喷涂速凝水性非固化防水涂料及在屋面防水工程应用

褚建军¹ 沈春林¹  冯永²

（1苏州中材非金属矿工业设计研究院有限公司215004、2江苏邦辉化工科技实业发展有限公司214411）

摘要：本文简要介绍了喷涂水性非固涂料与喷涂速凝涂料、油性非固化涂料相同点与不同点，并详细介绍该涂料在台州市广聚能源科技有限公司厂房及办公楼应用。主要内容为防水构造层设计、施工工艺、质量检查、材料及施工设备。指出喷涂水性非固化涂料的蠕变性和粘滞性能够较好地封闭基层的毛细孔和裂缝，有效解决了防水层的窜水难题，使防水可靠性得到大幅度提高。

关键词：喷涂水性非固化涂料  施工应用  提高防水可靠性

1 前言

喷涂速凝水性非固化橡胶沥青防水涂料（简称喷涂水性非固化涂料）是在非固化橡胶沥青防水涂料（本文简称油性非固化涂料）和喷涂速凝橡胶沥青防水涂料（简称喷涂速凝涂料）基础上发展起来的新型防水涂料。喷涂水性非固化涂料与喷涂速凝涂料一样，均是由乳化沥青、高分子改性材料、助剂等材料制成的水乳型合成高分子防水涂料。当涂料水分蒸发干燥后，不成膜，仍保持粘滞性，且有很好的粘结力，可代替冷粘胶用于冷粘法施工。该涂料能封闭基层裂缝和毛细孔，能适应复杂的施工作业面；与空气长期接触后不固化，始终保持粘稠胶质的特性，自愈能力强、碰触即粘、难以剥离，在－20℃时仍具有良好的粘结性能。它能解决因基层开裂应力传递给防水层造成的防水层断裂、挠曲疲劳或处于高应力状态下的提前老化等问题；同时，蠕变性材料的粘滞性使其能够很好地封闭基层的毛细孔和裂缝，有效解决了防水层的窜水难题，使防水可靠性得到大幅度提高。本文就喷涂水性非固化涂料在台州市广聚能源科技有限公司工厂屋面防水工程应用，作一介绍，以飨读者。

2 工程概况

  台州市广聚能源科技有限公司厂房及办公楼位于台州市椒江区滨海工业区，建设单位为台州市广聚能源科技有限公司，施工单位为浙江省东方建设集团有限公司，设计单位为浙江华洲国际设计有限公司，工程总建筑面积256117㎡，工程造价45000万元，结构为框架、钢结构。总防水工程面积为2500㎡之多。先期建成的三栋厂房，每栋厂房屋面防水施工面积约3500㎡，屋顶为平屋面上人屋面。台州市广聚能源科技有限公司厂区工程效果图1。

图 1台州市广聚能源科技有限公司厂区工程效果图

3 防水层构造设计

本屋面构造做法，为正置式屋面，其构造为隔热保温层在防水层的下面。隔热保温层为现场浇铸泡沫混凝土保温层，并通过泡沫混凝土进行直接找平。房屋建筑为工业厂房，是一般性的建筑，根据GB50345-2012《屋面工程技术规程》有关屋面防水等级和设防要求，本防水工程的防水等级可以采用Ⅱ级。又根据GB50345-2012《屋面工程技术规程》Ⅱ级防水做法的规定，防水层可采用卷材防水层、涂膜防水层、复合防水层其中的一种。据此，本防水工程防水构造采用二种方式，**种防水构造为单层防水层喷涂一层速凝水性非固化涂料；第二种防水构造为二层防水涂料复合防水层：喷涂速凝水性非固化涂料+喷涂速凝涂料两种防水材料，虽二层防水涂料复合施工，GB50345-2012《屋面工程技术规程》中并没有涂料与涂料可以作为复合防水层，因此二层涂料复合施工仍作为一道涂料防水层。根据GB50345-2012《屋面工程技术规程》规定的Ⅱ级防水，其合成高分子防水涂膜层，最小厚度为2mm。以此为设计防水层的厚度。其屋面防水工程构造图见图2、图3。这种二种防水构造，分别在同一屋面上不同部位上使用。

图2屋面防水结构构造层（一）

图3屋面防水结构构造设计示意图（二）

4  防水施工工艺

  1）基层清理与找平

  清理基层（水泥砂浆找平层）上杂物，用水泥砂浆修补基层，对基层上设置的分格缝，用建筑构件密封膏灌缝。基面要求平整、牢固、干净、无明水。清理基层见图4。基层孔洞修补见图5.

图4清理基层

图 5屋面基层孔洞修补示意图

  2）细部构造处理

防水层施工前，先对穿墙管、阴阳角等细部，用水泥砂浆做成圆弧角。待其水泥砂浆硬化干燥后涂刷节点防水密封膏（建筑构件连接处密封膏），附上一层无纺布，再涂刷一层节点防水密封膏。落水管根部四周，用建筑构件密封膏（建筑构件连接处密封膏）嵌填。阴阳角细部处理见图6、屋面伸缩缝处理见图7。

图6阴阳角等细部处理示意图

图7屋面伸缩缝处理示意图  

3）防水施工前准备

  通过分块、分区域测算面积，计算好相应的用量，并要事先考虑两种材料先后喷涂的起点与收尾的顺序与位置，以及喷涂施工设备和防水材料的安放位置。配制破乳剂，并进行试喷，其破乳剂浓度达到快速破乳、晰水的效果。

 4）防水层施工

  （1）单层防水（喷涂水性非固化涂料）

 由于屋面面积较大，将整个屋面防水施工面积划分若干单元，面积约以100㎡为一个单元，准备用量。喷涂方向是从坡度最低处开始。连续喷涂施工一层2.0mm喷涂速凝水性非固化涂料，对阴阳角、穿墙管、管根等细部构造，可适度加厚一点。边喷边进行防水层保护层（无纺布）覆盖施工。

  喷涂水性非固化涂料见图8。摊铺无纺布保护层（隔离层）并碾压无纺布防水层见图9

图8喷涂水性非固化涂料喷涂施工示意图

图9摊铺无纺布保护层（隔离层），碾压无纺布防水层

  （2）复合防水（喷涂水性非固化涂料+喷涂速凝涂料）

 由于屋面面积较大，将整个屋面防水施工面积划分若干单元，面积约以100㎡为一个单元，准备用量。先连续喷涂施工一层1.0mm厚喷涂速凝水性非固化涂料，对阴阳角、穿墙管、管根等细部构造，可适度加厚一点。喷涂方向是从坡度最低处开始，向后退至结束处。

  首层喷涂结束后，待其干燥后，一般在6h左右，即可，再喷涂一层1.0mm喷涂速凝涂料。喷涂起点是从**层防水层开始处，喷涂方向是从坡度最低处开始。向前行进至**层防水层结束的话位置。

4  质量检查

单层防水层的质量检查，主要检查防水层与基层有无脱层和防水层厚度。

防水层总厚度的平均实测厚度不少于设计厚度的80%。

单层防水层的质量检查见图10

图10检查无纺布下面的水性非固化防水涂料施工质量

  复合防水层的质量检查，检查防水厚度，其防水层总厚度的平均实测厚度不少于设计厚度的80%。有无出现鼓泡现象。如有鼓泡，需对鼓泡进行处理。割开、放气、干燥后，涂刷节点密封膏进行修补。

  此外，可以通过蓄水或下雨天，验证了其防水效果。  

6 防水材料和施工设备

6.1SF喷涂水性非固化涂料

1、产品介绍

SF喷涂水性非固化涂料是一种新型水乳型防水材料。该产品解决了常规非固化橡胶沥青必须加热施工的问题，常温下（5-35℃之间）即可直接喷涂，施工完成后，可与空气长期接触，不固化，不溶于水，与基层粘结好，能适应复杂的施工作业面；防水层满足国家安全、环保的要求。此外，产品还具有极强的蠕变性能，可**保持粘稠胶质状态，具有自愈合、拉伸力强、抗疲劳性强、耐老化等特性，能与多种防水卷材复合使用。

2、产品质量要求

  ⑴一般要求

该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。产品中的有害物质含量应符合行业标准JC 1066-2008《建筑防水涂料中有害物质限量》4.1中A级的要求。

  ⑵ 技术要求

  ①外观

喷涂水性非固化防水涂料（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。

  ②物理力学性能

根据江阴正邦化学品有限公司提供的企业标准Q/320281NXE 04--2017《SF-喷涂速凝型水性非固化橡胶沥青防水涂料》，喷涂水性非固化涂料的物理力学性能见表1。

表1 SF喷涂速凝型水性非固化橡胶沥青防水涂料的物理力学性能

3、包装

50kg/桶、200kg/桶

4、产品特点

①施工安全简便：无需加热、常温下(5-35℃之间)即可喷涂。

②粘接性能优异：能够与各种卷材复合使用，也可单独使用，形成致密防水层。

③自行细缝修复：能够修补细缝，具有抗裂性和自愈修复功能。

④具有突出的蠕变性能，防水性能好，耐老化。

⑤无毒环保：本产品为低气味，不含溶剂，不具毒性，属绿色产品。

5、 适用范围

①地下结构外防水防腐：地铁，公路、高铁、市政、水工隧道，建筑地下室，市政地下综合管廊等。

②屋顶防水：混凝土平顶屋面、坡顶屋面、金属屋面彩钢夹心保温板、石板瓦、掩体壕等。③人工水湖、水池、废弃物处理场、垃圾填埋场、沉降池、高尔夫球场水塘等。

④地下通道、废水处理厂、游泳池内外防水及防腐。

⑤桥面防水防腐。

⑥可作为SBS改性沥青卷材、自粘卷材、丙纶冷涂粘接剂使用。

6、参考用量

1.0 mm 涂膜，涂料用量约为1. 8—2.0 Kg/㎡。

6.2 BH-508喷涂速凝橡胶沥青防水涂料

1、产品介绍

BH-508喷涂速凝橡胶沥青防水涂料是采用特殊工艺将阴离子改性乳化沥青与合成高分子聚合物、特种成膜助剂等混合制成的高弹性防水、防腐、防渗的防水涂料。本产品采用专用设备现场喷涂，改变了传统防水涂料现场人工配制、手工涂刷的施工方式，可瞬间形成致密、完整和连续的防水涂膜，并具有极高伸长率、超强弹性、优异的耐久性及粘结强度，是真正实现“皮肤式防水”的新一代环保防水涂料。

2、产品执行标准

JC/T2317-2015（国家工信部标准公告稿）

3、包装

50kg/桶、200kg/桶

4、产品特点

①施工简便：采用先进的喷涂工艺，施工效率高，方便快捷。

②快速凝胶：喷涂后即可凝胶，无需特殊养护，可直接上人行走。

③无接缝防水膜：防水膜反应型无接缝，对任何异型、复杂结构面形成无接缝全覆盖，不留接缝接口渗漏隐患。

④与基层附着力强：与基层结合紧密、不剥离、不窜水。

⑤环保无毒：无任何有机溶剂，水性基体，无任何刺激性。

⑥性能优异：具有优良的耐高温性能和抗低温性、抗酸、碱、盐，强度大，耐老化性能好，⑦延展度优异，具有抗撞击、抗拉力、抗静水压力等优良性能。

⑧延伸性好：具有1000%以上的断裂伸长率，适应结构变形能力强，弹性好，弹性恢复率达90%，能伸能缩，防水层耐疲劳性好。

5、适用范围

①工业及民用建筑地下室、屋面等防护防水。

②化工、电力等工业保护。

③引、排水工程及水利设施保护等。

④地下空间衬层等。

⑤挥发物屏障及国防工程等。

6、参考用量

1.0 mm 涂膜，涂料用量约为1. 8—2.0 kg/㎡。

6.3 BHM-998节点防水密封膏（建筑构件连接处密封膏）

1、产品简介

节点防水密封膏（建筑构件连接处密封膏）是一种高分子聚合物和沥青混合改性而成的环保型、单组份柔性防水密封材料。产品直接涂刷在基层，水分蒸发后形成具有超强粘性、蠕变性及压敏性的致密防水膜，可在潮湿的混凝土基面及金属、玻璃等多种界面上施工，具有**的节点防水密封效果。

2、产品执行标准

JG/T 501-2016《建筑构件连接处密封膏》

3、包装

5kg/桶、20kg/桶

4、产品特点

①施工简便，不需配制，即开即用 ，常温固化。

②与其他类型的防水材料有良好的相容性，便于处理其他材料无法施工的节点、阴角等部位。

③不含有机溶剂，无毒无污染，绿色环保。

④粘结力强，富有橡胶的弹性与柔性，延伸率好，具有良好的抗裂能力。

5、适用范围

①钢结构屋面节点密封、防水。

②各种管根部位以及各种边角填塞部位的节点密封加强处理。

③各类混凝土结构接缝部位的密封、防水、防潮。

④卷材接边加强处理、各类节点的粘结密封处理。

6.4喷涂施工设备

喷涂水性非固化涂料和喷涂速凝涂料专用喷涂施工设备采用往复卧式高压机，主要由液压驱动系统、两个组分的比例泵和喷枪等组成。A组分和B组分物料分别经抽料泵抽出后进入主机进行计量和加压，使A、B组分在喷出枪口的瞬间形成面积相当的扇面，在距离地面250px左右混合，迅速固化，喷至基面形成连续无缝的高性能涂膜。喷涂水性非固化涂料和喷涂速凝涂料专用喷涂施工设备，见图11。

图11喷涂水性非固化防水涂料专用喷涂施工设备

这次喷涂施工工艺使用的机械喷涂设备，是由松洁（天津）科技开发有限公司、郑州持恒实业有限公司提供，验证了喷涂速凝水性非固化涂料作为单独一层防水层以及喷涂速凝水性非固化涂料与喷涂速凝涂料复合防水层这两种防水构造通过使用国产喷涂机械设备进行防水施工可行性和可靠性。

4 结语

4.1喷涂水性非固化涂料是在喷涂速凝橡胶沥青防水涂料基础上发展生产的一种新型防水涂料，其生产工艺、快速破乳原理、喷涂施工工艺、喷涂设备与喷涂速凝涂料一样，不同的是水性非固化涂料破乳失水干燥后，呈非固化膏状体，具有蠕变性和较好的粘结性，并与基层牢固粘结一起，难以剥离；而喷涂速凝型涂料脱水干燥后形成涂膜层，涂膜具有高弹性、高延伸性、较好粘结性能。这二种产品的喷涂原理分解图见图12。

图喷涂水性非固化防水涂料喷涂施工原理

4.2喷涂水性非固化涂料与油性非固化涂料的比较

水性非固化涂料与油性非固化涂料的相同点：①利用沥青来生产的防水材料；②都是通过对沥青进行改性得到防水材料性能；③最终得到的基本一样的非固化防水效果。

水性非固化涂料与油性非固化涂料的不同点在于：①产品的状态不同：前者为水乳型，常温下为流动的液体防水材料；后者为不流动膏状的油状防水材料。②生产工艺不同：前者先要经过生产乳化沥青，并用高分子材料对乳化沥青进行改性；后者生产时，需要加热物料，温度需要200℃左右，不仅需要能源，同时在高温状态下，有刺激性的气体。③生产设备不同；前者需要专用的沥青乳化机设备，加上计量、输送设备、储灌等主要设备；后者仅需要可以升降温度的搅拌罐和胶体磨。④包装方式不同：前者通常用50kg、100kg、200kg塑料桶密封包装；后者用铁桶或塑料袋纸箱包装。⑤施工方式不同：前者在施工现场，无需加热可以直接采用专用的喷涂施工设备进行喷涂或刮涂施工，方便施工、应用范围更广泛、更灵活性；后者需要将产品加热成液体状态，加热至160℃以上刮涂施工，180℃以上喷涂施工，加热时仍有废气产生；对施工设备和安全施工措施要求高。

4.3喷涂水性非固化涂料是一种蠕变性防水材料，该材料的开发应用，有效地解决了现有防水材料应用中出现的空鼓、窜水、与基层粘接不牢等诸多问题。施工后呈非固化膏状体，对基层变形及开裂适应性强，防水层受外力作用下破损后会自动愈合而不会出现窜水现象。产品既可单独作为一道防水层，也可与自粘沥青防水卷材、聚乙烯丙纶防水卷材、喷涂速凝橡胶沥青防水涂料等防水材料复合使用，构成了自愈复合防水层，使防水效果得以强化提高。产品耐久、粘结力强、柔韧性能好且无毒、无味、无污染。并可机械化喷涂施工。在常温下（5－35℃之间）即可直接喷涂、刮涂施工，解决了油性非固化涂料必须加热才能施工的问题。

4.4目前国内有数十家企业，在生产和施工喷涂水性非固化防水涂料，施工面积已有数万平方。但由于没有统一国家或行业产品标准，生产企业只能自己制订企业产品标准，各生产企业生产的喷涂水性非固化涂料质量参差不齐，影响了产品的推广和使用，也使产品的推广和使用有一定的局限性。在推广应用过程中，需要不断提高产品质量、完善施工工法和施工工艺，提高其防水的可靠性，有待统一的喷涂水性非固化涂料产品行业标准制订。

4.5喷涂水性非固化涂料是一种水乳型防水涂料，从产品质量和施工结果，可以满足一般的建筑工程防水要求，但也存在许多不足。成膜受环境温度制约影响较大，低于5度，水挥发变慢，干燥时间变长，因此不建议施工；对基面平整度和喷涂施工的喷枪手要求高，表面平整度和和喷涂施工喷枪手的施工技术水平决定了涂膜的厚薄均匀性等等。喷涂水性非固化涂料耐热度不高，当外界温度较高时会产生滑移，难以在立面和斜面上施工等等。值得一提的是水性非固化防水涂料，需要在水分挥发后，才能再施工防水卷材，否则，防水卷材施工后，防水层就会产生鼓泡现象，尤其是气温高时，更为明显。已引起防水行业专家关注。

4.6 本次采用的防水构造之一为喷涂一层2mm速凝水性非固化涂料，喷涂以后，用60克的无纺布覆盖，无须考虑涂层是否干燥，覆盖以后便可上人行走，质量检验后合格后，即可进行下一道工序施工。其防水构造在国内末见有报导。若在喷涂水性非固化涂料摊铺具有一定性能的胎基，在此胎基上再喷涂一层水性非固化涂，即是现场制作非固化防水卷材，其防水性能更加优异。