影响防水卷材与后浇混凝土剥离强度的因素有哪些？
发布时间：2022-07-12
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高分子自粘胶膜防水卷材是一种预铺防水卷材，施工时将卷材空铺于基层（垫层）上，并将不粘的颗粒保护层或隔离层朝向施工人员，然后在其上浇筑结构混凝土，使混凝土与防水卷材中的自粘胶层形成牢固粘接，实现防水层与混凝土结构层的紧密结合，从而可以有效防止窜水现象的发生，保证防水效果。由于高分子自粘胶膜防水卷材具有施工简便、防水性能好等优点，现已广泛应用于地铁、隧道及民用建筑物的地下室等防水工程。
目前，市面上出售的高分子自粘胶膜防水卷材按自粘胶膜层的主要成分可分为沥青基和非沥青基两种，其中，沥青基高分子自粘胶膜防水卷材是以改性沥青自粘胶料为自粘胶膜层，由于沥青类胶料在环境改变的条件下容易出现老化、脆裂及粘结不牢等现象，而逐步被市场淘汰；非沥青基高分子自粘胶膜防水卷材主要是以热熔压敏胶作为自粘胶膜层，其不含沥青成分，在防水行业中有着较为广阔的市场前景。
本研究分别探讨了熔胶温度与时间、涂胶厚度、莫来砂型号及目数对非沥青基高分子自粘胶膜防水卷材与后浇混凝土剥离强度的影响。
在非沥青基高分子自粘胶膜防水卷材的生产过程中需要严格控制热熔压敏胶胶料的熔融工艺，其熔融工艺中的熔胶温度和熔胶时间是两个重要的指标。
熔胶温度对防水卷材与后浇混凝土剥离强度的影响
熔胶温度过低会导致胶料熔融速率降低，为了使胶料能充分熔融至均匀的流体状态，就必须要延长熔胶时间，这样就会导致生产效率降低；熔胶温度过高会导致胶料老化。在保持熔胶时间不变的情况下，分别制备了不同熔胶温度下的非沥青基高分子自粘胶膜防水卷材，对160～200 ℃下得到的防水卷材进行了剥离强度的测试，其无处理和经紫外线老化后与后浇混凝土的剥离强度结果如图1所示。
同时，在试验过程中发现当温度超过180 ℃后，熔胶罐中热熔压敏胶的颜色逐渐变深，由淡黄色变成棕色，说明热熔压敏胶在180 ℃开始出现了老化现象。
图1 熔胶温度对剥离强度的影响
熔胶时间对防水卷材与后浇混凝土剥离强度的影响
熔胶时间对非沥青基高分子自粘胶膜防水卷材与后浇混凝土的剥离强度也有着重要的影响。
熔胶时间不够，会导致胶料熔融不均匀，影响胶料涂布；熔胶时间过长，一方面会造成能源的浪费，另一方面又会影响自粘胶膜防水卷材的性能。在保持熔胶温度不变的情况下，研究了熔胶时间对非沥青基高分子自粘胶膜防水卷材与后浇混凝土剥离强度的影响，试验结果如图2所示。在试验过程中也发现熔胶时间过长，热熔压敏胶的颜色也会加深。
图2 熔胶时间对剥离强度的影响
综上所述，熔胶温度过高和熔胶时间过长均会导致剥离强度的下降以及热熔压敏胶颜色的加深，这是由于温度过高和时间过长会使热熔压敏胶中的有效成分发生热氧化降解，导致内聚力显著下降，从而使所制备的非沥青基高分子自粘胶膜防水卷材与后浇混凝土剥离强度下降。综合产品性能和生产效率考虑，宜控制熔胶温度为170 ℃，熔胶时间为2 h。
涂胶厚度对防水卷材与后浇混凝土剥离强度的影响
热熔压敏胶的涂胶厚度对其粘附性能（尤其是剥离强度）有很大的影响，从而影响涂胶后的非沥青基高分子自粘胶膜防水卷材与后浇混凝土的剥离强度。涂胶厚度对剥离强度的影响加图3。
图3 涂胶厚度对剥离强度的影响
随着涂胶厚度的增加，无处理和经紫外线老化后的非沥青基高分子自粘胶膜防水卷材与后浇混凝土的剥离强度逐渐增大。当涂胶厚度达到 mm及以上时，无处理和经紫外线老化后的剥离强度均能满足国标要求，这是因为较厚的胶层在剥离前端发生的形变较大，总能量耗散较高。尽管涂胶厚度越厚，卷材的剥离强度越大，但成本也会相应提高。因此，综合考虑，涂胶厚度为 mm时性价比最高。
莫来砂型号及目数对防水卷材与后浇混凝土剥离强度的影响
如图4所示，4种不同型号莫来砂所制得防水卷材样品无处理和经紫外线老化后与后浇混凝土剥离强度测试结果比较接近，这表明莫来砂型号对非沥青基高分子自粘胶膜防水卷材与后浇混凝土剥离强度的影响并不大。
图4 同一厂家不同型号莫来砂对剥离强度的影响
从图5可以看出，随着莫来砂目数的增大，非沥青基高分子自粘胶膜防水卷材无处理和经紫外线老化后与后浇混凝土的剥离强度呈上升趋势。
在实际应用中发现，当莫来砂目数达到80目及以上时，在生产的覆砂阶段会产生大量的扬尘，不仅污染车间的作业环境，也影响员工的身体健康，同时，砂粒过细，颗粒保护层的防粘效果下降，导致产品在施工过程中出现“粘脚”现象，给施工人员造成不便；当莫来砂目数低于30目时，砂粒过粗，防水卷材拉伸强度测试中砂粒在拉伸夹具压力作用下易嵌入府谷度聚乙烯（HDPE）片材中，导致拉伸性能不合格。因此，在实际应用中将莫来砂控制在30～60目的连续级配最好。
图5 莫来砂目数对剥离强度的影响
