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[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、地下室等區域的防水[2]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/T 23445—2009）中的物理力學性能要求，可分為I型、II型和III型三種[3]。其中以II型材料應用最為廣泛。實際施工應用中常出現開裂等質量問題，本文從主要利用一個實驗模型，系統性量化分析了聚合物水泥防水涂料的抗開裂性能，提供現場施工解決方案。

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 主要設備與儀器

防水涂料實驗模型：自制，材質為水泥壓力板、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均為1:2水泥砂漿，網格布整強處理采用的網格布為耐堿網格布，100g/m2，網格布整強處理的總長度為60cm，具體尺寸詳見圖1。

1.4 試驗方法

圖1 防水涂料試驗模型

（1）基層清理，先將基層清理干凈，做到表面無灰塵、無雜質。

（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，到達飽和面干狀態（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，網格布增強處理部位，網格布在第一遍涂刷結束后鋪貼網格布。

（5）養護：溫度：23±2℃，相對濕度50±2%下自然養護24h。

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

2 結果與討論

2.1 涂膜厚度對開裂性能的影響

按照《住宅室內防水工程技術規范》（JGJ 298—2013）要求，廚衛間平面厚度不小于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遍達到1.5mm厚、3遍達到1.5mm厚，進行涂刷，每遍間隔24h。

得到實驗結果如表1所示。結果分析：

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流掛現象或者局部滑移的趨勢，勢必會在陰角部位產生材料堆積現象，由于聚合物水泥防水涂料主要靠水分揮發成膜，材料堆積會導致材料厚度不均干燥速度不一致，收縮不一致，收縮應力不均衡等問題，很容易在薄弱部位產生開裂現象。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。

（2）開裂部位主要集中的陰角部位，大面及陽角部位未出現開裂現象，主要是由于大面和陽角部位一般不會出現堆料現象，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，具體結果如表2所示。

結果分析：

（1）潮濕基面開裂現象明顯優于干燥基面，主要是由于干燥基層會吸收涂料中的水分，導致涂料中水泥水化的速度慢于涂料干燥的速度，出現干燥收縮產生的應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生，倒角處理可以降低裂縫發生的概率，但是很難完全避免裂縫的發生，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，可以有效避免涂料在陰角部位堆料過多的問題，因此不會出現開裂現象，而倒角處理如果處理不好，在倒角部位會出現折痕，也容易導致產品堆料現象，導致涂料開裂。

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

3 結論

（1）聚合物水泥防水涂料在大面、陽角部位基本不會出現開裂現象，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遍達到1.5mm時基本可以避免開裂現象的發生。

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

（4）使用胎體增強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于干燥基面。