湖北省建筑防水材料工业协会副秘书长 江 河
【摘要】介绍了国家推荐性标准GB／T 23457-2009《预铺/湿铺防水卷材》编制的目的以及必要性；对标准的主要内容进了详细的介绍和说明。
【关键词】预铺防水卷材、湿铺防水卷材；国家标准；剥离强度；持粘性；防窜水性；热稳定性
1 标准制定的背景及意义
预铺防水卷材是20世纪9O年代后发展起来的一种新型防水卷材，首先由美国格雷斯公司生产。随后,德国威达、法国索普瑞玛、日本田岛等都有一定数量的这类卷材进入中国，使用于一些重点地下防水工程，它解决了过去防水材料与主体结构两张“皮”与层间的窜水问题，对我国产品质量的提高和工程推广使用有一定的示范作用。
近年来，该卷材在国内发展很快，从最初的采用高分子卷材发展到采用沥青基聚酯胎防水卷材，并在地下工程以及地铁、隧道工程中得到了广泛的应用。
湿铺防水卷材是为了解决因基层潮湿，普通卷材无法施工及施工起鼓等问题而推出的。湿铺防水卷材采用水泥砂浆作为粘结材料直接铺贴在基层上，施工方便，与基层粘结密实不产生窜水。湿铺防水卷材所采用的湿铺工艺属国内首创，对施工环境的要求低，可适用于多种自粘卷材。
据统计，2007年国内预铺防水卷材生产企业约有2O家，产品种类包括HDPE、EVA、PVC和SBS改性沥青聚酯胎防水卷材，产量有几百万m2。湿铺防水卷材生产企业有近百家，国内一些主要的防水卷材生产企业都生产湿铺防水卷材，有的企业以该卷材作为主导产品。2007年，我国湿铺防水卷材的产量超过了3 000万m2，产品种类以改性沥青聚酯胎防水卷材为主，还有些是PET、PE自粘沥青湿铺卷材。
预铺／湿铺防水卷材作为当前市场上的“新宠”，受到用户的青睐与施工单位的追捧，其利润空间较其它防水卷材大，许多生产企业蜂拥而上，为争夺市场，低价竞争，市场上充斥了假冒伪劣产品。为净化规范市场，保证产品和防水工程的质量，亟需制定统一的国家标准。2007年，《预铺／湿铺防水卷材》被列入第一批国家标准制修订计划。
该标准是在总结我国十多年来预铺/湿铺防水卷材研究开发的科研成果、生产与应用实践经验的基础上制定的，该类产品目前没有相关国外标准，属于首创，建立了一个新的标准范畴，该标准达到了国际先进水平。该标准的制定，也是对防水材料产品标准范畴的拓展。
预铺/湿铺防水卷材的防水机理是基于液态的混凝土/水泥砂浆与卷材反应性压敏胶粘结层接触时产生“互锁”——形成连续而永久的有机与无机“二元结合体”，防止水在卷材防水层与混凝土/水泥基面之间“流窜”，即使出现渗漏点也不会发生“窜水”现象，很容易找到渗漏的“根源”，检修非常容易简单。
该标准是一个从工程使用角度制定的标准，因此在制定过程中更多地关注了产品的施工与应用性能。
为了满足预铺防水卷材的使用要求，首先是材料的抗穿刺性能要好，需要材料具有较高的强度和抗冲击能力以及抗静态荷载能力。其次，由于卷材需与后浇混凝土粘结密实并且不窜水，所以对其粘结性有较高的要求。此外，卷材施工后，不会马上浇筑混凝土，因此，一方面其粘合面易被污染，要求卷材在施工现场冲洗后仍然与混凝土具有良好的粘结性；另一方面不能马上覆盖的卷材暴露在外，要求有一定的耐紫外线能力，需要对卷材进行热老化试验。
为了满足湿铺防水卷材的使用要求，首先材料应具有一定的拉伸性能；同时必须与水泥砂浆粘结良好，即使是长期浸水也能保证良好的粘结性能；卷材的耐久性也应符合要求，可采用热老化方法进行控制。此外，湿铺防水卷材间的搭接通常是靠卷材的自粘搭接，因此需要对卷材与卷材、卷材与基层的剥离强度和持粘性进行控制。
为了防止预铺/湿铺防水卷材在沥青中加入过多的轻质低分子组分，影响使用寿命，需要进行渗油性、热稳定性指标控制。
2 主要的技术指标
本标准的核心内容是标准中的表1和表2，分别规定了预铺防水卷材物理力学性能以及湿铺防水卷材物理力学性能。
表1 预铺防水卷材物理力学性能
|
项 目
|
指 标
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|||
|
P
|
PY
|
|||
|
可溶物含量/（g/㎡）≥
|
--
|
2900
|
||
|
拉伸性能
|
拉力/（N/50mm）≥
|
500
|
800
|
|
|
膜断裂伸长率/%≥
|
400
|
--
|
||
|
最大拉力时伸长率/%≥
|
--
|
40
|
||
|
钉杆撕裂强度/N ≥
|
400
|
200
|
||
|
冲击性能
|
直径（10±0.1）mm，无渗漏
|
|||
|
静态荷载
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20kg，无渗漏
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|||
|
耐热性
|
70℃，2h无位移、流淌 、滴落
|
|||
|
低温弯折性
|
-25℃，无裂纹
|
--
|
||
|
低温柔性
|
--
|
-25℃，无裂纹
|
||
|
渗油性/张数≤
|
--
|
2
|
||
|
防窜水性
|
0.6 MPa，不窜水
|
|||
|
与后浇混凝土剥离强度/（N/mm） ≥
|
无处理
|
2.0
|
||
|
水泥粉污染表面
|
1.5
|
|||
|
泥沙污染表面
|
1.5
|
|||
|
紫外线老化
|
1.5
|
|||
|
热老化
|
1.5
|
|||
|
与后浇混凝土浸水后剥离强度/（N/mm） ≥
|
1.5
|
|||
|
热老化
（70℃，168h）
|
拉力保持率/%≥
|
90
|
||
|
伸长率保持率/%≥
|
80
|
|||
|
低温弯折性
|
-23℃，无裂纹
|
--
|
||
|
低温柔性
|
--
|
-23℃，无裂纹
|
||
|
热稳定性
|
外观
|
无起皱、滑动、流淌
|
||
|
尺寸变化/% ≤
|
2.0
|
|||
表2 湿铺防水卷材物理力学性能
|
项 目
|
指 标
|
||||||
|
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
|
||
|
最大拉力时伸长率/%≥
|
30
|
150
|
30
|
40
|
|||
|
撕裂强度/N ≥
|
12
|
25
|
180
|
300
|
|||
|
耐热性
|
70℃，2h无位移、流淌 、滴落
|
||||||
|
低温柔性/℃
|
-15
|
-25
|
-15
|
-25
|
|||
|
无裂纹
|
|||||||
|
不透水性
|
0.3 MPa，120min不窜水
|
||||||
|
卷材与卷材剥离强度/（N/mm） ≥
|
无处理
|
1.0
|
|||||
|
热处理
|
1.0
|
||||||
|
渗油性/张数≤
|
2
|
||||||
|
持粘性/min ≥
|
15
|
||||||
|
与水泥砂浆剥离强度/（N/mm） ≥
|
无处理
|
2.0
|
|||||
|
热老化
|
1.5
|
||||||
|
与水泥砂浆浸水后剥离强度/（N/mm） ≥
|
1.5
|
||||||
|
热老化
（70℃，168h）
|
拉力保持率/%≥
|
90
|
|||||
|
伸长率保持率/%≥
|
80
|
||||||
|
低温柔性/℃
|
-13
|
-23
|
-13
|
-23
|
|||
|
无裂纹
|
|||||||
|
热稳定性
|
外观
|
无起鼓、滑动、流淌
|
|||||
|
尺寸变化/% ≤
|
2.0
|
||||||
3 主要指标的意义及分析
3．1 分类
产品首先按施工方式分为预铺（Y）和湿铺（W），预铺防水卷材用于地下工程的外防内贴，直接与后浇结构混凝土粘结。湿铺防水卷材用于非外露防水工程，采用水泥砂浆与基层粘结，卷材间宜采用自粘搭接。
湿铺卷材按性能分为Ⅰ型和Ⅱ型。预铺卷材由于需要满足《地下防水工程技术规范》的要求只有一种性能，不再分型。
产品按主体材料分为高分子防水卷材(P类)、沥青基聚酯胎防水卷材(PY类)。虽然湿铺和预铺都分为P和PY类，但由于产品的规格不同，对于P类产品，湿铺和预铺是完全不同的产品类型，对于PY类产品，预铺比湿铺的要求要高很多。预铺P类产品高分子主体材料厚度不得小于0.7mm、卷材全厚度不小于1.2mm,预铺PY类厚度不得小于4.0mm。湿铺P类产品全厚度不小于1.2mm、PY类厚度不得小于3.0mm。
需要说明一点：无论是预铺卷材还是湿铺卷材，玻纤胎基未能列入，是因为预铺／湿铺防水卷材卷材的特性是具有较好的延伸率与抗变形能力，而且我国生产的玻纤毡拉力比国外低，根据国内外拉力差距，在标准中很难确定其指标，所以，这次标准制定暂不列入。
产品按粘结表面分为单面粘合(S)、双面粘合(D)，沥青基聚酯胎防水卷材(PY类)宜为双面粘合，否则采用刚性材料搭接会丧失柔性防水功能。
3．2 可溶物含量
对于高分子卷材来说，可溶物含量无意义，故本标准对于高分子卷材不作此项指标的要求。但对于沥青卷材，则同步采用GB 18242-2008《弹性体改性沥青防水卷材》标准中对3 mm、4 mm厚卷材可溶物含量的要求。
3．3 拉伸性能
预铺防水卷材P类产品的拉力与膜断伸长率主要是针对HDPE、EVA等类似高分子产品，这些产品的一个最主要特点就是具有高强度及高延伸性，能够满足在某些特殊环境下的要求；PY类产品的拉力与最大拉力时延伸率主要是取决于聚酯胎的性能，必须采用高强度的聚酯胎，以满足某些特殊环境下的使用要求。
湿铺防水卷材P类产品的拉力与最大拉力时延伸率主要取决于表面材料，可采用高密度聚乙烯膜与聚酯膜，与膜的材质、性能与厚度有关；PY类产品的拉力与最大拉力时延伸率主要取决于聚酯胎的性能。
3．4 钉杆撕裂强度／撕裂强度
预铺防水卷材与混凝土粘结，大大增加了卷材被钢筋或者较尖锐的石子戳穿的可能性。钉杆撕裂强度将检验预铺防水卷材能否满足这方面的要求。
而对于湿铺防水卷材，是用水泥砂浆粘结，所以几乎不存在上述问题。其撕裂强度的检验方法相对简单：高分子类卷材，同步采用GB／T 529-2008的试验方法；沥青基聚酯胎类卷材，同步采用了GB 18242—2008《弹性体改性沥青防水卷材》中的试验方法。
3．5 耐热度
是预铺/湿铺防水卷材的一个弱项。耐热性与低温柔性是一对相矛盾的指标，低温柔性好，耐热性就低?？悸堑皆て?湿铺防水卷材都使用于非外露防水工程。本标准规定：70℃，2h无位移、流淌、滴落。
由于新GB／T 328《建筑防水卷材试验方法》的颁布，对卷材表面的保护层有了新要求，特别是非持久性的保护层在进行耐热度试验时要求去除。
3．6 低温弯折性／低温柔性
低温弯折性是针对预铺防水卷材中的高分子类卷材常规的检测方法，唯一不同的是《预铺/湿铺防水卷材》中只要求进行纵向方向上的试验。
低温柔性，根据新GB／T 328的要求，卷材应去除非持久性?；げ悖玫臀乱亲远湔劬聿拇媸止げ僮?，避免或降低试验误差。
3．7 渗油性
此指标是为了防止在沥青中加入过多的轻质低分子组分，影响卷材的长期粘合性与降低使用寿命。
国内有的厂家片面过高追求防水卷材的初粘性能指标，在配方中掺入过量的增塑剂和增粘剂，靠自身蠕变性和润湿性实现粘合功能（这种初粘性是假性的），一则会给防水卷材在夏季施工时带来不必要的麻烦，卷材在建筑物立面防水工程上使用，材料会持续承受到剪切/剥离的静力作用；特别在温度作用下，持久粘接性能差，夏季施工时防水卷材就容易从立面滑落，甚者卷材粘合面自行软化如“泥”，使得表面隔离膜很难完整揭开。二则随着时间的推移，在温度作用下增塑剂不断迁移，粘合面的弹粘性、自愈性等性能也会随之下降，以致逐渐失去防水卷材应有的特性和功能。
3．8 冲击性能/静态荷载
预铺防水卷材必须承受工人直接铺设钢筋的施工荷载及钢筋头可能的戳碰,而不需要另外的?；?同时必须能够承受后续浇灌混凝土重压荷载程度。
以冲击性能/静态荷载代替抗穿孔性,是针对预铺防水卷材动态短时间和静态长时间荷载能力,以测定卷材受外力破坏后的自愈性能。
3．9 防窜水性
防窜水性是预铺防水卷材的特有检测项目。鉴于卷材有极强的基层“自锁水”性能，可将因卷材破损引起的渗漏限制在局部范围内，避免导致防水层整体失效。
要求在迎水面铺贴预铺防水卷材，即使卷材表面被刺穿，也仅仅是刺穿处产品渗水，而不会在刺穿处产生“窜水”，实际施工时只需在刺穿处用卷材修补即可；工程完成后使用中发现渗漏，只需对渗水处注浆堵漏，不需要做大面积的堵漏处理。
标准模拟工程中施工后卷材被刺穿的情形，将卷材中间开一直径10mm的孔，将混凝土浇注在卷材试件的粘结面上，双面粘合的卷材采用上表面。卷材面迎水，达到规定的试验压力与时间，揭去卷材，观察卷材与混凝土面粘结是否牢固，卷材粘结面有无明水渗出，无明水渗出为不窜水。
3．10 持粘性
湿铺防水卷材的粘合性属于压敏粘合，持粘性反映了材料抗滑动和抗蠕变性能。
3．11 卷材与卷材剥离强度
标准规定了湿铺防水卷材“卷材与卷材剥离强度”指标,主要检验卷材搭接宽度间卷材接缝剥离强度随材料、搭接方法、搭接尺寸、环境温度影响、操作工艺的不同接缝粘结性能。
3．12 与后浇混凝土剥离强度／与水泥砂浆剥离强度
预铺防水卷材与后浇混凝土剥离强度是检验卷材与混凝土的剥离粘结性。标准考虑到实际施工场景与自然因素等条件，在正常情况、水泥粉/泥沙污染粘合面、紫外线老化、热老化后考察卷材是否仍然与混凝土具有良好的粘结性；在混凝土养护的过程中，是否易发生与混凝土剥离甚至脱落现象，导致卷材防水功能的失效。
湿铺防水卷材与水泥砂浆剥离强度与上述情况类似。
3．13 浸水后剥离强度
卷材防水的关键在于密封,不是“雨衣式”的一般遮挡，密封的核心在于粘结,粘结的有效性和持久性在于卷材能否与混凝土基层形成连续、长久、牢固不可逆的“皮肤式”完整密封防水防护结构。因此本标准以“浸水后剥离强度”指标，控制预铺/湿铺防水卷材施工完后卷材与混凝土基面“二元”防水结构随时间延长特别水泡后的粘结力。
与后浇混凝土浸水后剥离强度是检验预铺防水卷材与混凝土粘结后，在长期地下水浸泡条件下，是否易发生与混凝土剥离甚至脱落现象，导致卷材防水功能的失效。
湿铺防水卷材与水泥砂浆粘结后，在水浸泡条件下剥离强度与上述情况类似。
3．14 热老化
本标准以热老化代替人工气候加速老化测定卷材的耐久性，评价其使用寿命。热老化一是试验设备简单，试验时间短，节省了试验费用，能较快地得到试验结果；二是热老化一定程度上能反映产品随环境与时间变化的性能；三是卷材规定使用于非外露防水工程，相对受温湿度与环境变化波动的影响要小。
3．15 热稳定性
热稳定性考察的是卷材的本体材料或者胎基使用过程中是否发生大的位移，导致卷材与混凝土或者水泥砂浆发生剥离甚至脱落现象，使卷材的防水功效降低甚至丧失。因此在测试时应将卷材粘在较大的平板上并压实，模拟实际工程中的情况，保证试验数据的可靠性。
4 结语
对于预铺／湿铺防水卷材而言，防窜水性试验、与后浇混凝土剥离强度／与水泥砂浆剥离强度试验中，混凝土／水泥砂浆的配比在标准中都有明确提出。但在实际工程中，混凝土／水泥砂浆的配比会因时因地而不同。因此我们在做检测时，可根据施工现场的实际配比进行试验，也可以按照标准中的规定进行试验。
笔者建议，在下次标准修订中，将“防窜水性试验”、“与后浇混凝土／水泥砂浆无处理时剥离强度”、“接缝剥离强度”等试验项目纳入出厂检验项目，但其试验方法尚需进一步探讨。
GB/T 23457-2009《预铺／湿铺防水卷材》国家标准的制定解决了产品标准的问题，但本标准只是一个材料的产品标准，还需要相关的施工规程与之配套，因为这是一种新的施工方式，否则即使符合产品标准指标，也可能无法满足工程实际功能要求。
需要注意的是：采用卷材防水的目的是提供柔性防水?；?，因此卷材间采用柔性方式搭接是一种好的方式，至于目前许多情况下采用刚性材料搭接的做法，我们提请大家要关注对卷材柔性防水功能的丧失问题。
湖北省建筑防水材料工业协会秘书处