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聚氨酯防水涂料防水施工可以用在水下吗?

文章编辑: admin     发表时间: 2018-11-19

防水层处于地下水位以下时,长期处于全方位浸泡环境中,要承受一定的水压力,一旦防水层失效,地下水会随着渗漏通道进入建筑内部,不仅影响建筑的使用功能,更会危害结构的安全;并且,地下防水工程大多属于隐蔽工程,后期维修困难、费用高昂。GB 50108—2008《地下工程防水技术规范》中规定:“涂料防水层应具有良好的耐水性、耐久性及耐腐蚀性”,对于聚氨酯防水涂料而言,其耐久性及耐腐蚀性是重点研究方向,聚氨酯防水涂料防水施工可以用在水下吗?
 
采用3种市售常见品牌的单组分聚氨酯防水涂料作为试验样品,成膜反应机理为湿固化,属于GB/T 19250—2013《聚氨酯防水涂料》中的Ⅰ型产品、GB 50108—2008《地下工程防水技术规范》中的反应型有机防水涂料。分别将3种样品标记为涂料1、涂料2和涂料3;涂料1为黑色,涂料2为白色,涂料3为红色。
 
将制备好的厚度在(1.5±0.2) mm的涂膜裁成多个尺寸相同的矩形试件,在龄期14 d时放入配制好的溶液中浸泡,分别在龄期90 d、180 d、270 d、360 d、450 d时进行取样测试,每次取出样品后,将试件放入恒温恒湿培养箱中标准养护72h,再进行试验。
 
浸水处理使用三级水浸泡;酸处理使用2%纯硫酸溶液浸泡;碱处理使用0.1%纯氢氧化钠+饱和氢氧化钙溶液浸泡。主要检测单组分聚氨酯防水涂料的拉伸性能、不透水性、低温弯折性等参数,其中拉伸性能包括拉伸强度和断裂伸长率两个测试项目。
 
【浸水处理】
水介质对聚氨酯防水涂料有两重作用。首先是“增塑”:水分子渗入到聚氨酯大分子网中,与其中的极性基团形成氢键,降低分子间作用力,导致力学性能降低;此过程是可逆的,水被排出后,力学性能仍可恢复。其次是“水解”:水分子与聚氨酯大分子中的酯基发生化学反应,促使分子链断裂而降解,这会导致力学性能永久性地降低,此过程是不可逆的。
 
浸水处理下拉伸性能随浸泡龄期的变化
 
从浸泡龄期开始至结束,聚氨酯涂料的拉伸强度和断裂伸长率均有显著下降;拉伸强度在前两个龄期下降明显,此后趋于平稳;断裂伸长率则经历一个先升后降的过程,但不改变下降的大趋势,持续缓慢降低。
聚氨酯防水涂料
【酸、碱处理】
聚氨酯材料在酸、碱介质中的破坏,是物理与化学作用的综合过程。介质分子渗入材料内部,与大分子链段相互作用,破坏大分子的次价键,使材料溶胀、软化;同时,在酸碱活性介质作用下,介质分子与大分子中的活泼基团发生水解、氧化等反应,大分子主价键发生破坏、裂解,使材料颜色变深、表面发粘、软化甚至断裂、溶解,体积及质量或增或减,力学性能下降,最终丧失使用性能。
 
酸处理下拉伸性能随浸泡龄期的变化
 
碱处理下拉伸性能随浸泡龄期的变化
 
聚氨酯涂料的拉伸性能随浸酸和碱时间增加的变化情况,变化规律与浸水处理基本一致,总体呈下降趋势。
 
【不透水性和低温弯折性】
在浸泡开始前和浸泡结束后,分别测试3种涂膜的不透水性和低温弯折性,试验结果见下表。浸泡前后整体数据均能达到相应的技术要求,说明长期浸泡于水、酸、碱溶液,对单组分聚氨酯防水涂料的抗渗性和低温性能并未有太大影响。
 
防水涂料施工
【颜色】
在试验周期内,发现涂料1(黑色)和涂料3(红色)在酸溶液中浸泡后,均有明显的褪色现象,相应的浸泡溶液也被染成深色,涂料2(白色)则没有此现象。这是由于在外力作用下,附着于聚合物的分散性颜料微粒容易发生脱落,在有水或溶剂存在时会加速脱落及发生溶解;同时在酸性环境下,更容易引起深色聚氨酯防水涂料掉色,导致浸泡介质的水质发生变化,影响正常的使用功能。所以,对于浸泡酸性介质、且对其水质有要求的工程部位,应避免使用深色单组分聚氨酯防水涂料作为防水层,或者选用着色方法更佳、抗变色能力更强的深色产品。
防水施工
聚氨酯防水涂料防水施工可以用在水下吗?【结论】
★长期浸泡于水、酸、碱溶液,不同单组分聚氨酯防水涂料的拉伸强度和断裂伸长率变化程度有所不同,但趋势基本一致、均为降低,但仍具有较好的抗渗和低温性能。
 
★对于浸泡介质呈酸性、对水质有要求的工程部位,应尽量避免使用深色单组分聚氨酯防水涂料作为防水层,或者选用着色方法更佳、抗变色能力更强的深色产品。
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常见问题

防水层处于地下水位以下时,长期处于全方位浸泡环境中,要承受一定的水压力,一旦防水层失效,地下水会随着渗漏通道进入建筑内部,不仅影响建筑的使用功能,更会危害结构的安全;并且,地下防水工程大多属于隐蔽工程,后期维修困难、费用高昂。GB 50108—2008《地下工程防水技术规范》中规定:“涂料防水层应具有良好的耐水性、耐久性及耐腐蚀性”,对于聚氨酯防水涂料而言,其耐久性及耐腐蚀性是重点研究方向,聚氨酯防水涂料防水施工可以用在水下吗?
 
采用3种市售常见品牌的单组分聚氨酯防水涂料作为试验样品,成膜反应机理为湿固化,属于GB/T 19250—2013《聚氨酯防水涂料》中的Ⅰ型产品、GB 50108—2008《地下工程防水技术规范》中的反应型有机防水涂料。分别将3种样品标记为涂料1、涂料2和涂料3;涂料1为黑色,涂料2为白色,涂料3为红色。
 
将制备好的厚度在(1.5±0.2) mm的涂膜裁成多个尺寸相同的矩形试件,在龄期14 d时放入配制好的溶液中浸泡,分别在龄期90 d、180 d、270 d、360 d、450 d时进行取样测试,每次取出样品后,将试件放入恒温恒湿培养箱中标准养护72h,再进行试验。
 
浸水处理使用三级水浸泡;酸处理使用2%纯硫酸溶液浸泡;碱处理使用0.1%纯氢氧化钠+饱和氢氧化钙溶液浸泡。主要检测单组分聚氨酯防水涂料的拉伸性能、不透水性、低温弯折性等参数,其中拉伸性能包括拉伸强度和断裂伸长率两个测试项目。
 
【浸水处理】
水介质对聚氨酯防水涂料有两重作用。首先是“增塑”:水分子渗入到聚氨酯大分子网中,与其中的极性基团形成氢键,降低分子间作用力,导致力学性能降低;此过程是可逆的,水被排出后,力学性能仍可恢复。其次是“水解”:水分子与聚氨酯大分子中的酯基发生化学反应,促使分子链断裂而降解,这会导致力学性能永久性地降低,此过程是不可逆的。
 
浸水处理下拉伸性能随浸泡龄期的变化
 
从浸泡龄期开始至结束,聚氨酯涂料的拉伸强度和断裂伸长率均有显著下降;拉伸强度在前两个龄期下降明显,此后趋于平稳;断裂伸长率则经历一个先升后降的过程,但不改变下降的大趋势,持续缓慢降低。
聚氨酯防水涂料
【酸、碱处理】
聚氨酯材料在酸、碱介质中的破坏,是物理与化学作用的综合过程。介质分子渗入材料内部,与大分子链段相互作用,破坏大分子的次价键,使材料溶胀、软化;同时,在酸碱活性介质作用下,介质分子与大分子中的活泼基团发生水解、氧化等反应,大分子主价键发生破坏、裂解,使材料颜色变深、表面发粘、软化甚至断裂、溶解,体积及质量或增或减,力学性能下降,最终丧失使用性能。
 
酸处理下拉伸性能随浸泡龄期的变化
 
碱处理下拉伸性能随浸泡龄期的变化
 
聚氨酯涂料的拉伸性能随浸酸和碱时间增加的变化情况,变化规律与浸水处理基本一致,总体呈下降趋势。
 
【不透水性和低温弯折性】
在浸泡开始前和浸泡结束后,分别测试3种涂膜的不透水性和低温弯折性,试验结果见下表。浸泡前后整体数据均能达到相应的技术要求,说明长期浸泡于水、酸、碱溶液,对单组分聚氨酯防水涂料的抗渗性和低温性能并未有太大影响。
 
防水涂料施工
【颜色】
在试验周期内,发现涂料1(黑色)和涂料3(红色)在酸溶液中浸泡后,均有明显的褪色现象,相应的浸泡溶液也被染成深色,涂料2(白色)则没有此现象。这是由于在外力作用下,附着于聚合物的分散性颜料微粒容易发生脱落,在有水或溶剂存在时会加速脱落及发生溶解;同时在酸性环境下,更容易引起深色聚氨酯防水涂料掉色,导致浸泡介质的水质发生变化,影响正常的使用功能。所以,对于浸泡酸性介质、且对其水质有要求的工程部位,应避免使用深色单组分聚氨酯防水涂料作为防水层,或者选用着色方法更佳、抗变色能力更强的深色产品。
防水施工
聚氨酯防水涂料防水施工可以用在水下吗?【结论】
★长期浸泡于水、酸、碱溶液,不同单组分聚氨酯防水涂料的拉伸强度和断裂伸长率变化程度有所不同,但趋势基本一致、均为降低,但仍具有较好的抗渗和低温性能。
 
★对于浸泡介质呈酸性、对水质有要求的工程部位,应尽量避免使用深色单组分聚氨酯防水涂料作为防水层,或者选用着色方法更佳、抗变色能力更强的深色产品。


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