聚合物水泥防水涂料用胎体增强材料的选用与效果评价

高博洋，林涛

（北京东方雨虹防水技术股份有限公司，北京 100123）

聚合物水泥防水涂料（以下简称JS 防水涂料）是以优质改性聚合物乳液和多种添加剂组成的有机液料，再以特种水泥以及多种添加剂组成的无机粉料，经科学配方加工制成的双组分水性防水涂料。JS 防水涂料具有绿色环保、涂膜强度高、可在潮湿基层施工、性价比高等优点。一般情况下，为了避免基层变形导致涂膜防水层开裂引发渗漏，涂膜层应加铺胎体增强材料进行加强[1]。由于工程中对于JS 防水涂料胎体增强材料的选用存在滥用现象，反而影响了涂膜的性能发挥。本文以JS 防水涂料为基体材料，对多种常用的胎体增强材料进行性能对比评测，为JS 防水涂料产品工程应用提供参考，以降低JS 防水涂料产品在工程施工的渗漏风险。

1 试 验

1.1 试验材料

基体材料：东方雨虹JSA-101 聚合物水泥防水涂料（JS 防水涂料），具有涂膜强度高，延伸大，喷涂、辊涂或刷涂施工，绿色环保，潮湿基面可施工，粘结牢固，透气不透水等优点。胎体增强材料：采用PET 无纺布（30～100 g/m2）、PP 无纺布（30～100 g/m2）、玻璃纤维布（8 mm×8 mm、10 mm×10 mm、12 mm×12 mm）、缝织聚酯布（60、80、100 g/m2）、玻纤网格布（2 mm×2 mm、3 mm×3 mm、4 mm×4 mm）等工程中常用的5 类胎体增强材料进行对比评测，通过试验从中优选出最适宜作为JS 防水涂料的胎体增强材料。

1.2 性能测试

1.2.1 复合成膜后的粘结性能

试验步骤：（1）在200 mm×400 mm 的混凝土试块表面涂刷1 mm 厚JS 防水涂料，将胎体增强材料裁剪成150 mm×400 mm片材，贴在未固化的JS 防水涂膜表面并刮平；（2）常温养护24 h后，涂刷第2 道JS 防水涂料（约0.7 mm 厚）；（3）常温养护72 h后，用环氧树脂胶将40 mm×40 mm 的拉拔头粘在每个试块上；（4）再常温养护24 h 后，用角磨机沿拉拔头边缘切割至混凝土试块基层，使试件面积为40 mm×40 mm；（5）将试件与拉拔试验机进行连接，设置拉拔速度为5 mm/min，启动设备直至试件破坏，记录破坏界面及数据。复合成膜试件制作见图1。

图1 复合成膜试件制作

1.2.2 胎体增强材料的渗透性

试验步骤：（1）分别按150 mm×200 mm 尺寸裁剪各种胎体增强材料1 片；（2）按m（液料）∶m（粉料）∶m（水）=10∶12∶0.5 比例称量；（3）为便于观察防水涂料的渗透性能，将白色防水涂料调成蓝色色浆，用蓝色色浆将水调成蓝色的水；（4）将适量蓝色的水加入JS 防水涂料中搅拌均匀；（5）将粉料加入液料中搅拌5 min 至无团状，静置5 min 以上消除气泡；（6）用美纹纸将裁剪好的胎体增强材料固定在白色纸张上；（7）采用毛刷将JS 防水涂料刷涂在每种胎体增强材料上，常温养护1 d；（8）将每种胎体材料从白纸上分离开，观察胎体增强材料下表面JS 防水涂料的渗透状态以及白纸上的蓝色JS 防水涂料的渗透量，渗透性试验如图2 所示。

图2 渗透性能试验

1.2.3 复合成膜后的力学性能

试验步骤：（1）采用上述的两涂一布法在成膜板上制作厚度1.5 mm 的试片，截取符合要求的50 mm×300 mm 试件，画好标记线；（2）在标准试验条件下，调节加荷速度为100 mm/min，将试件夹持在夹具中心，上下夹具间距离为200 mm，引伸计间距为180 mm；（3）启动拉伸试验机，直至试件拉断为止，记录最大拉力及最大拉力时的延伸率。

每种试件测试5 次取均值，若有试件断裂在标线外，应舍弃并补做。试验过程见图3。

图3 复合成膜力学性能试验

1.2.4 抗基层开裂性能

试验步骤：（1）将2 块70 mm×70 mm×20 mm 的水泥素浆对拼粘接成1 组试件，每种胎体材料做3 组；（2）待24 h 后，用装有钢丝刷的角磨机对每组试件接缝处打磨平整，然后在试件表面涂刷1 mm 厚JS 防水涂料；（3）将每种胎体增强材料分别裁剪成75 mm×160 mm 的片材，贴在未固化的JS 涂膜表面并刮平，其中1 组为无胎体空白试样；（4）常温养护24 h后涂刷第2 道JS 防水涂料（约0.7 mm 厚）；（5）常温养护24 h后，对试块横截面边缘进行切割修剪，确保涂膜与横截面的水泥面无粘连，每组试件的涂膜宽度为70 mm；（6）在外力作用下，使每组试件的2 块水泥块粘接缝处产生微裂纹；（7）在10 kN 的拉力机上选择合适的夹具，分别将试件上的2 个水泥块垂直夹紧，接缝为水平方向，夹具间距约为80 m，设置拉力机拉伸速度为5 mm/min；（8）试件胎体断裂时试验结束，记录最大拉力和接缝位移量。试验过程见图4。

图4 抗基层开裂试验

1.2.5 阴角施工外观

试验步骤：（1）用10 mm 厚的水泥板制作成600 mm×600 mm×350 mm 的阴阳角模型，其中水平对称的2 条阴角边用水泥砂浆做倒圆角处理，另外2 条水平阴角边做倒角处理，其余竖向阴角不做任何倒角处理；（2）将每种胎体增强材料分别贴在圆角、倒角、直角3 种形式的阴角部位，待养护1 d 第1 道涂膜固化后，涂刷第2 道；（3）养护1 d 后，测量水池每面厚度的涂料厚度是否达到1.5 mm，厚度不足的立面补刷，直至成膜厚度满足要求；（4）专业测评人员对胎体增强材料有无外露现象进行评分，并记录外露部位与具体状态。

2 结果与讨论

2.1 复合成膜后的粘结性能

几种胎体材料复合成膜后的粘结效果见图5。JS 防水涂料与胎体材料复合后粘结强度试验结果见表1。

图5 几种胎体材料复合成膜后的粘结效果

表1 涂料与胎体材料复合后的粘结强度

由表1 可见，50 g/m2PET 无纺布、3 mm×3 mm、5 mm×5 mm 玻纤网格布、8 mm×8 mm 玻璃纤维布4 种材料符合JS 防水涂料胎体增强材料选用要求，理由如下：

办好中国的事情，关键在党，关键在从严治党。建设世界一流军队，关键要把军队党组织搞坚强。只要我们按照习主席的党建思想持续发力，久久为功，就一定能够将军队党的领导和党的建设提高到一个新水平，不负党和人民对我们这支人民军队的深切厚望。

（1）从破坏界面上看，只有50 g/m2PET 无纺布的涂膜破坏界面位于基层，并且粘结强度大于0.7 MPa；不影响涂膜粘结性能；其余胎体材料与JS 防水涂料形成的涂膜的破坏界面均存有胎体材料。

（2）从粘结强度分析：虽然玻纤网格布和8 mm×8 mm 玻璃纤维布的破坏界面局部位于胎体，但是这2 种拉拔强度很高，可认为未明显降低粘结强度，所以可暂时进行后续试验测试。

2.2 胎体增强材料的渗透性能（见图6，表2）

表2 渗透性试验结果

图6 渗透状况

由表2 可见，JS 防水涂料对30 g/m2的PET 无纺布、玻璃纤维布渗透性最佳，40 g/m2PET 无纺布和PP 无纺布局部渗透，50 g/m2、60 g/m2PET 无纺布及60 g/m2缝织聚酯布未渗透。

2.3 复合成膜后的力学性能（见表3）

表3 胎体复合拉力和断裂伸长率

通过拉伸试验，所有胎体材料在拉伸过程中均未出现涂膜与胎体材料分离，由表3 可知：

（1）与无胎JS 防水涂料对比，胎体材料明显提高了JS 防水涂膜的的拉力。

（2）玻纤网格布和玻璃纤维布未能提高JS 防水涂膜的断裂延伸率，显然对于涂膜抗裂性能不利。

（3）与玻纤网格布和玻璃纤维布相比，PET 无纺布大大提高了涂膜的断裂延伸率。

2.4 抗基层开裂性能（见图7，表4）

图7 抵抗基层开裂性能试验

表4 不同胎体抵抗基层开裂性能对比

（1）JS 防水涂料具备一定柔韧性，本身就具备一定的抵抗基层开裂性能，在未加入胎体增强材料时可以抵抗2.2 mm基层开裂。

（2）不同胎体增强材料均能够提高JS 防水涂膜抗开裂能力，接缝位移由大到小为：10 mm×10 mm 玻璃纤维布＞50 g/m2无纺布＞3 mm×3 mm 玻纤网格布＞40 g/m2无纺布＞8 mm×8 mm玻璃纤维布＞30 g/m2无纺布＞无胎体。

2.5 阴角施工外观

主要对比涂刷后涂料空鼓、暴露、翘边等缺陷，不同胎体涂刷效果综合得分见表5。

表5 不同胎体涂刷效果综合得分

在施工应用方面不同类型的胎体材料各有优缺点，由表5 可见，玻纤网格布和玻璃纤维布的综合评分较高，主要总结如下：

（1）玻纤网格布和玻璃纤维布具有良好的渗透性，不存在空鼓情况，玻纤网格布网眼较大时容易出现局部未被JS 防水涂料遮盖，出现少许镂空的孔眼所致。玻纤网眼小的网格布最终的涂刷JSA 涂料后的外观评分最高。

（2）由于JS 防水涂料与PET 无纺布在角部存在大范围的未完全渗透的缺陷；同时由于无纺布材质比较软，容易被毛刷带起，造成空鼓缺陷，因此造成这类产品的严重扣分。

（3）玻璃纤维布同时具备容易渗透和容易被遮盖的优点，所以在角部和平面获得了较高的分值，但是低密度的玻璃纤维布的纤维经纬线之间缺少约束力，经纬线容易出现滑动跑位现象，因此不能约束涂料固化收缩变变形，因此最终导致涂料在直角角部出现了大范围的开裂现象，出现了一些扣分。

3 结论

（1）50 g/m2PET 无纺布、3 mm×3 mm、5 mm×5 mm 玻纤网格布、8 mm×8 mm 玻璃纤维4 种材料与JS 防水涂料涂膜复合后粘结性能较好，未降低涂膜与基层粘结强度。

（2）JS 防水涂料对30 g/m2的PET 无纺布、玻璃纤维布渗透性最佳。

（3）通过复合成膜的力学性能试验得出，对于提高涂膜的延伸率PET 无纺布明显优于玻纤网格布。

（4）不同的胎体增强材料均能够提升JS 涂膜的抗开裂能力，接缝位移距离排序为：10 mm×10 mm 玻璃纤维布＞PET50无纺布＞3 mm×3 mm 网格布＞40 g/m2PET 无纺布＞8 mm×8 mm玻璃纤维布＞30 g/m2PET 无纺布＞无胎体。

（5）密度大于3 mm×3 mm 的玻纤网格布和玻璃纤维布综合评价较高。玻璃纤维布虽总评分较高，但是低密度的玻璃纤维布对于直角角部抗裂能力较弱，高密度布与涂料粘结性能较差。

因此，在建筑结构细部节点处施工JS 防水涂料加强层时，推荐采用高密度玻纤网格布（2 mm×2 mm 和3 mm×3 mm）作为胎体加强材料，保证JS 防水涂料防水层的性能。