系有助于改善涂膜陰角開裂情況，高斷裂伸長率對應著高聚灰比，即聚合物乳液含量需要增加，受制于乳液類型、乳液與水泥的級配比例和乳液成本，通過高斷裂伸長率的配方推進解決施工應用中陰角開裂問題，難度較大。

2.2施工工藝對聚合物水泥防水涂料陰角開裂的影響

2.2.1多次薄涂

工地實際施工過程中，對聚合物水泥防水涂料的防水層涂膜厚度不應小于1.5mm 厚，垂直面厚度不應小于 1.2mm，多采用滾筒和油漆刷配合使用，但實際施工時，往往一次性涂刷過厚，陰角部位堆積料過多，容易開裂。依據GB50327-2001住宅裝飾裝修工程施工規范和 JGJ298-2013住宅室內防水工程技術規范，“地漏、套管、衛生潔具根部、陰陽角等部位，應先做防水附加層。防水涂料應薄涂、多遍施工，前后兩遍的涂刷方向應相互垂直，涂層厚度應均勻，不得有漏刷或堆積現象”。設計應用性研究實驗考察是否薄涂多遍可以有效避免陰角開裂，結果匯于下表2。

結果表明，薄涂多遍可以有效避免陰角開裂。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，而且每遍涂膜較薄，涂料固化干燥速度相對較快，更早地體現出材料的力學性能以對抗陰角位置復雜的應力集中。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，而且優異的同材質粘接效果相當于力學性能的完美復合疊加，從而有效避免了陰角開裂現象的出現。

反觀一遍涂刷至約1.5 mm的工法，涂料受自身重力影響不可避免地在陰角部位形成堆積，厚度達到約2.0mm-2.5mm，如此厚的涂膜固化干燥歷程勢必會延長，“由表及里”形成固化干燥梯度，推測涂膜內應力形式復雜，不能形成合力以對抗陰角位置的外應力，故容易出現開裂。

2.2.2圓弧倒角處理

實際施工現場，陰角部位多為直角，容易造成涂料在此位置堆積，工程經驗表明，對陰角位置做圓弧倒角處理可以有效減少堆積料從而避免開裂。設計應用性研究實驗考察圓弧處理是否可以有效避免陰角開裂，結果匯于下表3。

結果表明，做圓弧倒角處理可以有效避免陰角開裂。圓弧處理可以有效避免涂料在陰角部位堆積料過多的問題，而且涂料涂覆后真正留在圓弧面上量不多（介于水平面和垂直面上涂料停留量之間），涂料在圓弧部位的固化干燥速度也相對較快，也能夠更早地體現出材料的物理力學性能以對抗陰角位置復雜的外應力集中，從而有效避免了陰角開裂現象的出現。

2.2.3使用胎體增強材料

工地實際施工現場，還常見一種施工工法，即在分遍涂刷過程中，夾鋪胎體增強材料，使防水涂料充分浸透胎體層，不得有折皺、翹邊現象，胎體增強材料多選用玻纖網格布。工程經驗表明，對陰角位置使用胎體增強材料可以有效減少堆積料從而避免開裂。設計應用性研究實驗考察使用胎體增強材料是否可以有效避免陰角開裂，結果匯于下表4。

結果表明，使用胎體增強材料可以有效避免陰角開裂。使用胎體增強材料后，在固化干燥的過程中提供足夠的外加拉伸強度，成膜后與涂料復合，能夠輔助涂料在固化干燥的全過程中體現材料力學性能對抗陰角位置復雜的外應力集中，從而有效避免了陰角開裂現象的出現。但應當指出，胎體增強材料的自身柔軟度必須適中，過軟或者過硬，都會造成胎體增強材料折皺、翹邊，不能充分浸透于涂料中，影響此施工工法的抗陰角開裂效果，故使用胎體增強材料對現場施工人員的操作熟練度要求較高。

3結論

本文對聚合物水泥防水涂料進行簡介，梳理出 II 型產品在施工應用過程中，存在陰角易開裂問題。通過對開裂寬度的分級，量化考察了產品力學性能（拉伸強度、斷裂伸長率）和施工工法（薄涂多遍、圓弧導角處理和使用胎體增強材料）對涂料陰角開裂的影響，得出以下結論：

（1）涂膜開裂程度隨著材料拉伸強度的增大，先增大后減小，在拉伸強度為1.8MPa和2.3MPa時，開裂情況最為嚴重，達到開裂3級；

（2）涂膜開裂程度隨著材料斷裂伸長率的增大而減小。高斷裂伸長率的配方體系有助于改善涂膜陰角開裂情況，受困于乳液類型、乳液與水泥的級配比例和乳液成本，通過高斷裂伸長率的配方推進解決施工應用中陰角開裂問題，難度較大；

（3）薄涂多遍可以有效避免陰角開裂，操作簡單便捷，值得推廣；

（4）圓弧倒角處理可以有效避免陰角開裂；

（5）使用胎體增強材料可以有效避免陰角開裂，但操作熟練度要求較高。

作者簡介：李陽，男，北京東方雨虹防水技術股份有限公司。

參考文獻

[1] GB/T 23445-2009，聚合物水泥防水涂料[S].

[2] 董孔祥，盧迪芬.聚合物水泥基防水涂料性能的影響因素[J].新型建筑材料，2006（05）：19-21.

[3] 梁楚.聚合物水泥防水涂料的組成及主要性能分析[J].建筑監督檢測與造價，2009，2（06）：64-66.

[4] 王會元.一種模擬基層的防水涂料試驗模型[J].