聚合物水泥防水涂料標準的制定
   前言
   聚合物水泥防水涂料，（又稱JS復合防水涂料），自1995年投產以來，至今已有20余個省、市近100家生產企業，年產能力約5萬t，2000年實際產量約 1.2萬t，已廣泛應用于國內屋面、地下室、廁浴間、外墻等上千項建筑防水工程，施工面積約400萬m2 。該防水涂料經過幾年工程實踐考驗，施工部門反映技術性能良好，防水效果較突出，為此已被建設部編入“住宅建筑推薦用防水材料產品目錄”。但迄今為止該產品只有企標或地方規范，尚無統一的行業標準，各廠企標試驗方法與技術指標極不統一，直接影響了產品的性能提高與推廣應用。


    為了促進JS復合防水涂料的進一步發展，加強產品的質量控制，1999年11月，國家建材局下達了《聚合物水泥防水涂料》行業標準的編制計劃，由河南建筑材料研究 設計院、北京金湯建筑防水技術開發有限責任公司負責起草。該標準已于2001年4月在北京由全國輕質與裝飾裝修建材標委會主持審議通過，不久將頒布執行。該標準的貫徹實施，將對該產品質量的提高、市場的規范以及指導設計施工、擴大推廣應用發揮重要作用。
一、標準制定的根據與原則 
    1、積極采用國際標準與國外先進標準，以提高標準的科學性與可比性。
    經檢索與查新，國際標準和主要先進國家標準中均無有關聚合物水泥防水涂料的產品標準，故本標準主要試驗方法參照采用了日本JIS A 6021《屋面用防水涂料》標準。試驗項目和技術指標大部分也是參考了日本JIS A 6021和韓國“混入水泥的聚合物防水材料（標準提案）”的性能指標以及新加坡“水泥基防水膜”標準技術指標，參考的具體項目在“技術內容說明”一章中闡述。
    2、實事求是，符合國情，使標準具有較強的實用性。
    制定本標準時，綜合考慮了生產、施工與使用部門的需要，考慮了地上與地下防水工程不同應用部位的需要。所定試驗項目與技術指標一方面與 GB 50270《屋面工程技術規范》和新修訂的《地下工程防水技術規范》等國家標準相協調，同時也考慮了與其它防水材料 （包括防水涂料）標準的一致性，使之具有較強的實用性。
    3、制定的標準，應既有先進性，又要考慮企業的實際條件，使之具有可操作性。
    本標準的制定，一方面參照采用了國外同類產品的標準化資料，同時又兼顧了國內生產企業的實際條件與水平，并充分體現了JS涂料的性能與特點。設立的技術指標作到寬嚴適度、科學合理，選取的試驗方法先進適用、繁簡相宜，具有可操作性。
     4、本標準用來檢驗與評價材料的質量，意在確定產品的最低性能，有關施工技術與應用規程不屬于本材料標準的范圍。
二、標準的主要內容與說明
    1、產品分類與適用范圍 
    本標準主要按產品用途和所用原料與性能分為I型和II型，I型為聚合物乳液用量較多，水泥用量較少的高聚灰比產品，特點是斷裂伸長率較大，拉伸強度和粘結強度較低，可承受較大的基層裂縫變形，主要適用于非長期浸水環境下的建筑防水工程，如屋面、墻面等部位。II型為水泥用量較多，聚合物乳液用量較少的低聚灰比產品。特點是拉伸強度和粘結強度較高,主要適用于長期浸水環境下的建筑防水工程，如廁浴間、地下室等部位。


     2、試驗項目與試驗方法的確定
    （1）試驗項目的確定  
    本標準共設立了8個試驗項目，其中有涂料固化前的固含量與干燥時間測定、涂膜本體拉伸強度、斷裂伸長率及其熱、堿、紫外線處理后的保持率與伸長率測定，以及潮濕基面粘結強度、低溫柔性、不透水性和抗滲性測定。
    上述項目是參照國外標準并結合國內工程應用需要和企業現況確定的。所列項目大多是國內多數企業標準中選用的，也是北京市防水材料產品認證規范和廣東省防水工程規范等地方標準中列有的。有關干燥時間、拉伸強度（包括熱、堿、紫外線處理條件）和斷裂伸長率（包括熱、堿、紫外線處理條件）以及不透水性、粘結強度等試驗項目，在日本、韓國、新加坡的標準化資料中均設有類似項目。
    為滿足地下工程需要，專門設立了抗滲性試驗。本標 準選定的技術要求項目帶有一定的普遍性，可表征產品的 防水和施工性能，同時又考慮了地下工程的特殊要求。
    （2）試驗方法的確定 
    本標準的試驗方法主要采用現行的國家標準GB/T-16777-1977《建筑防水涂料試驗方法》，該標準大部分試驗方法引用日本標準JIS A 6021《屋面用防水涂料》。本標準還參照新修訂的JIS A 6021，即將處理后的拉伸強度以保持率表示，斷裂伸長率以實測值表示。有關制備涂膜試片時采用的烘干處理方法亦是參照JIS A 6021規定進行的。 
     涂膜抗滲性試驗方法主要是參考JC 474-9296《砂漿、混凝土防水劑》中的透水壓力比試驗的有關規定，考慮到聚合物水泥防水涂料的特點和長期浸水環境的要求，本標準對試件制備程序、養護方式和試驗結果表述作了適當的補充與改動。例如：
    1）取消了基準試件，直接用在0.3~0.4Mpa壓力下透水的砂漿試件作抗滲性試驗；
    2）為便于觀察在抗滲條件下涂膜在潮濕基面上的粘接效果，本標準規定涂膜做在背水面上；
    3）增加潮濕環境養護條件的規定，試件放入水泥養護箱（室）進行養護；
    4）試驗終點判定改為3個試件有2個透水即中止試驗。
     潮濕基面粘接強度試驗方法主要是參照GB/T 16777第6章標準條件下粘結強度的測試方法,為在潮濕環境下應用，對上述方法作了一定的改動，即：
    1）  半“8”字形砂漿塊涂膜前應浸水24h，以保證砂漿塊處于飽和吸水狀態；
    2）  為模擬潮濕環境條件，采用水泥標準養護箱（室）作為養護條件；
    3）  試驗時由電動抗折機改用拉力試驗機，采用50mm/min拉速，與抗折機10N/S速度相當；
    4）增加了試驗結果的計算方法。
     3、產品的技術要求及其指標的說明 
    本標準對聚合物水泥防水涂料的外觀、固體含量、干燥時間、拉伸性能、低溫柔性、不透水性、潮濕基面粘結強度和抗滲性提出了技術要求（見表1）。
  表1 物理力學性能 
序號  試驗項目 技術指標 


I型 II型 
1 固體含量/ %, ≥ 65 
2 干燥時間 表干時間/h, ≤ 4 
實干時間/h, ≤ 8 
3 拉伸強度  無處理/ %, ≥   1.2 1.8 
加熱處理后保持率/ %, ≥  80 80 
紫外線處理后保持率/ %, ≥   80 80 
堿處理后保持率/ %, ≥   80 80 
4 斷裂伸長率  無處理 / %, ≥  200 80 
加熱處理/ %, ≥   150 65 
堿處理/ %, ≥  150 65 
紫外線處理/ %, ≥   150 65 1)  
5 低溫柔性,Φ10mm 棒  -10℃無裂紋  － 
6 不透水性,0.3Mpa,30min  不透水 不透水1)  
7 潮濕基面粘結強度/Mpa, ≥  0.5 1.0 
8 抗滲性（背水面）<, SPAN lang=EN-US>2), /Mpa, ≥   －  1.6 

注：1）如產品用于地下防水工程，該項目可不測試；
      2）如產品用于地下防水工程，該項目必須測試。 
    （1）固體含量 
    該項目指兩組分混合后的固體含量，是用戶計算用料量和涂膜厚度的指標。其指標值主要是參照GB 50270《屋面工程技術規范》中揮發固化型合成高分子防水涂料的質量要求和驗證試驗結果確定的。
    （2）干燥時間 
    涂膜干燥時間是揮發固化型涂料的重要施工性能指標，直接關系上、下道工序的銜接。實際施工時受氣溫、濕度、風速等環境條件的影響，涂膜干燥時間會有很大差別，因此標準條件的干燥時間僅有相對意義。其指標值是參照新修訂的《地下工程技術規范》并根據驗證試驗結果確定的。 
    （3）拉伸性能 
    拉伸性能是指在標準條件下和經熱、堿、紫外線處理后的拉伸強度與斷裂伸長率。該項目是衡量防水涂料質量優劣的重要性能指標，也是防水涂料最重要的使用性能之一。特別是幾種處理條件,在新修訂的日本JIS A 6021標準中已被作為耐久性相關因素而受到重視。 
    a、拉伸強度
    此項性能在日本和韓國、新加坡標準資料中都作為該涂料的重要指標。本標準參照日本JIS A 6021標準中的丙烯酸酯橡膠類產品指標、韓國及新加坡等標準化資料以及我國GB 50207和《地下工程防水技術規范》等國家標準中的技術要求，結合驗證試驗結果確定了具體的性能指標。如考慮到該產品的性能特點和實際工程應用需要，將I型產品的拉伸強度定為低于II型產品，其指標水平高于GB 50270標準中II類合成高分子防水涂料不小于0.5Mpa 的規定。本標準將熱、堿、紫外線處理后的拉伸強度保持率定為不小于80%，此指標水平與日本JIS A 6021中指標相當，其中堿處理后的拉伸強度保持率高于日本標準不小于60% 的規定。 
    b、斷裂伸長率 
    此為涂膜延伸性的主要指標，考慮到I型產品主要用于屋面和墻面，斷裂伸長率指標應大于II型產品。表1中規定的指標水平低于45 GB 50270中II類合成高分子防水涂料不小于400%的規定，也低于日本標準不小于300%的規定，其中II型產品斷裂伸長率指標介于韓國和新加坡之間，但與我國《地下工程防水技術規范》要求指標相當。熱、堿、紫外線處理后的斷裂伸長率指標，基本是參照驗證試驗結果和實際工程應用需要確定的。其中II型產品的性能要求符合《地下工程防水技術規范》國標中規定的指標。對于斷裂伸長率指標，在征求意見過程中，有的企業反映指標偏大，要求較嚴，建議降低指標，但用戶提出“在地下工程中，墻板開裂情況十分普遍，原因不只是沉形，更多的是收縮變形和在側向壓力下的變形，某種情況下，地下室墻面裂縫的數量及寬度不亞于屋面”，因此在地下工程中要求用具有一定延伸率的防水涂料。對上述不同看法，曾多次聽取了《地下工程防水技術規范》標準修訂專家們的意見，最終根據以“標準審議會”討論結果確定了表1中所得的該項指標。該指標經實際工程應用，如發現不夠完善，可在下次修訂時加以調整。


    參照新修訂的JIS A 6021，斷裂伸長率以實測值表示，這種用絕對值的表示方法，對于活動接縫來說，更能直接反映工程的防水效果。
    （4）潮濕基面粘結強度潮濕基面粘結強度是一項表JS防水涂料性能特性的試驗，在一定程度上反映處于潮濕環境的涂膜的耐水性，其技術指標主要是參考驗證試驗的結果確定的。
三、正確理解與嚴格運用標準中的有關規定
     在貫徹實施標準時，應嚴格執行、正確理解與運用試驗方法中的有關規定，是取得可靠數據的有力保證。
    1、制備涂膜試片時，應進行烘干處理
    JS復合防水涂料屬水乳型涂料，其固化方式是靠水分的揮發和水泥水化的雙重作用，而形成涂膜。在標準條件養護168h6后，涂料尚未得到充分固化，尚存殘余水分，此時測得的數據不能真實地反映其性能。經對比試驗表明，試件養護168h與試件再在50℃干燥箱中烘干24h分別進行的拉伸性能試驗，試驗數據差異較大
     注：1）涂膜脫模后在標準條件下養護7天。
           2）涂膜脫模后在標準條件下養護7天，然后在 50℃干燥箱中處理1天。
    由表2、3看出：涂膜經50℃加熱1d后，由于排除了殘留水分，涂料得以充分固化，故拉伸強度值較未經干燥處理的試件增幅較大。I型產品強度值增加幅度為23%~110%，平均增幅71/ ；II型產品平均增幅46%。經加熱處理后的斷裂伸長率則有所下降。試驗表明：烘干比較真實地反映了這類產品的特性，因此本標準參照日本JIS A 6021和國內其它水乳型防水涂料標準、規定制備涂膜試片時，在標準條件下養護168h后再在50℃烘箱中加熱24h，一方面能得到更加準確可靠的數據，同時亦可縮短試驗周期。
     2、堿處理項目中試件應先泡堿后裁啞鈴試片
    本標準中在做堿處理后的拉伸性能（包括拉伸強度和斷裂伸長率）試驗時，要注意兩點規定：一是浸堿后由于試件略有膨脹，故應將試樣裁成長條形試片先泡堿，后裁啞鈴試件，以保持試件尺寸的準確性與穩定性。二是泡堿后試件仍要吸收一定量的水分，故試件從溶液中取出，經清洗擦干后，仍須在50℃干燥箱中干燥6h，以排除殘留水分,保證試驗數據的準確性與真實性。
     3、潮濕基面粘結強度試驗，不作烘干處理 
    （1）為了考察涂膜在潮濕基層上的粘結性，粘結條件需盡可能接近實際使用條件，故本試驗對粘結好的試件養護時不采用烘干處理。
    （2）粘結涂膜層厚度宜薄（應為0.5mm左右），若涂層過厚，實際測得的數據難以保證其真實性。
    （3）潮濕基面刷涂試樣對接后，停放時切勿錯位，試驗前應準確測量對接部分粘接層面積，以計算粘結強度。
    4、嚴格執行標準中對試驗條件的規定，例如干燥時間的測定，對試驗時的相對濕度要求為(50±5) %，較其它試驗要求嚴格，原因是此處濕度的變化將對干燥時間的數值產生較大的影響。又如在拉伸性能試驗中，經烘干處理后的試件，均需取出冷卻至室溫才能進行測定。 
    5、制備厚薄均勻的試件,是數據準確的關鍵本標準涉及的產品由于是水乳型涂料，加之I型和II型產品聚灰比不同，其稠度不一，因此制備厚度均勻的試片，是使試驗數據準確的重要環節。特別是對于聚灰比較小的II型產品，加粉料時宜先用手工混合攪拌略勻后，再用機械繼續攪拌，易形成均勻漿液；由于漿料稠度較大，無法刷涂，最好采用刮刀或抹刀刮涂，否則易造成厚薄不均。另外需注意一次制備涂膜試片時尺寸不宜太大。
四、本標準的特點 
     長期以來，傳統的或是新型的防水材料，其產品標準基本是按材料或性能分類，制定的技術指標也多以滿足屋面防水工程的要求為主，缺乏針對地下工程防水特需的技術指標，致使地下工程需要的防水材料選擇性較小，也使防水專家在制定《地下工程防水技術規范》時，推薦推廣應用新型防水材料方面感到困難。本標準的制訂，在一定程度上解決了使用部門長期困惑的難題。首次從屋面和地下防水部位的不同要求角度，對聚合物水泥防水涂料產品性能進行分類，即按用途分為I型和II型。按防水部位應用時的差異來區分產品的性能，其優越性在于：
   （a）有利于企業生產適用性、針對性更強的產品，使企業為用戶服務的目標更加 明確，更易擴大產品的推廣應用。
   （b）有利于企業的成本核算，可用不同價位的原材料制造不同性能、不同用途的產品，可在一定程度上節約原材料。
   （C）由于分類明確、用途清楚、指標具體，使用部門可對號入座，致使用戶選材既方便又放心。
五、 結語 
   聚合物水泥防水涂料產品行業標準的制訂，統一了產品名稱，規范了技術指標，確立了試驗方法，使企業產品質量有章可循，企業間的產品水平有了可比尺度，上檔次有了目標，整頓市場有了技術依據。本標準的特點與應用結合十分緊密，所定技術指標既為 GB50207 國標修訂提供了科學數據，又與新修訂的《地下工程防水技術規范》中的指標取得了協調一致，這將極大地促進產品的擴大推廣應用。
  JS復合防水涂料是近幾年開發的新型防水材料，產品行業標準系首次制訂，需在生產與實踐中進一步總結經驗,發現問題，以便不斷修正與提高。在標準征求意見時，有人提出希望簡化制膜養護過程，縮短測試周期，此次由于缺乏試驗數據的積累，該問題留待下次修訂時予以完善。