第四节 建筑用防水与保温材料
1.如何选择基础用防水材料
一般来说防止雨水、地下水、腐蚀性液体以及空气中的湿气、蒸汽等侵入建筑物的材料基本上都统称为防水材料。在自建小别墅中,常用的防水材料有防水卷材、防水砂浆和防水涂料这几种。
现在市场上的防水材料众多,很多人不知道怎么去选择,但是防水对于自建房来说,非常关键。防水材料的质量不好,导致的结果就是返潮、长霉,进而影响结构安全与环境健康。对于常见的防水材料,可以从以下几个方面入手进行挑选。
(1)就防水卷材而言,首先看外观
①看表面是否美观、平整、有无气泡、麻坑等;
②看卷材厚度是否均匀一致;
③看胎体位置是否居中,有无未被浸透的现象(常说的露白槎);
④看断面油质光亮度;
⑤看覆面材料是否粘接牢固。
(2)防水涂料 防水涂料可看其颜色是否纯正,有无沉淀物等,然后将样片放入杯中加入清水泡一泡,看看水是否变混浊,有无溶胀现象,有无乳液析出;然后再取出样片,拉伸时如果变糟变软,这样的材料长期处于泡水的环境是非常不利的,不能保证防水质量。
(3)闻一闻气味 以改性沥青防水卷材来说,符合国家标准的合格产品,基本上没有什么气味。在闻的过程中,要注意以下几点:①有无废机油的味道;②有无废胶粉的味道;③有无苯的味道;④有无其他异味。
质量好的改性沥青防水卷材在施工烘烤过程中,不太容易出油,一旦出油后就能粘接牢固。而有些材料极易出油,是因为其中加入了大量的废机油等溶剂,使得卷材变得柔软,然而当废机油挥发掉后,在很短的时间内,卷材就会干缩发硬,各种性能指标就会大幅下降,使用时寿命大大减少。
一般来说,对于防水涂料而言,有各种异味的涂料大多属于非环保涂料,应慎重选择。
(4)多问 多向商家询问、咨询,从了解的内容来分析、辨别、比较材料的质量。主要打听一下:①厂家原材料的产地、规格、型号;②生产线及设备状况;③生产工艺及管理水平。
(5)试一试 对于防水材料可以多试一试,比如可以用手摸、折、烤、撕、拉等,以手感来判断材料的质量。
以改性沥青防水卷材来说,应该具有以下几个方面的特点:①手感柔软,有橡胶的弹性;②断面的沥青涂盖层可拉出较长的细丝;③反复弯折其折痕处没有裂纹。质量好的产品,在施工中无收缩变形、无气泡出现。
而三元乙丙防水卷材的特点则是:①用白纸摩擦表面,无析出物;②用手撕,不能撕裂或撕裂时呈圆弧状的质量较好。
对于刚性堵漏防渗材料来说,可以选择样品做实验,在固化后的样品表面滴上水滴,如果水滴不吸收,呈球状,质量就相对较好,反之则是劣质品。
2.常用的防水涂料有哪些
对于建筑来说,防水是一个极为重要的环节,目前防水涂料应用得非常广泛,市面上能见到的防水涂料主要有:水性沥青基防水涂料、聚氨酯防水涂料、水性聚氯乙烯焦油防水涂料、聚氯乙烯弹性防水涂料、皂液乳化沥青、溶剂型橡胶沥青防水涂料、聚合物乳液建筑防水涂料、聚合物水泥防水涂料、界面渗透型防水涂料等。需要提醒的是,有些防水涂料因为有毒和污染现场,已被国家明令限制使用,如聚氯乙烯改性煤焦油防水涂料等。
按材料性质,防水涂料可以分为以下三种。
(1)有机防水涂料 主要包括合成橡胶类、合成树酯类和橡胶沥青等。有机防水涂料固化成膜后最终是形成柔性防水层,常用于房屋的迎水面,这是充分发挥有机防水涂料在一定厚度时有较好的抗渗性。在房屋的基层面上(特别是在各种复杂表面上)能形成无接缝的完整的防水膜,又能避免涂料与基层黏结力较小的弱点。在冬季施工时,水乳型防水涂料效果不好,应改为反应型防水涂料。溶剂型防水涂料虽然也适合冬季使用,但由于溶剂挥发会污染环境,故不宜在封闭的环境中使用。
常见的氯丁橡胶防水涂料、SBS改性沥青防水涂料等聚合物乳液防水涂料属挥发固化型,聚氨酯防水涂料属反应固化型。
(2)聚合物水泥防水涂料 简称JS防水涂料。聚合物水泥防水涂料所用原材料不会对环境和人体健康构成危害,具有比一般有机涂料干燥快、弹性模量低、体积收缩小、抗渗性好等优点,国外称之为弹性水泥防水涂料或者水凝固型涂料。JS防水涂料又可以分为以下两类:
①以聚合物为主的防水涂料,主要用于非长期浸水环境下的建筑防水工程;
②以水泥为主的防水涂料,适用于长期浸水环境下的建筑防水工程。
(3)无机防水涂料 主要是水泥类无机活性涂料,包括聚合物改性水泥基防水涂料和水泥基渗透结晶型防水涂料。这是一种以水泥石英砂等为基材,掺入各种活性化学物质配制的一种刚性防水材料,它既可作为防水剂直接加入混凝土中,也可作为防水涂层涂刷在混凝土基面上。该材料借助其中的载体不断向混凝土内部渗透,并与混凝土中某种组分形成不溶于水的结晶体充填毛细孔道,大大提高混凝土的密实性和防水性。
无机防水涂料不适用于变形较大或受振动部位,而且无机防水涂料由于凝固快与基面有较强的黏结力,与水泥砂浆防水层、涂料防水层黏结性好,最宜用于背水面混凝土基层上做防水过渡层。
3.如何选择屋面用防水材料
经常使用的屋面防水材料主要包括以下几种:合成高分子防水卷材、高聚物改性沥青防水卷材、沥青防水卷材、高聚物改性沥青防水涂料、合成高分子防水涂料和细石混凝土等。
(1)合成高分子防水卷材 它是以合成橡胶、合成树脂或两者的共混体为基料,制成的可卷曲的片状防水材料。合成高分子防水卷材具有以下特点:
①匀质性好;
②拉伸强度高,完全可以满足施工和应用的实际要求;
③断裂伸长率高,合成高分子防水卷材的断裂伸长率都在100%以上,有的高达500%左右,可以较好地适应建筑工程防水基层伸缩或开裂变形的需要,确保防水质量;
④抗撕裂强度高;
⑤耐热性能好,合成高分子防水卷材在100℃以上的温度条件下,一般都不会流淌和产生集中性气泡;
⑥低温柔性好,一般都在-20℃以下,如三元乙丙橡胶防水卷材的低温柔性在-45℃以下;
⑦耐腐蚀能力强,合成高分子防水卷材的耐臭氧、耐紫外线、耐气候等能力强,耐老化性能好,比较耐用。
(2)高聚物改性沥青防水卷材 它是以合成高分子聚合物改性沥青为涂盖层,纤维织物或纤维毡为胎体,粉状、粒状、片状或薄膜材料为覆面材料制成可卷曲的片状材料。高聚物改性沥青卷材常用的有以下两种。
①弹性体改性沥青卷材(SBS改性沥青卷材)。用SBS改性沥青浸渍胎基,两面涂以SBS沥青涂盖层,上表面撒以细砂、矿物粒(片)料或覆盖聚乙烯膜,下表面撒以细砂或覆盖聚乙烯膜所制成的一类卷材。该类卷材使用聚酯毡和玻纤毡两种胎基。聚酯毡(长丝聚酯无纺布)力学性能很好,耐水性、耐腐蚀性也很好,是各种胎基中最高级的;玻纤毡耐水性、耐腐蚀性好,价格低,但强度低,无延展性。
改性沥青防水卷材的最大特点是低温柔性好,冷热地区均适用,特别适用于寒冷地区,可用于特别重要及一般防水等级的屋面、地下防水工程、特殊结构防水工程。施工可采用热熔法,亦可采用冷粘法。
②塑性体改性沥青卷材(APP改性沥青卷材)。它属于塑性体沥青防水卷材中的一种。它是用APP改性沥青浸渍胎基(玻纤毡、聚酯毡布涂盖两面,上表面撒以细砂、矿物粒(片)料或覆盖聚乙烯膜,下表面撒以砂或覆盖聚乙烯膜的一类防水卷材。
APP改性沥青防水卷材的性能接近SBS改性沥青卷材。其最突出的特点是耐高温性能好,130℃高温下不流淌,特别适合高温地区或太阳辐射强烈地区使用。另外APP改性沥青防水卷材热熔性非常好,特别适合热熔法施工,也可用冷粘法施工。
(3)沥青防水卷材 它指的是有胎卷材和无胎卷材。凡是用厚纸或玻璃丝布、石棉布、棉麻织品等胎料浸渍石油沥青制成的卷状材料,称为有胎卷材;将石棉、橡胶粉等掺入沥青材料中,经碾压制成的卷状材料称为辊压卷材,即无胎卷材。
(4)高聚物改性沥青防水涂料 以沥青为基料,用合成高分子聚合物进行改性,配制成的水乳型或溶剂型防水涂料。与沥青基涂料相比,高聚物改性沥青防水涂料在柔韧性、抗裂性、强度、耐高低温性能、使用寿命等方面都有了较大的改进,常用的建材有氯丁橡胶改性沥青涂料、SBS改性沥青涂料及APP改性沥青涂料等,具体性能及应用见表4-6。
表4-6 常见高聚物改性沥青防水涂料
(5)合成高分子防水涂料 它是以合成橡胶或合成树脂为主要成膜物质,配制成的单组分或多组分的防水涂料。由于合成高分子材料本身的优异性能,以此为原料制成的合成高分子防水涂料具有高弹性、防水性、耐久性和优良的耐高低温性能。常用的建材有聚氨酯防水涂料、丙烯酸防水涂料、有机硅防水涂料等,具体性能及应用见表4-7。
表4-7 常见合成高分子防水涂料
(6)细石混凝土 一般是指粗骨料最大粒径不大于15mm的混凝土。
对于细石混凝土,水泥不能使用火山灰质水泥;砂要采用粒径3~5mm的中粗砂,粗骨料含泥量不应大于1%;细骨料含泥量不应大于2%;水采用自来水或可饮用的天然水;混凝土强度不应低于C20,每10m3混凝土水泥用量不少于66kg,水灰比不应大于0.55;含砂率宜为35%~40%;灰砂比宜为1:2~1:2.5。
4.如何选择保温墙体材料
对于现阶段的房屋施工来说,采用黏土空心砖、各种混凝土空心砌块、加气混凝土砌块或条板等单一墙体材料已难满足节能保温的需求。大幅地提高外墙保温性能的有效途径就是采用复合墙体。
复合墙体是指用承重材料墙体(如砖或砌块)与高效保温材料(如聚苯板、岩棉板或玻璃棉板等)进行复合而成的墙体。在复合墙体中,根据保温材料所处的相对位置不同,又分为外保温复合墙体、内保温复合墙体以及夹芯保温复合墙体。
(1)内保温做法 即在外墙内侧(室内一侧)增加保温措施。常用的做法有贴保温板、粉刷石膏(即在墙上粘贴聚苯板,然后用粉刷石膏做面层)、聚苯颗粒胶粉等。内保温虽然保温性能不错,施工也比较简单,但是对外墙某些部位如内外墙交接处难以处理,从而形成“热桥”效应。另外,将保温层直接做在室内,一旦出现问题,维修时对居住环境影响较大。因此,工程质量必须严格把关,避免出现开裂、脱落等现象。
(2)外保温做法 即在墙体外侧(室外一侧)增加保温措施。保温材料可选用聚苯板或岩棉板,采取黏结及锚固件与墙体连接,面层做聚合物砂浆用玻纤网格布增强;对现浇钢筋混凝土外墙,可采取模板内置保温板的复合浇筑方法,使结构与保温同时完成;也可采取聚苯颗粒胶粉在现场喷、抹形成保温层的方法;还可以在工厂制成带饰面层的复合保温板,到现场安装,用锚固件固定在外墙上。与内保温做法比较,外保温的热工效率较高,不占用室内空间,对保护主体结构有利,不仅适用于新建房屋,也适用于既有建筑的节能改造。因此,外保温复合墙体已成为墙体保温方式的发展方向。但由于保温层处于室外环境,因而对外保温的材料性能和施工质量有更为严格的要求。
(3)夹芯保温做法 即把保温材料(聚苯、岩棉、玻璃棉等)放在墙体中间,形成夹芯墙。这种做法将墙体结构和保温层同时完成,对保温材料的保护较为有利。但由于保温材料把墙体分为内外“两层”,因此在内外层墙皮之间必须采取可靠的拉结措施,尤其是对于有抗震要求的地区,措施更是要严格到位。
5.如何选择屋面用保温材料
市面上屋面保温材料有很多种类,应用范围也很广,屋面保温材料应选用孔隙多、表观密度小、导热系数(小)的材料。常用屋面保温材料主要有以下几种。
(1)憎水珍珠岩保温板 它具有容量轻、憎水率高、强度好、导热系数小、施工方便等优点,是其他材料无法比拟的。它广泛用于屋顶、墙体、冷库、粮仓及地下室的保温,隔热和各类保冷工程。
(2)岩棉保温板 以玄武岩及其他天然矿石等为主要原料,经高温熔融成纤维,加入适量黏结剂,固化加工而制成的。建筑用岩棉板具有优良的防火、保温和吸声性能。它主要用于建筑墙体、屋顶的保温隔音,建筑隔墙、防火墙、防火门的防火和降噪。
(3)膨胀珍珠岩 它具有无毒、无味、不腐、不燃、耐碱耐酸、容量轻、绝热、吸声等性能,使用安全、施工方便。
(4)聚苯乙烯膨胀泡沫板(EPS板) 它属于有机类保温材料,是以聚苯乙烯树脂为基料,加入发泡剂等辅助材料,经加热发泡而成的轻质材料。
(5)XPS挤塑聚苯乙烯发泡硬质隔热保温板 由聚苯乙烯树脂及其他添加剂通过连续挤压出成型的硬质泡沫塑料板,简称XPS保温板。XPS保温板因采用挤压过程制造出拥有连续均匀的表面及闭孔式蜂窝结构,这些蜂窝结构的互连壁有一致的厚度,完全不会出现间隙。这种结构让XPS保温板具有良好的隔热性能、低吸水性和抗压强度高等特点。
(6)水泥聚苯小型空心轻质砌块 这种砌块是利用废聚苯和水泥制成的空心砌块,可以改善屋面的保温隔热性能,有390mm×190mm×190mm、390mm×90mm×190mm两种规格,前者主要用于平屋面,后者主要用于坡屋面。
(7)泡沫混凝土保温隔热材料 利用水泥等胶凝材料,大量添加粉煤灰、矿渣、石粉等工业废料,是一种利废、环保、节能的新型屋顶保温隔热材料。泡沫混凝土屋面保温隔热材料制品具有轻质高强、保温隔热、物美价廉、施工速度快等显著特点。既可制成泡沫混凝土屋面保温板,又可根据要求现场施工直接浇筑,施工省时、省力。
(8)玻璃棉 属于玻璃纤维中的一个类别,是一种人造无机纤维。采用石英砂、石灰石、白云石等天然矿石为主要原料,配合一些纯碱、硼砂等化工原料熔成玻璃。在融化状态下,借助外力吹制成絮状细纤维,纤维和纤维之间为立体交叉,互相缠绕在一起,呈现出许多细小的间隙,具有良好的绝热、吸声性能。
(9)玻璃棉毡 为玻璃棉施加黏合剂,加温固化成型的毡状材料。其容重比板材轻,有良好的回弹性、价格便宜、施工方便。玻璃棉毡是为适应大面积敷设需要而制成的卷材,除保持了保温隔热的特点外,还具有十分优异的减振、吸声特性,尤其对中低频和各种振动噪声均有良好的吸收效果,有利于减少噪声污染,改善工作环境。