《喷涂速凝橡胶沥青防水涂料》涉及的产品性能及国内外情况、产品应用及标准制定的原则、理由、目的和主要内容作一介绍。

 

1 标准的立项背景

 

1.1 产品组成及性能

喷涂速凝橡胶沥青防水涂料是由橡胶沥青乳液的A组分与破乳剂的B组分构成，A组分由阴离子高固含量乳化沥青与阴离子氯丁胶乳、丁苯胶乳等聚合物组成，经共混改性形成的水性高分子聚合物。经现场专用喷涂设备将A、B组分混合后快速破乳凝固，形成一种致密、连续、完整的并具有极高伸长率、超强弹性、优异耐久且具有防水、防腐、防渗、防护作用的涂膜层。产品可在潮湿基面施工，固化速度快，凝胶时间不超过十秒，一次可以喷涂到2mm以上的厚度，且施工速度快、环保。产品有以下特性：

 

1)超高弹性：涂膜断裂伸长率可达1000%以上，适合于伸缩缝及变形缝部位，能够有效解决各种构筑物因应力变形、膨胀开裂、穿刺或连接不牢等造成的渗漏、锈蚀等问题；有效应对结构变形，保证防水效果。

 

2)整体防水：涂膜可完美包覆基层，实现涂层的无缝连接，从而达到卷材难以实现的不窜水，不剥离的要求。对于异型结构或形状复杂的基层施工更加简便可靠。

 

3)耐穿刺性强：涂料中橡胶形成的网状结构紧密，同时有超高的延伸率，所以有良好的防穿刺性能，适用于易受穿刺的部位。

 

4)自密自愈：高弹性和高伸长率造就了涂膜的自愈功能，对一般性的穿刺可以自行修补，不会出现渗漏现象。

 

5)耐化学性优异、耐温性好：涂膜具有优异的耐化学腐蚀性，耐酸、碱、盐和氯，耐高温和耐低温性能优异。

 

6)机械施工：机械喷涂后瞬间成型，采用专业喷涂机械施工，大大节约施工成本和劳动力，可大幅度缩短施工工期。

 

7)施工方式灵活多样：除主要采用喷涂施工方式外，也可采用刷涂、刮涂等涂装方式，满足对落水口、阴阳角、施工缝、结构裂缝等防水作业的特殊要求。

 

8)可在潮湿表面施工：可以在潮湿、无明水的基面施工，便于应用在地铁、隧道、水利等工程领域。

 

9)水性、环保、节能：作为新一代节能环保水材料，在生产、施工和使用过程中，均不使用有机溶剂，冷制冷喷，无毒无味，无废气排放，无污染。整个施工过程中，无需加热，常温施工，无明火，保证了施工的安全性和可靠性。

 

1.2 国内外现状

 

1）国外情况：

喷涂速凝橡胶沥青防水涂料国外被称为液体橡胶，1993年由美国镭纳公司发明，随后该技术在全世界范围内得到了推广。随着国际市场对防水材料的环保性、施工的便利性、防水的有效性等要求越来越高，而产品符合全球防水市场未来的主流趋势，因此目前此类产品在北美、欧洲、俄罗斯和中东地区正得到大规模的推广和应用。现在美国、加拿大、俄罗斯、以色列、比利时、韩国、泰国以及中东地区都有该产品的生产和应用。喷涂速凝橡胶沥青防水涂料作为一个主要的辅助防水材料，在美国和加拿大，该产品每年有几千吨应用量。

 

2）国内情况：

此项技术最早是2007年天津波力尔科技发展公司从加拿大引进了喷涂速凝涂料产品；2008年宁波镭纳涂层技术有限公司和大禹伟业（北京）国际科技有限公司分别从美国镭纳和韩国引进该产品；2009年宁波新灵防水材料有限公司和大连美宸特环保节能产品有限公司开始研发、生产该生品；随后，众多防水厂商看好该产品，纷纷开始进入该领域。现在已有沈阳国建精材、北京建海中建、北京飞涂、北京中防伟业、山东北方创信、河南天地防水、北京东方雨虹、广东科顺、唐山德生、天津禹红等公司，已实现规模生产和销售。

 

1.3 市场应用

 

近三年来，随着产品、技术及其施工工艺的逐步成熟，国内多家企业正在准备进行相关产品的生产和销售。国内防水市场规模庞大，每年的防水市场总容量在1000亿元左右，而该产品相对于传统材料具有独特的竞争优势，因此喷涂速凝橡胶沥青防水涂料一进入中国市场就获得高速成长。据不完全统计，2011年我国液体橡胶产品实现销售量约为3500吨；2012年预计为6000-7000吨；2013年预计为10000吨左右。其年均增长率达到50%-80%，而防水整体市场年增长为11%左右，同期的防水涂料2012年增长率18.5%，远远高于一般防水材料增长率，充分体现了喷涂速凝橡胶沥青防水涂料在防水市场的生命力。

 

喷涂速凝橡胶沥青防水涂料市场应用规模也在逐年扩大，其应用领域也在逐年拓宽：从单一的地下侧墙、底板，普通屋面防水、隧道、景观湖的防水维修等工程，到逐步大规模应用于新建大型市政工程，比如垃圾填埋场的垃圾渗滤液储存池、污水处理池，地铁隧道防水等项目，高铁站房等关系到国计民生重大项目，彩钢屋面、种植屋面、车库等的防水工程。

 

目前，喷涂速凝橡胶沥青防水涂料的主要细分领域应用工程部位为：地下建筑物基础防水（地下车库、地铁、地下室、地下通道）、屋顶防水（楼顶、阳台、女儿墙、屋顶绿化带）、公路路面防水、铁路路面防水、地铁防水（隧道、站台等）、隧道防水防渗（铁路、桥梁、公路隧道及涵洞）、水处理厂防水（蓄水池、污水池、地下填埋场）、钢结构屋顶防水防腐（彩钢板、白铁皮屋顶）、人工湖、水利设施（水渠、水库等）等等。

 

2 标准编制理由和目的

喷涂速凝橡胶沥青防水涂料是本世纪初从国外引进的产品，现国内企业也开发生产，此外也有一些进口产品在国内销售。此前产品执行的标准有些是企标，有些是按JC/T408《水乳型沥青防水涂料》标准，都不能完全反映产品的特性，并且产品名称不统一不利于用户采用。该产品的生产技术门槛相对较低，目前国内生产企业逐渐增多，一些原从事公路乳化沥青生产的企业，也转入防水市场，但由于没有相关的标准，产品质量差异较大，影响产品的推广使用。

 

3 标准范围和分类

标准制定内容首先是产品的范围，标准适用于适用于防水工程用双组份喷涂速凝橡胶沥青乳液型防水涂料。通常的产品形态是：水乳型，机械喷涂，主要成分是橡胶沥青，成膜原理是化学破乳快速凝结，目前在产品配方和喷涂设备方面许多企业都申请了相关专利。标准规定的产品与JC/T408及JC/T975《道桥用防水涂料》不一样，首先是使用形式是机械喷涂快速凝结，其次是较高的橡胶含量，具有更多的橡胶特性。产品分类方面，大家认为不宜按性能分为不同的型号，因为本身产品定位就是高性能防水涂料，应避免市场上产品的恶性竞争，影响产品的形象和使用效果。

 

4 试验项目和技术要求

喷涂速凝橡胶沥青防水涂料标准项目的设定首先是产品本身的特性，还有产品的满足工程应用的性能。

 

4.1 外观

主要是乳液A组分，长期存放后的胶乳与沥青乳液分层现象，应当搅拌后能够混合均匀，此外不能有破乳现象，如凝胶、结块，此外沥青乳液应当乳化良好，不应有未乳化的沥青丝。

 

4.2 A组分固体含量

本标准产品的固体含量主要针对A组分的橡胶沥青乳液，其B组分通常状态时固体包装，使用时溶解在水中，因此固体含量仅针对A组分。作为水性涂料，固体含量越高运输成本越低，但考虑到生产工艺的可行性及成本，固体含量应控制在一个合适的水平，验证试验结果在（55～60）%指标定为55%。

 

4.3 凝胶时间

作为速凝材料，还需要考虑其凝胶时间，便于在异型和立面施工，降低对表面平整度的要求，需要注意的是凝胶时间是一个广泛采用的名词，但具体的试验方法差异很大，不同方法的结果完全不一样，采用本标准的试验方法的指标定在不超过5s。

 

4.4 实干时间

作为成膜性能，希望产品实干时间尽可能短，便于后道工序的施工，指标根据验证试验和参考相关涂料标准制定，不超过24h。

 

4.5耐热性

沥青基材料的耐热性一般不高，影响使用，但对于速凝橡胶沥青涂料，由于其胶乳含量高，耐热性通常都很好，根据验证试验指标定在120℃。

 

4.6 不透水性

不透水性是作为防水材料的一项常用指标，但对于喷涂速凝橡胶沥青防水涂料来说，由于其应用在迎水面和背水面，因此其不透水性都很高，标准规定0.3MPa 30min 不透水，实际都没问题，但为了体现是防水材料仍然保留。

 

4.7 粘结强度

反映了涂料与基层的粘结性，能够防止窜水，特别是对于速凝材料，由于其在表面渗透性低，因此粘结强度指标非常重要，对于一些需要高粘结强度的场合，可以采用乳液做底涂的方式使用，根据验证试验结果定0.40MPa，对于潮湿基面，材料也可使用，当基层湿度不高时其粘结强度相对可能会提高，相当于基层湿润。

 

4.8 弹性恢复率

作为橡胶材料一个重要的特性是弹性恢复率，胶乳含量越高，弹性恢复率越好，根据验证试验指标定为85%。

 

4.9 钉杆自愈性

橡胶沥青涂膜在被钉子扎破后，能够自动愈合，该性能有别于其他的沥青涂膜，根据验证试验，要求无渗水。

 

4.10 吸水率

作为防水材料，较高的吸水率会影响其防水效果，指标根据验证试验和参考相关涂料标准制定，不超过2.0%。

 

4.11 低温柔性

反映了材料在低温下的变形能力和材料的特性，影响因素有胶乳的品质和含量，沥青的脆点和含蜡量，指标定在-20℃。

 

4.12 拉伸性能

拉伸性能是速凝材料的一个重要特性，其具有优异的伸长率，能够抵御基层的变形，同时具有较高的强度，能够抵御高水压和抗锐物穿刺，胶乳含量越高其强度越高，伸长率也好，考虑到工程应用强度要求不小于0.80MPa，伸长率至少1000%，因为伸长率指标定得太高意义不大。此外还需要考虑材料的耐久性能。由于喷涂速凝延伸性大，碱处理、酸处理、盐处理、热处理和紫外线处理后试件拉伸不断裂，其强度意义不大，因此只考察材料断裂伸长率指标。

 

4.13 有害物质限量

作为宣称环保的材料，首先应至少符合JC1066-2008水性涂料B级要求。

 

5 标准要求

 

5.1 一般要求

 

产品的生产和应用不应对人体、生物与环境造成有害的影响，所涉及与生产和使用有关的安全与环保要求，应符合我国的相关国家标准和规范的规定。

 

5.2 技术要求

 

5.2.1 外观

 

橡胶沥青乳液组分（A组分）搅拌后颜色均匀一致、无凝胶、无结块，无丝状物。破乳剂（B组分）无结块，溶于水后能形成均匀的液体。

 

5.2.2 物理力学性能

 

产品的物理力学性能应符合表1的规定。

 

表1　物理力学性能

5.3 有害物质限量

产品的有害物质含量应符合JC1066-2008水性防水涂料B级要求。

 

6 试验方法

 

标准试验方法尽量采用GB/T16777-2008《建筑防水涂料试验方法》的试验方法。

验证试验中，涂膜制备对最终的性能影响很大，主要是双组份喷涂的效果，枪的雾化均匀程度以及两个组分在空中的扇面的重合，影响涂膜的颗粒细腻程度。应先进行试喷，观察涂膜表观，然后再正式成膜。涂膜可以是生产企业制备好，也可在实验室采用小型喷涂设备制备，涂膜宜一次多道喷涂到规定的厚度。

标准起草小组根据调研和国内外考察情况，收集的国内外标准开展了验证试验，主要针对标准的试验项目和试验方法及指标确定，共收集了相关生产企业的11个样品，其中有2个国外公司样品。

 

（1）外观

A组分搅拌后目测检查，B组分目测检查。

 

（2）固体含量（A组分）

A组分样品搅匀后，取（6±1）g的样品倒入已干燥称量的的直径（65±5）mm的培养皿中刮平，立即称量，然后放入已恒温到（105±2）℃的烘箱中，恒温3h。

（3）凝胶时间

在标准试验条件下，将破乳剂（B组分）约50mL加入200mL烧杯中，然后将橡胶沥青乳液（A组分）约10mL加入，并充分搅拌。记录乳液加入至不流动的时间，即为凝胶时间。

 

（4）实干时间

取表面已用溶剂清洁干净的铝板，按生产厂要求的配比将试样喷涂在铝板上，喷涂面积为100mm×50mm，用量为2.5kg/m2，然后将铝板倾斜45度放置。按GB/T16777-2008中16.2.2规定的要求进行试验，无粘着。

 

（5）耐热性

取表面已用溶剂清洁干净的铝板，将A组分搅匀后分3～5次涂覆（每次间隔4h～8h），或按生产厂要求的配比将试样喷涂在铝板上，涂覆面积为100mm×50mm，总厚度（1.5±0.2）mm，最后一次将表面刮平，在标准试验条件下养护120h,然后在（40±2）℃的电热鼓风干燥箱中养护48h。取出试件，将铝板垂直悬挂在已调节到规定温度的电热鼓风干燥箱内，试件与干燥箱壁间的距离不小于50mm，放置5h后取出，观察表面现象。共试验三个试件。

试验后所有试件不应产生流淌、滑动、滴落。

 

（6）不透水性

裁取符合表2规定的试件，按GB/T16777-2008中第15章进行试验，在金属网和涂膜之间加一张滤纸防止粘结。

 

（7）粘结强度

干燥基面：采用GB/T16777-2008中7.1 A法进行试验。试件制备采用喷涂设备喷涂至基材表面，干膜总厚度控制在（0.5～1.0）mm。

潮湿基面：将GB/T16777-2008中7.1 A法的砂浆块完全浸没在水中24h，取出用湿毛巾擦干表面的明水。然后按按干燥基面方法进行试验。。

 

（8）弹性恢复率

在试件中间划好两条间距25mm的平行标线，然后将试件拉伸500%，并保持该状态1h。然后将试件取下，放置在铺有滑石粉的光滑表面上，在标准试验条件下放置24h，然后测量标线间距离。

 

（9）钉杆水密性

在标准试验条件下，将试件轻放在厚度不小于10mm，与试件同样大小的胶合板上叠合。将长（30±4）mm，直径（1.8～2.0）mm的无翼镀锌钉，从涂膜表面钉入胶合板，钉入两颗钉子，位置在试件的中心附近，钉子之间相距（25～50）mm，将钉子钉入到钉帽与涂膜表面平齐，然后从背面轻敲钉子的钉头使钉子升起，并拔出钉子。

 

将一直径（150～250）mm，高不小于150mm的圆管居中放在水平放置的试件表面上，然后用密封胶沿外边一圈密封在涂膜上，同时沿内边一圈密封，然后在标准试验条件下养护24h。

 

将其放在一个无盖并直径相近的罐子上，然后向上面的圆管中加蒸馏水，水位高度为（130±3）mm，再将其移入（4±2）℃的冰箱中，放置3d。

 

取出观察下面的罐子中、胶合板底部有无水迹。倒掉圆管中的水并拭干，揭下试件，观察试件背面有无水迹。两块试件都没有观察到水迹，认为试验通过无渗水。

 

试验步骤与JC/T 1068试验方法相同。

 

（10）吸水率

将符合表2规定的试件在标准试验条件下放置24h，立即称量（m1）,然后浸入（23±2）℃的水中24h，取出用纸吸干表面的水渍，立即称（m2）。试件从水中取出到称量完毕应在1min内完成。

 

（11）低温柔性

按GB/T16777-2008中13.2.1进行试验，圆棒直径（10±1）mm。

热处理、碱处理、酸处理和紫外线处理采用GB/T 16777标准规定的条件进行处理，盐处理将试件浸入10％的氯化钠溶液。

 

（12）拉伸性能

无处理的拉伸强度按照GB/T 528进行试验，夹具间距约50mm，以（500±50）mm/min的速度拉伸试件至断裂，记录试件断裂时的标线间距离（L1），精确到1mm。如果试件在狭窄部分以外断裂则舍弃该试验数据，试验结果取5个试件的平均值。

 

试验时，对于试件伸长率达到1200％仍未断裂的，重新裁取符合GB/T 528规定的2型试件，按GB/T 528进行试验，夹具间距约40mm，标线间距离为20mm，以（500±50）mm/min的速度拉伸试件至断裂，记录最大力。

 

若有个别试件断裂伸长率达到1200％不断裂，以1200％计算。若所有试件都达到1200％不断裂，试验结果报告为大于1200％。

对热处理、碱处理、酸处理和紫外线处理采用GB/T 16777标准规定的条件进行处理，盐处理将试件浸入10％的氯化钠溶液。拉伸性能按无处理的试验方法进行。

 

（13）有害物质限量

按JC 1066-2008中水性防水涂料进行。

 

7 检验规则

 

出厂检验项目包括：外观、固体含量、凝胶时间、实干时间、耐热度、不透水性、粘结强度（干燥基面）、低温柔性（无处理）和拉伸性能（无处理）。

型式检验项目包括本标准中第5章中所有内容。

 

检验批量大小主要取决于企业的生产规模与产品质量的稳定程度。企业产量越大，产品质量稳定，批量可以规定大一些；反之，企业产量小，产品质量不稳定，则批量规定小一些；这样承担的风险就小。本标准根据目前的生产规模，实际的产量与产品质量的稳定程度，规定同一品种、型号的产品20t为一个批量，不足一个批量的亦可按一个批量计。