湖北省建筑防水材料工業協會副秘書長 江 河
【摘要】介紹了國家推薦性標準GB／T 23457-2009《預鋪/濕鋪防水卷材》編制的目的以及必要性；對標準的主要內容進了詳細的介紹和說明。
【關鍵詞】預鋪防水卷材、濕鋪防水卷材；國家標準；剝離強度；持粘性；防竄水性；熱穩定性
1 標準制定的背景及意義
預鋪防水卷材是20世紀9O年代后發展起來的一種新型防水卷材，首先由美國格雷斯公司生產。隨后,德國威達、法國索普瑞瑪、日本田島等都有一定數量的這類卷材進入中國，使用于一些重點地下防水工程，它解決了過去防水材料與主體結構兩張“皮”與層間的竄水問題，對我國產品質量的提高和工程推廣使用有一定的示范作用。
近年來，該卷材在國內發展很快，從最初的采用高分子卷材發展到采用瀝青基聚酯胎防水卷材，并在地下工程以及地鐵、隧道工程中得到了廣泛的應用。
濕鋪防水卷材是為了解決因基層潮濕，普通卷材無法施工及施工起鼓等問題而推出的。濕鋪防水卷材采用水泥砂漿作為粘結材料直接鋪貼在基層上，施工方便，與基層粘結密實不產生竄水。濕鋪防水卷材所采用的濕鋪工藝屬國內首創，對施工環境的要求低，可適用于多種自粘卷材。
據統計，2007年國內預鋪防水卷材生產企業約有2O家，產品種類包括HDPE、EVA、PVC和SBS改性瀝青聚酯胎防水卷材，產量有幾百萬m2。濕鋪防水卷材生產企業有近百家，國內一些主要的防水卷材生產企業都生產濕鋪防水卷材，有的企業以該卷材作為主導產品。2007年，我國濕鋪防水卷材的產量超過了3 000萬m2，產品種類以改性瀝青聚酯胎防水卷材為主，還有些是PET、PE自粘瀝青濕鋪卷材。
預鋪／濕鋪防水卷材作為當前市場上的“新寵”，受到用戶的青睞與施工單位的追捧，其利潤空間較其它防水卷材大，許多生產企業蜂擁而上，為爭奪市場，低價競爭，市場上充斥了假冒偽劣產品。為凈化規范市場，保證產品和防水工程的質量，亟需制定統一的國家標準。2007年，《預鋪／濕鋪防水卷材》被列入第一批國家標準制修訂計劃。
該標準是在總結我國十多年來預鋪/濕鋪防水卷材研究開發的科研成果、生產與應用實踐經驗的基礎上制定的，該類產品目前沒有相關國外標準，屬于首創，建立了一個新的標準范疇，該標準達到了國際先進水平。該標準的制定，也是對防水材料產品標準范疇的拓展。
預鋪/濕鋪防水卷材的防水機理是基于液態的混凝土/水泥砂漿與卷材反應性壓敏膠粘結層接觸時產生“互鎖”——形成連續而永久的有機與無機“二元結合體”，防止水在卷材防水層與混凝土/水泥基面之間“流竄”，即使出現滲漏點也不會發生“竄水”現象，很容易找到滲漏的“根源”，檢修非常容易簡單。
該標準是一個從工程使用角度制定的標準，因此在制定過程中更多地關注了產品的施工與應用性能。
為了滿足預鋪防水卷材的使用要求，首先是材料的抗穿刺性能要好，需要材料具有較高的強度和抗沖擊能力以及抗靜態荷載能力。其次，由于卷材需與后澆混凝土粘結密實并且不竄水，所以對其粘結性有較高的要求。此外，卷材施工后，不會馬上澆筑混凝土，因此，一方面其粘合面易被污染，要求卷材在施工現場沖洗后仍然與混凝土具有良好的粘結性；另一方面不能馬上覆蓋的卷材暴露在外，要求有一定的耐紫外線能力，需要對卷材進行熱老化試驗。
為了滿足濕鋪防水卷材的使用要求，首先材料應具有一定的拉伸性能；同時必須與水泥砂漿粘結良好，即使是長期浸水也能保證良好的粘結性能；卷材的耐久性也應符合要求，可采用熱老化方法進行控制。此外，濕鋪防水卷材間的搭接通常是靠卷材的自粘搭接，因此需要對卷材與卷材、卷材與基層的剝離強度和持粘性進行控制。
為了防止預鋪/濕鋪防水卷材在瀝青中加入過多的輕質低分子組分，影響使用壽命，需要進行滲油性、熱穩定性指標控制。
2 主要的技術指標
本標準的核心內容是標準中的表1和表2，分別規定了預鋪防水卷材物理力學性能以及濕鋪防水卷材物理力學性能。
表1 預鋪防水卷材物理力學性能
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項 目
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指 標
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|||
|
P
|
PY
|
|||
|
可溶物含量/（g/㎡）≥
|
--
|
2900
|
||
|
拉伸性能
|
拉力/（N/50mm）≥
|
500
|
800
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|
|
膜斷裂伸長率/%≥
|
400
|
--
|
||
|
最大拉力時伸長率/%≥
|
--
|
40
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||
|
釘桿撕裂強度/N ≥
|
400
|
200
|
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|
沖擊性能
|
直徑（10±0.1）mm，無滲漏
|
|||
|
靜態荷載
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20kg，無滲漏
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|||
|
耐熱性
|
70℃，2h無位移、流淌 、滴落
|
|||
|
低溫彎折性
|
-25℃，無裂紋
|
--
|
||
|
低溫柔性
|
--
|
-25℃，無裂紋
|
||
|
滲油性/張數≤
|
--
|
2
|
||
|
防竄水性
|
0.6 MPa，不竄水
|
|||
|
與后澆混凝土剝離強度/（N/mm） ≥
|
無處理
|
2.0
|
||
|
水泥粉污染表面
|
1.5
|
|||
|
泥沙污染表面
|
1.5
|
|||
|
紫外線老化
|
1.5
|
|||
|
熱老化
|
1.5
|
|||
|
與后澆混凝土浸水后剝離強度/（N/mm） ≥
|
1.5
|
|||
|
熱老化
（70℃，168h）
|
拉力保持率/%≥
|
90
|
||
|
伸長率保持率/%≥
|
80
|
|||
|
低溫彎折性
|
-23℃，無裂紋
|
--
|
||
|
低溫柔性
|
--
|
-23℃，無裂紋
|
||
|
熱穩定性
|
外觀
|
無起皺、滑動、流淌
|
||
|
尺寸變化/% ≤
|
2.0
|
|||
表2 濕鋪防水卷材物理力學性能
|
項 目
|
指 標
|
||||||
|
P
|
PY
|
||||||
|
Ⅰ
|
Ⅱ
|
Ⅰ
|
Ⅱ
|
||||
|
可溶物含量/（g/㎡）≥
|
3.0 mm
|
--
|
2100
|
||||
|
4.0 mm
|
2900
|
||||||
|
拉伸性能
|
拉力/（N/50mm）≥
|
150
|
200
|
400
|
600
|
||
|
最大拉力時伸長率/%≥
|
30
|
150
|
30
|
40
|
|||
|
撕裂強度/N ≥
|
12
|
25
|
180
|
300
|
|||
|
耐熱性
|
70℃，2h無位移、流淌 、滴落
|
||||||
|
低溫柔性/℃
|
-15
|
-25
|
-15
|
-25
|
|||
|
無裂紋
|
|||||||
|
不透水性
|
0.3 MPa，120min不竄水
|
||||||
|
卷材與卷材剝離強度/（N/mm） ≥
|
無處理
|
1.0
|
|||||
|
熱處理
|
1.0
|
||||||
|
滲油性/張數≤
|
2
|
||||||
|
持粘性/min ≥
|
15
|
||||||
|
與水泥砂漿剝離強度/（N/mm） ≥
|
無處理
|
2.0
|
|||||
|
熱老化
|
1.5
|
||||||
|
與水泥砂漿浸水后剝離強度/（N/mm） ≥
|
1.5
|
||||||
|
熱老化
（70℃，168h）
|
拉力保持率/%≥
|
90
|
|||||
|
伸長率保持率/%≥
|
80
|
||||||
|
低溫柔性/℃
|
-13
|
-23
|
-13
|
-23
|
|||
|
無裂紋
|
|||||||
|
熱穩定性
|
外觀
|
無起鼓、滑動、流淌
|
|||||
|
尺寸變化/% ≤
|
2.0
|
||||||
3 主要指標的意義及分析
3．1 分類
產品首先按施工方式分為預鋪（Y）和濕鋪（W），預鋪防水卷材用于地下工程的外防內貼，直接與后澆結構混凝土粘結。濕鋪防水卷材用于非外露防水工程，采用水泥砂漿與基層粘結，卷材間宜采用自粘搭接。
濕鋪卷材按性能分為Ⅰ型和Ⅱ型。預鋪卷材由于需要滿足《地下防水工程技術規范》的要求只有一種性能，不再分型。
產品按主體材料分為高分子防水卷材(P類)、瀝青基聚酯胎防水卷材(PY類)。雖然濕鋪和預鋪都分為P和PY類，但由于產品的規格不同，對于P類產品，濕鋪和預鋪是完全不同的產品類型，對于PY類產品，預鋪比濕鋪的要求要高很多。預鋪P類產品高分子主體材料厚度不得小于0.7mm、卷材全厚度不小于1.2mm,預鋪PY類厚度不得小于4.0mm。濕鋪P類產品全厚度不小于1.2mm、PY類厚度不得小于3.0mm。
需要說明一點：無論是預鋪卷材還是濕鋪卷材，玻纖胎基未能列入，是因為預鋪／濕鋪防水卷材卷材的特性是具有較好的延伸率與抗變形能力，而且我國生產的玻纖氈拉力比國外低，根據國內外拉力差距，在標準中很難確定其指標，所以，這次標準制定暫不列入。
產品按粘結表面分為單面粘合(S)、雙面粘合(D)，瀝青基聚酯胎防水卷材(PY類)宜為雙面粘合，否則采用剛性材料搭接會喪失柔性防水功能。
3．2 可溶物含量
對于高分子卷材來說，可溶物含量無意義，故本標準對于高分子卷材不作此項指標的要求。但對于瀝青卷材，則同步采用GB 18242-2008《彈性體改性瀝青防水卷材》標準中對3 mm、4 mm厚卷材可溶物含量的要求。
3．3 拉伸性能
預鋪防水卷材P類產品的拉力與膜斷伸長率主要是針對HDPE、EVA等類似高分子產品，這些產品的一個最主要特點就是具有高強度及高延伸性，能夠滿足在某些特殊環境下的要求；PY類產品的拉力與最大拉力時延伸率主要是取決于聚酯胎的性能，必須采用高強度的聚酯胎，以滿足某些特殊環境下的使用要求。
濕鋪防水卷材P類產品的拉力與最大拉力時延伸率主要取決于表面材料，可采用高密度聚乙烯膜與聚酯膜，與膜的材質、性能與厚度有關；PY類產品的拉力與最大拉力時延伸率主要取決于聚酯胎的性能。
3．4 釘桿撕裂強度／撕裂強度
預鋪防水卷材與混凝土粘結，大大增加了卷材被鋼筋或者較尖銳的石子戳穿的可能性。釘桿撕裂強度將檢驗預鋪防水卷材能否滿足這方面的要求。
而對于濕鋪防水卷材，是用水泥砂漿粘結，所以幾乎不存在上述問題。其撕裂強度的檢驗方法相對簡單：高分子類卷材，同步采用GB／T 529-2008的試驗方法；瀝青基聚酯胎類卷材，同步采用了GB 18242—2008《彈性體改性瀝青防水卷材》中的試驗方法。
3．5 耐熱度
是預鋪/濕鋪防水卷材的一個弱項。耐熱性與低溫柔性是一對相矛盾的指標，低溫柔性好，耐熱性就低。考慮到預鋪/濕鋪防水卷材都使用于非外露防水工程。本標準規定：70℃，2h無位移、流淌、滴落。
由于新GB／T 328《建筑防水卷材試驗方法》的頒布，對卷材表面的保護層有了新要求，特別是非持久性的保護層在進行耐熱度試驗時要求去除。
3．6 低溫彎折性／低溫柔性
低溫彎折性是針對預鋪防水卷材中的高分子類卷材常規的檢測方法，唯一不同的是《預鋪/濕鋪防水卷材》中只要求進行縱向方向上的試驗。
低溫柔性，根據新GB／T 328的要求，卷材應去除非持久性保護層，用低溫儀自動彎折卷材代替手工操作，避免或降低試驗誤差。
3．7 滲油性
此指標是為了防止在瀝青中加入過多的輕質低分子組分，影響卷材的長期粘合性與降低使用壽命。
國內有的廠家片面過高追求防水卷材的初粘性能指標，在配方中摻入過量的增塑劑和增粘劑，靠自身蠕變性和潤濕性實現粘合功能（這種初粘性是假性的），一則會給防水卷材在夏季施工時帶來不必要的麻煩，卷材在建筑物立面防水工程上使用，材料會持續承受到剪切/剝離的靜力作用；特別在溫度作用下，持久粘接性能差，夏季施工時防水卷材就容易從立面滑落，甚者卷材粘合面自行軟化如“泥”，使得表面隔離膜很難完整揭開。二則隨著時間的推移，在溫度作用下增塑劑不斷遷移，粘合面的彈粘性、自愈性等性能也會隨之下降，以致逐漸失去防水卷材應有的特性和功能。
3．8 沖擊性能/靜態荷載
預鋪防水卷材必須承受工人直接鋪設鋼筋的施工荷載及鋼筋頭可能的戳碰,而不需要另外的保護,同時必須能夠承受后續澆灌混凝土重壓荷載程度。
以沖擊性能/靜態荷載代替抗穿孔性,是針對預鋪防水卷材動態短時間和靜態長時間荷載能力,以測定卷材受外力破壞后的自愈性能。
3．9 防竄水性
防竄水性是預鋪防水卷材的特有檢測項目。鑒于卷材有極強的基層“自鎖水”性能，可將因卷材破損引起的滲漏限制在局部范圍內，避免導致防水層整體失效。
要求在迎水面鋪貼預鋪防水卷材，即使卷材表面被刺穿，也僅僅是刺穿處產品滲水，而不會在刺穿處產生“竄水”，實際施工時只需在刺穿處用卷材修補即可；工程完成后使用中發現滲漏，只需對滲水處注漿堵漏，不需要做大面積的堵漏處理。
標準模擬工程中施工后卷材被刺穿的情形，將卷材中間開一直徑10mm的孔，將混凝土澆注在卷材試件的粘結面上，雙面粘合的卷材采用上表面。卷材面迎水，達到規定的試驗壓力與時間，揭去卷材，觀察卷材與混凝土面粘結是否牢固，卷材粘結面有無明水滲出，無明水滲出為不竄水。
3．10 持粘性
濕鋪防水卷材的粘合性屬于壓敏粘合，持粘性反映了材料抗滑動和抗蠕變性能。
3．11 卷材與卷材剝離強度
標準規定了濕鋪防水卷材“卷材與卷材剝離強度”指標,主要檢驗卷材搭接寬度間卷材接縫剝離強度隨材料、搭接方法、搭接尺寸、環境溫度影響、操作工藝的不同接縫粘結性能。
3．12 與后澆混凝土剝離強度／與水泥砂漿剝離強度
預鋪防水卷材與后澆混凝土剝離強度是檢驗卷材與混凝土的剝離粘結性。標準考慮到實際施工場景與自然因素等條件，在正常情況、水泥粉/泥沙污染粘合面、紫外線老化、熱老化后考察卷材是否仍然與混凝土具有良好的粘結性；在混凝土養護的過程中，是否易發生與混凝土剝離甚至脫落現象，導致卷材防水功能的失效。
濕鋪防水卷材與水泥砂漿剝離強度與上述情況類似。
3．13 浸水后剝離強度
卷材防水的關鍵在于密封,不是“雨衣式”的一般遮擋，密封的核心在于粘結,粘結的有效性和持久性在于卷材能否與混凝土基層形成連續、長久、牢固不可逆的“皮膚式”完整密封防水防護結構。因此本標準以“浸水后剝離強度”指標，控制預鋪/濕鋪防水卷材施工完后卷材與混凝土基面“二元”防水結構隨時間延長特別水泡后的粘結力。
與后澆混凝土浸水后剝離強度是檢驗預鋪防水卷材與混凝土粘結后，在長期地下水浸泡條件下，是否易發生與混凝土剝離甚至脫落現象，導致卷材防水功能的失效。
濕鋪防水卷材與水泥砂漿粘結后，在水浸泡條件下剝離強度與上述情況類似。
3．14 熱老化
本標準以熱老化代替人工氣候加速老化測定卷材的耐久性，評價其使用壽命。熱老化一是試驗設備簡單，試驗時間短，節省了試驗費用，能較快地得到試驗結果；二是熱老化一定程度上能反映產品隨環境與時間變化的性能；三是卷材規定使用于非外露防水工程，相對受溫濕度與環境變化波動的影響要小。
3．15 熱穩定性
熱穩定性考察的是卷材的本體材料或者胎基使用過程中是否發生大的位移，導致卷材與混凝土或者水泥砂漿發生剝離甚至脫落現象，使卷材的防水功效降低甚至喪失。因此在測試時應將卷材粘在較大的平板上并壓實，模擬實際工程中的情況，保證試驗數據的可靠性。
4 結語
對于預鋪／濕鋪防水卷材而言，防竄水性試驗、與后澆混凝土剝離強度／與水泥砂漿剝離強度試驗中，混凝土／水泥砂漿的配比在標準中都有明確提出。但在實際工程中，混凝土／水泥砂漿的配比會因時因地而不同。因此我們在做檢測時，可根據施工現場的實際配比進行試驗，也可以按照標準中的規定進行試驗。
筆者建議，在下次標準修訂中，將“防竄水性試驗”、“與后澆混凝土／水泥砂漿無處理時剝離強度”、“接縫剝離強度”等試驗項目納入出廠檢驗項目，但其試驗方法尚需進一步探討。
GB/T 23457-2009《預鋪／濕鋪防水卷材》國家標準的制定解決了產品標準的問題，但本標準只是一個材料的產品標準，還需要相關的施工規程與之配套，因為這是一種新的施工方式，否則即使符合產品標準指標，也可能無法滿足工程實際功能要求。
需要注意的是：采用卷材防水的目的是提供柔性防水保護，因此卷材間采用柔性方式搭接是一種好的方式，至于目前許多情況下采用剛性材料搭接的做法，我們提請大家要關注對卷材柔性防水功能的喪失問題。
湖北省建筑防水材料工業協會秘書處