施工操作因素对涂料防水层质量的影响探讨

冯黎吉 ，张 凯， 林志超

（ 苏州金螳螂建筑装饰股份有限公司， 江苏 苏州 215004 ）

摘要： 考察了搅拌方式、 涂膜方式、 养护方式对聚合物水泥防水涂料、 高弹厚质丙烯酸酯防水涂料、 单组分聚氨酯防水涂

料拉伸性能的影响， 分析得出上述防水涂料最合适的施工操作方法， 并提出了不同种类防水涂料的施工工艺改进方法。

关键词： 防水涂料； 拉伸性能； 搅拌方式； 涂膜方式； 养护方式；施工工艺

Discussion on Influences of Construction Operation on Quality of

Coating Waterproofing Layer

Feng Lizhe， Zhang Kai， Lin Zhichao

（ Suzhou Gold Mantis Construction Decoration Co., Ltd., Suzhou, Jiangsu 215004, China ）

Abstract: This article investigates influences of mixing method, coating method and maintenance on tensile property of

polymer cement waterproofing coating, high elastic thick acrylate waterproofing coating and one component polyurethane

waterproofing coating, obtains the most appropriate construction operation for the above waterproofing coatings, and points out

improved methods for construction process of different waterproofing coatings.

Key words: waterproofing coating; tensile property; mixing method; coating method; maintenance; construction process

影响防水工程质量的因素有很多，材料质量、施工技术、 设计水平、 管理维护都很重要。要提高防水工程的质量， 应以 “材料为基础、 设计为前提、 施工为关键、 管理为保障” 进行综合管理。防水涂料是一种现场成膜 （ 防水层 ） 的防水材料， 涂膜防水层的质量直接受现场施工时各种操作因素的影响。为了探究防水涂料施工操作因素与防水层质量之间的关系， 笔者利用我司实验中心平台进行了模拟现场施工试验，通过对比试验数据，分析了搅拌方式[1-4]、 涂膜方式[5]、 养护方式对于涂料防水层拉伸性能和粘结性能的影响，并提出了施工工艺改进方案， 为防水涂料的施工提供科学依据。

1 实验部分

1.1 试验材料

  为使试验结果更具代表性，本试验选用了 10 个不同厂家的防水涂料样品， 包括：聚合物水泥防水涂料（ 下称 JS 防水涂料） 样品 6 个 （ 1#~6# ） ，高弹厚质丙烯酸酯防水涂料（ 下称丙烯酸酯防水涂料） 样品 2 个（ 7#~8# ） ，以及单组分聚氨酯防水涂料（下称聚氨酯防水涂料） 样品 2 个 （ 9#~10# ）， 详见表 l。

1.2 试验方法

  样品 1#~6# 参照 GB/T 23445—2009 《聚合物水泥防水涂料》 规定的试验方法； 样品 7#~8# 参照 JC/T864—2008 《聚合物乳液建筑防水涂料 》 规定的试验方法； 样品 9# ~10# 参照 GB/T 19250—2003 《聚氨酯防水涂料 》 规定的试验方法。为尽量避免偶然误差的产生， 本试验测试均由同一实验员及测试设完成。

2 结果与讨论

2.1 搅拌方式的影响

2.1.1 搅拌工具的影响

分别采用人工搅拌、 上下齿桨机械搅拌、 45毅折叶桨机械搅拌、 自制桨机械搅拌对样品按厂家指定配比进行混合， 搅拌速度为 600 r/min， 搅拌时间为 5 min，搅拌后浆液静置 3 min，涂覆 3 次成型， 最终成膜厚度均为（ 1.5依0.2 ）mm， 在标准条件下养护。测试涂膜的拉伸强度和断裂伸长率， 结果见图 1—2。

从图 1—2 可以得出， 随着搅拌工具的不同， 各防水涂料的性能差异如下： 1 ）对于 JS 防水涂料， 人工搅拌的效果最差， 自制桨叶搅拌效果最优， 而 45毅折叶桨搅拌效果要优于上下齿型桨叶。从拉伸性能合格率来看， 采用自制桨叶和 45毅折叶桨搅拌， 6 个样品全部达标；采用上下齿型桨叶搅拌， 6 个样品中 4 个达标； 采用人工搅拌， 6 个样品仅有 2 个达标。 2 ）对于丙烯酸酯防水涂料和聚氨酯防水涂料， 因材料均为单组分型， 使用前只需加适量水（ 或溶剂） 搅拌稀释即可，搅拌工具对材料性能的影响并不明显。但仍可看出机械搅拌的效果要优于人工搅拌， 其中 45毅折叶桨和自制型桨叶的搅拌效果最佳。

  不同的搅拌工具对于防水涂料的混合效果不同，在实际施工中应采用机械混合方式， 并优选合适的桨叶， 方可有效提高防水层质量； 严禁采用人工搅拌方式进行混合。

2.1.2 搅拌速度的影响

采用自制型桨叶机械搅拌器对样品按厂家指定配比搅拌混合， 搅拌速度分别设定为 300 r/min 、 600r/min 和1 200 r/min， 搅拌时间为 5 min， 搅拌后浆液静置 3 min，涂覆 3 次成型， 最终成膜厚度均为（ 1.5依0.2）mm， 在标准条件下养护。测试涂膜的拉伸强度和断裂伸长率， 结果见图 3—4。

从图 3—4 可以得出， 随着搅拌速度的变化， 各防水涂料的性能差异如下： 1 ）对于 JS 防水涂料， 当搅拌速度为 600 r/min 时拉伸性能最佳。从拉伸性能合格率来看， 当搅拌速度为 600 r/min 时， 6 个样品全部达标；当搅拌速度为 300 r/min 时， 6 个样品中 5 个达标；当搅拌速度为 1 200 r/min 时， 6 个样品中仅有 3个达标。2 ）对于丙烯酸酯防水涂料和聚氨酯防水涂料， 当搅拌速度为 300 r/min 时拉伸性能最佳， 随着搅拌速度加快， 拉伸性能相应呈下降趋势。

高速搅拌容易带入气泡， 不待气泡排出就涂覆成型， 会对涂膜的成型质量产生不利影响。为消除不合理搅拌速度对涂膜防水层质量的响，应采用低速搅拌方式， 尤其对于丙烯酸酯防水涂料和聚氨酯防水涂料等本身黏度较高的材料，更应注意搅拌速度的控制， 减少在搅拌过程中混入气泡的可能性。

2.2 涂膜方式的影响

2.2.1 涂覆次数的影响

采用已确定的最合适的搅拌方式，分别对样品进行涂膜施工，涂覆成型次数分为 1 次、 2 次和 3 次， 最终成膜厚度均为（ 1.5依0.2 ）mm， 在标准条件下养护。测试涂膜的拉伸强度和断裂伸长率， 结果见图 5—6。

从图 5—6 可以得出， 随着涂覆次数的变化， 各防水涂料的性能差异如下： 1 ）对于 JS 防水涂料， 随着涂覆次数的增加， 涂膜的拉伸强度逐渐增大， 而断裂伸长率则互有高低。可能的原因为： 增加涂覆成型次数可进一步消除搅拌时所引入的气泡， 使涂膜密实度更高，从而在拉伸强度上优于涂覆成型次数少的样品；而防水涂料的断裂伸长率则受气泡和水分（ 或溶剂 ）含量的双重影响， 情况相对较为复杂。从拉伸性能合格率来看，采用 1次涂覆成型方式， 6 个样品中 3 个合格； 采用 2 次涂覆成型方式， 6 个样品中 5 个合格；而采用 3 次涂覆成型方式， 6 个样品全部合格。2 ）对于丙烯酸酯防水涂料，因其本身为厚质材料，涂覆次数对性能产生的影响并不明显， 可采用 2 遍 （ 及以上 ）涂覆成型方式。3 ）对于聚氨酯防水涂料， 随着涂覆次数的增加， 涂膜的性能变化趋势与 JS 防水涂料类似，应采用 3 遍 （ 及以上 ）涂覆成型方式。

  综上， 在实际施工过程中， 为了增加涂膜防水层的密实度，应采用薄涂多次的施工方式，保证 3 遍 （ 及以上 ）涂覆成型， 避免厚涂带来的性能上的不利影响，保证涂膜防水层的质量。

2.2.2 涂覆工具的影响

采用已确定的最合适的搅拌方式，分别采用刮板、 油漆刷、 油漆滚筒对样品进行涂膜施工， 采用 3 次涂覆成型方式， 最终成膜厚度为（ 1.5依0.2 ）mm， 在标准条件下养护。测试防水涂料与水泥砂浆基层的粘结强度， 结果见图 7。

从图 7 可以得出， 随着涂覆工具的不同， 各防水涂料与基层的粘结强度差异如下： 1 ）对于 JS 防水涂料和丙烯酸酯防水涂料， 采用油漆刷或油漆滚筒涂样时粘结强度较佳，采用刮板时较差。原因可能为： JS防水涂料和丙烯酸酯防水涂料固含量较低， 搅拌混合后的浆液黏度相对较小， 采用刷子和滚筒时容易涂抹均匀， 且涂料容易向基层内部渗透。2 ）对于聚氨酯防水涂料， 则采用刮板和油漆刷时粘结强度较佳， 采用油漆滚筒时粘结强度较差。原因可能为： 聚氨酯防水涂料固含量较高，搅拌混合后的浆液黏度相对较大，采用刮板和刷子才能涂抹均匀，保证涂层与基层的附着力。

综上，在施工时应根据所用防水涂料的类型，对工具进行优化选择，保证涂料防水层涂刷时均匀一致， 提高与基层的附着力。

2.3 养护方式的影响

采用已确定的最合适的搅拌及涂膜方式，分别将样品置于冬季环境 （温度： 5~10 益， 相对湿度：30%~45% ）、标准环境 （ 温度： 21~25 益，相对湿度： 45%~70% ） 和夏季环境 （温度： 28~35 益， 相对湿度： 70%~85% ）下，养护 7d 后测试涂膜的拉伸强度和断裂伸长率， 结果见图 8—9。

  从图 8—9 可以得出， 随着养护方式的不同， 各防水涂料性能差异如下： 1 ）对于 JS 防水涂料， 随着养护环境温度的升高， 拉伸强度呈上升趋势， 而断裂伸长率的变化则没有规律。可能的原因为： 随着养护环境温度的升高， 涂料的固化速度加快， 使拉伸强度也相应增加； 而断裂伸长率除了与材料本身固化程度有关外， 还与材料中所含水分（ 或溶剂 ）的挥发密切相关，两者相互作用使断裂伸长率的变化没有明显规律。从拉伸性能合格率来看，冬季环境条件下养护 7d后， 6 个样品中 2 个合格；标准环境条件下养护 7d后， 6 个样品全部合格； 夏季环境条件下养护 7d 后，6 个样品中 5 个合格。2 ）对于丙烯酸酯防水涂料， 随着养护环境温度的升高，其性能变化趋势与 JS 防水涂料相似。3 ）对于聚氨酯防水涂料（ 湿气固化型 ）， 环境湿度的增加对其固化有利， 环境湿度越大， 涂膜的表干、实干时间都会随之缩短， 短期内 （ 7d 范围内）涂膜的拉伸强度和断裂伸长率均呈现出上升趋势。

  综上， 在实际施工过程中，应考虑环境条件对涂膜防水层性能的影响， 当环境温度过低时，应相应延长养护时间，使防水层养护充分后再进入下一道工序； 而当环境温度过高时， 防水涂料中水分或溶剂的挥发速度也相应加快，应采取相应措施避免由此带来的防水层质量问题。

3 施工工艺改进

3.1 基层处理

1 ） 在做防水之前， 需对基层进行细部找平， 顺地漏方向找坡处理。2 ） 基层应平整、 坚实、 干净、 无浮灰和油污， 阴阳角应进行加强处理， 对基层有裂缝以及管根留设的凹槽， 应进行填充； 基层需润湿， 但不得有明水， 特别对于聚氨酯防水涂料， 基层的干燥程度必须达到要求， 含水率不大于 9豫。3 ） 墙面阴角均做半径为 50 mm 的内圆弧，以便防水层能更好地形成一体，防止墙角渗水现象。

3.2 防水涂料的搅拌

单组分型防水涂料： 开盖稍加搅拌即可使用 （防止长期静置沉淀 ）， 必要时可加水或溶剂稀释。双组分型防水涂料： 必须严格按照厂家规定的配比进行称量， 并且用机械搅拌器搅拌均匀， 称料的准确性和均匀性均应由专人负责。双组分型防水涂料的详细搅拌流程见图 10。

3.3 防水涂料的施工

涂膜防水层应采用薄涂施工，分 3 遍 （ 及以上 ）进行涂覆， 禁止厚涂施工； 每层涂覆必须按工法规定的用量取料，涂覆要均匀， 不能有局部沉淀， 涂料与基层间不留气泡， 粘结要密实。

选择合适的工具进行施工，对于黏度较小的防水涂料， 可选用刷涂、 滚涂或机械喷涂的方式； 对于黏度较大的防水涂料， 可选用刮涂的方式， 或按使用说明进行稀释。

  防水涂料涂刷前，应先对管根、 地漏、 阴阳角等节点部位进行附加防水处理， 并做胎体增强层； 增强层要铺贴平直， 并用刷子刷实， 不留空鼓， 待节点部位处理完成之后， 再进行大面积涂料防水施工。

3.4 防水涂料的养护

  已完成的涂膜防水层应采取保护措施，以免被其他操作工序破坏。在没有做保护层之前， 防水层应做好围挡工作， 并贴上 “禁止入内”的标志； 防水层需达到足够的养护时间后方可进入下一施工环节。

  当施工环境温度过高或过低时， 均应对施工养护时间进行调整。常用防水涂料的施工养护时间（ 标准环境 ） 详见表 2。

4 结语

通过实验测试， 笔者证实了施工过程中的搅拌方式 （ 搅拌工具、 搅拌速度 ） 、 涂膜方式 （涂覆次数、涂覆工具 ） 和养护方式 （ 养护环境 ） 确实会对防水涂料的性能产生一定的影响， 并通过数据对比分析， 得出了不同的防水涂料比较合适的施工操作方法。此外， 在实际施工过程中还应对基层处理、防水涂料的搅拌、防水涂料的施工、 防水涂料的养护等环节进行重点质量把控，进而从源头上遏制涂料防水层质量问题的产生。

参考文献：

[1] 华卫东， 檀春丽， 周子夏， 等援 拌料工具对聚合物水泥防水涂料物理力学性能影响[C] // 防水工程与材料学术论坛文集援北京： 中国建筑学会施工与建材分会防水技术专业委员会， 2010： 224-226援

[2] 王慧萍， 李俊， 周子夏， 等援搅拌速度对聚合物水泥防水涂料物理力学性能的影响[C] // 防水工程与材料学术论坛论文集援北京： 中国建筑学会施工与建材分会防水技术专业委员会， 2010： 221-223援

[3] 李建虹， 赵晓莺， 于秋菊.搅拌设备对聚合物水泥防水涂料性能测试结果的影响[J].中国建筑防水， 2011 （ 13 ） ： 7-11.

[4] 贾非， 孙冰. 聚合物水泥防水涂料拉伸性能检测影响因素研究[J]. 南华大学学报 （自然科学版）， 2011， 25 （ 2 ） ： 106-110.

[5] 周子夏， 华卫东， 王慧萍.成型方式对聚合物水泥防水涂料物理力学性能的影响[J]. 中国建筑防水， 2011 （ 14 ） ： 10-11， 22.表 2 常用防水涂料施工养护时间 （ 标准环境）防水涂料名称 与下一道工序的施工间隔时间/hJS 防水涂料 3耀6单组分聚氨酯防水涂料 12耀24高弹厚质丙烯酸酯防水涂料 6耀12

（ 原载于 《 中国建筑防水 》 2014 年第 22 期）