BST非固化橡胶沥青复合防水系统在建筑防水工程中的应用
1—陈宝贵1苏怀武2 牛恒3
（1.河南建筑材料研究设计院有限公司 郑州 450003； 2.北京蓝翎环科技术有限公司 北京100123; 3.河南万家晴防水技术有限公司 郑州 450000；）
内容提要：本文回顾了30年来我国建筑渗漏的严重情况，介绍了具有可靠防水性能的BST非固化橡胶沥青复合防水系统的组成、技术特征和施工要点。
关键词：渗漏 防水系统 非固化橡胶沥青防水涂料 自粘聚合物改性沥青防水卷材
前言
1988年，中国建筑技术发展研究中心在全国17个省市22个城市中，对10年内竣工的327栋建筑物进行渗漏调查，结果如下：平屋面渗漏水率平均高达70%，其中武汉97%，长沙83%，北京70%，上海 66%，哈尔滨 50%；竣工当年渗漏占37%。北京市建委在雨季后对竣工不久的885幢房屋进行调查，发现525幢建筑物的屋面存在不同程度的渗漏，占调查总数的59.3%。同年有关部门又对210个混凝土衬砌结构的地下室进行渗漏调查，渗漏率达57%。
1991年，建设部在全国对100个大中城市1988至1990年竣工的2072栋、建筑面积共计797.7万m2的工程进行渗漏情况调查【1，2】,在被调查的2072栋房屋建筑中,屋面渗漏的有725栋,占35%;厕浴间渗漏的有708栋,占34.2%。被调查的100个大中城市，抽检工程无一渗漏的只有一个城市,仅占抽检城市总数的1%；全部存在不同程度渗漏现象的城市多达14个,占抽检城市总数的14%。调查结果说明，当时不仅屋面渗漏比较突出，厕浴间、墙面及地下室的渗漏也比较严重。为治理渗漏，建设部于1991年6月13日颁发了《关于治理屋面渗漏的若干规定》（建建字【1991】第370号）、1991年12月13日颁发了《关于提高防水工程质量的若干规定》的通知（建建字【1991】第837号），相关部门开始从设计、材料、施工、管理等方面采取措施，全面提高防水质量。
2014年7月4日，中国建筑防水协会与北京零点市场调查与分析公司联合发布《2013年全国建筑渗漏状况调查项目报告》。本次抽样调查涉及全国28个城市、850个社区，共计勘察2849栋楼房,访问3674名住户。抽样调查了建筑屋面样本2849个，其中有2716个出现不同程度渗漏，屋面渗漏率达到95.33%；抽样调查了地下建筑样本1777个，其中有1022个出现不同程度渗漏，渗漏率达到57.51%；抽样调查了住户样本3674个，其中有1377个出现不同程度渗漏，渗漏率达到37.48%。在此之前，我国政府主管部门也了解到建筑渗漏的严重性，住建部于2013年10月24日发布《关于深入开展全国工程质量专项治理工作的通知》（建质[2013]149号），其中把渗漏列入重点治理内容。国家质检总局、工信部于2013年12月6日联合发布《关于加强建筑防水行业质量建设 促进建筑防水卷材产品质量提升的指导意见》（国质检监[2013]644号）。
多次渗漏调查，调查方法不同，虽然无法从统计数据比较渗漏率的高低，但从多次的调查结果可以看出，从1988年开始，历经近30年的渗漏治理，渗漏率并没有降低，甚至还有升高的趋势。
笔者认为，我国建筑渗漏率居高不下的主要原因如下：（1）是我国建筑防水材料生产企业大多只生产防水材料，没有研发可靠的防水系统。所谓可靠的防水系统，是由防水主材和配套材料（包括粘结材料、密封材料、压条、垫片、固定钉、管箍等）组成的功能完善的防水体系，它具有可靠的防水性能。（2）防水设计错误。防水系统可分为两类：有缝防水和无缝防水【3】。有缝防水主要指各类瓦屋面、含有渗水孔隙的刚性防水层、不耐水长期浸泡的乳液类防水涂层和没有形成可靠的防水系统的卷材防水层，这类防水设计只能坚持“防排结合，以排为主”的设计原则，实际工程中，常常设计在“防排结合、以防为主”的工程上，由于防水层上存在渗水孔隙，导致防不胜防。无缝防水只要指接缝和收头等细部节点得到可靠的固定与密封，防水卷材和配套材料形成具有水密性和气密性的卷材防水系统以及可长期耐水浸泡的有机涂膜防水系统，这类防水系统可以设计在以排为主的工程，也可设计在以防为主的工程。
北京蓝翎环科技术有限公司引进韩国BST非固化橡胶沥青防水涂料生产技术，通过与自粘聚合物改性沥青防水卷材复合，成功研发出的复合防水系统属于无缝防水系统，并在多项工程中取得成功的应用，本文介绍这一系统的组成与特点。
1 材料性能
该复合防水系统是由一道2.0mm厚的BST非固化橡胶沥青防水涂料和一道3mm厚的自粘聚合物改性沥青防水卷材组成。两道防水层彼此高度相容，共同组成的复合防水系统符合《屋面工程技术规范》GB50345-2012和《地下工程防水技术规范》GB50108-2008中一级防水设防的技术要求。
1.1 BST非固化橡胶沥青防水涂料
BST非固化橡胶沥青防水涂料是以石油沥青、高分子聚合物为主要成分，加入特殊添加剂混合而成，它在使用年限内始终保持粘性膏状弹塑体。该产品的核心技术为ATT-003特殊添加剂，它能使BST非固化橡胶沥青防水涂料更为稳定、不离析，与空气长期接触不固化，使产品永久保持弹塑性及蠕变性。其主要性能指标见表1和表2。
表1 BST非固化橡胶沥青防水涂料主要性能指标
序号
项目
性能要求
1
固体含量（%） ≥
99
2
耐热性（℃） ≥
70
无流淌、滑动、滴落
3
低温柔度/（℃）
-20，无裂纹
4
延伸性（无处理）（mm） ≥
25
5
粘结性能
干基面
无界面剥离、脱开/100%内聚破坏
6
潮湿基面
7
剪切状态下的粘合性
卷材与卷材(N/mm)
卷材与基层(N/mm)
8
自愈性（钉杆水密性）
无渗水
9
抗窜水性
0.6Kpa,不窜水
表2 BST非固化橡胶沥青防水涂料的环保性能
序号
检验项目
标准要求（反应型）
检验结果
1
挥发性有机化合物（VOC），（g/L）≤
50
1.9
2
苯（mg/kg） ≤
200
未检出
3
甲苯+乙苯+二甲苯（g/kg） ≤
1.0
未检出
4
蒽（mg/kg） ≤
10
未检出
5
游离TDI（g/kg） ≤
3
未检出
6
可溶性重金属（mg/kg）≤
铅Pb
90
未检出
镉Cd
75
未检出
铬Cr
60
未检出
汞Hg
60
未检出
1.2 BST自粘聚合物改性沥青防水卷材
BST自粘聚合物改性沥青防水卷材是以自粘聚合物改性沥青为基料、以聚酯无纺布为胎体制成的非外露使用的本体自粘防水卷材，执行《自粘聚合物改性沥青防水卷材》GB23441-2009，其性能指标见表3。
表3 BST自粘聚合物改性沥青防水卷材性能指标
序 号
项 目
指 标
1
可溶物含量/(g/㎡)
2100
2
拉力/(N/50mm) ≥
600
3
最大拉力时延伸率 ≥
40
4
剥离强度/（N/mm）
卷材与卷材 ≥
1.0
卷材与铝板 ≥
1.5
5
耐热
70℃无滑动、流淌、滴落
6
低温柔度/℃
-30,无裂纹
7
不透水性
0.3MPa,120min不透水
8
钉杆水密性
通过
9
渗油性/张数 ≤
2
10
持粘性/min ≥
15
11
自粘沥青再剥离强度/（N/mm） ≥
1.5
2 技术特点
在经抛丸工艺处理过的基层上，边涂布BST非固化橡胶沥青防水涂料，边铺设BST自粘聚合物改性沥青防水卷材，二者之间以100%的满粘形式形成复合防水层。卷材的接缝采用非固化橡胶沥青防水涂料满粘与密封，形成了一道密不透水的卷材防水层和一道连续的涂膜防水层，两道防水层均具备整体性。卷材的收头、伸出屋面管道、穿墙管等部位配以金属压条、管箍等配件，与上述复合防水层形成了功能完善的防水系统，该系统具备如下特点。
2.1高度的相容性
BST非固化橡胶沥青防水涂料与BST自粘聚合物改性沥青防水卷材因材性相近而具有高度的相容性，两种材料在工程中复合使用，相互之间不产生有害的物理与化学作用。
2.2 杜绝防水层下窜水
混凝土内部约有20%的孔隙，这些孔隙形状各异、孔径大小不一，或联通或形成独立空间，联通的孔隙形成了渗水通道。BST非固化橡胶沥青防水涂料被涂布在混凝土或砂浆基层上，不仅与基层形成100%的满粘，而且始终保持粘连状态，杜绝了水在防水层下的窜流，这一特性不仅显著地降低了建筑物的渗漏率，而且即使渗漏，因水不在防水层下窜流，也很容易找到渗漏点。
如果把混凝土比喻作建筑物的骨骼，那么始终处于粘连状态的BST非固化橡胶沥青防水涂层犹如附着在骨骼上的肌肉，涂层表面复合的BST自粘聚合物改性沥青防水卷材具有-30℃的低温柔性，犹如肌肉表面的皮肤，肌肉分别与皮肤和骨骼满粘，因此，此类防水为皮肤式防水。
与SBS改性沥青防水卷材相比，尽管在实际工程中我们采取满粘施工工艺，但SBS改性沥青防水卷材与基层之间实际上并没有形成100%的满粘，而是形成了粘结点更加密集的点粘。粘结点周围的空腔彼此联通，如果SBS改性沥青防水层有渗漏点，水便会在防水层下四处窜流，SBS改性沥青防水卷层犹如建筑物表面的雨衣，此类防水为雨衣式防水。
显然，皮肤式防水与雨衣式防水相比，前者更有利于杜绝水在防水层下的窜流。
2.3 可与多种材料粘结
在使用过程中,BST非固化橡胶沥青防水涂料始终处于粘连状态，依靠自身的自粘力，可以和混凝土、金属、塑料、玻璃等几乎所有的材料粘合在一起。这一特性使BST非固化橡胶沥青防水涂料不仅可以在材质不同的基面使用，而且可以和水落口、穿墙管等细部构件牢靠地粘结在一起。
BST非固化橡胶沥青防水涂层与水落口、伸出屋面管道、穿墙管等细部构件紧密地粘连在一起，细部构件成为防水层的一部分，BST非固化橡胶沥青防水涂层与细部构件共同形成具备整体性的防水层，从而杜绝了细部节点部位的渗漏。
2.4 抵抗基层开裂
开裂是混凝土固有的属性，人们开展了大量的科学研究，试图消灭混凝土的开裂现象，但只做到了减少混凝土开裂，仍不能做到消灭混凝土开裂。
传统的防水涂料涂布到基层上后，也与基层形成满粘。建筑物在使用过程中，基层会在人们预想之外的地方开裂而产生裂纹，裂纹宽度从无到有，这一过程对满粘在基层上的防水涂层产生了无限量的拉伸，因此，即使涂层具备300%以上的延伸率，也远远小于无限量这个数值，所以，在工程中我们常常看到基层开裂处的涂层被拉断，这就是我们在工程中常见到的 “0延伸断裂”现象。
防止0延伸断裂的技术措施是在涂层中铺设胎体增强层，当基层开裂涂层被拉伸时，胎体增强层下的涂层被拉断，并与基层剥离；因胎体增强层的增强作用，胎体增强层上的涂层未被拉断，从而避免0延伸断裂现象的产生。为保持涂层具有较长的使用寿命，《屋面工程技术规范》GB50349-2012把胎体增强层上的涂层厚度设计为不小于1mm。
BST非固化橡胶沥青防水涂层在-20℃~70℃的温度范围内始终处于粘连状态，当基层开裂时，裂缝表面的BST非固化橡胶沥青防水涂层变薄，但并未拉断，这一过程吸收了混凝土开裂对防水层产生的应力，避免了涂层和其表面的卷材防水层被拉断，消除了0延伸断裂现象，从而保证了涂膜防水层和卷材的整体性，避免了渗漏。
2.5 抵抗异物刺伤
由于BST非固化橡胶沥青防水涂层在-20℃~70℃的温度范围内始终处于粘连状态，并且BST非固化橡胶沥青防水涂层与几乎所有的材料能粘结在一起，当BST非固化橡胶沥青防水涂层被异物（如钉）穿透时，BST非固化橡胶沥青防水涂层能立即与异物粘结在一起，从而确保被刺穿的防水层不渗漏。当异物取出时，因BST非固化橡胶沥青防水涂层具有蠕变性，可自行愈合BST非固化橡胶沥青防水涂层上的孔洞，从而保证防水涂层的整体性。
2.6 可在低温下施工
溶剂型涂料在负温下虽不会冻结，但粘度增大会增加施工操作难度，涂布前须采取加温措施保证其可涂性，所以溶剂型涂料的施工环境温度宜在-5℃～35℃。水乳型涂料在低温下将延长固化时间，同时涂层易遭冻结而失去防水作用；环境温度过高时，水蒸发过快，涂膜易产生收缩而出现裂缝，所以水乳型涂料的施工环境温度宜为5℃～35℃。
BST非固化橡胶沥青防水涂料是几乎不含挥发物的热熔型油性涂料，固含量不小于99%，现场只需要加热至流动状态即可进行涂布，冷却后形成粘连状防水涂层。BST非固化橡胶沥青防水涂层具有-20℃耐低温性能，可以在-20℃的条件下施工。
2.7可在潮湿基面施工
由于BST非固化橡胶沥青防水涂料含有特殊添加剂，使该涂层与潮湿基面具有良好的粘结力，施工现场只要无明水即可施工。这一性能不仅大大缩短了工期，而且特别适合在地下工程中使用。
2.8 施工方式灵活
BST非固化橡胶沥青防水涂料可以喷涂施工、也可以刮涂施工。
单独采用BST非固化橡胶沥青防水涂料做涂膜防水层时，大面积可采用喷涂施工，极大地提高施工速度，北京兰陵环科防水技术有限公司专门研发了配套的喷涂设备，并申请了专利。
当BST非固化橡胶沥青防水涂料与自粘聚合物改性沥青防水卷材复合使用时，宜选用刮涂法施工，边刮涂边铺设卷材。
3 操作要点
3.1 基层处理
施工前，基层应符合下列要求：（1）伸出屋面管道、水落口、穿墙管等设施已经安装完毕；（2）基层排水坡度符合设计要求；（3）基层表面平整、坚固、干净、无明水；（4）凸出基层的砂浆需剔凿、铲除，凹陷部分应用砂浆抹平。
混凝土基层表面有一层水泥浮浆层，厚约0.3mm，强度极弱。涂布BST非固化橡胶沥青防水涂料前，应启动抛丸机，对混凝土基层进行打磨处理，将水泥浮浆层打磨掉并吸附收集在一起，露出坚固的混凝土基层。浮浆层抛去后，基层表面的细微裂纹、微小的凹坑完全暴露出来，这些裂纹、凹坑多属渗水通道。
抛丸后，在基层上弹线，做卷材铺设规划。
3.2加热BST非固化橡胶沥青防水涂料
出厂时防水涂料装在广口铁皮桶中，单桶包装25kg/桶，常温下涂料在桶中呈粘连膏状体。施工前，把铁皮桶放入拖桶设备中加热，桶壁内侧的膏状涂料逐步变稀，然后倒入专用加热设备中，温度控制在150℃至180℃之间，加热至流动状态备用。
3.3 铺设防水层
铺设防水层应遵守《屋面工程技术规范》GB50345和《地下工程防水技术规范》GB50108的技术要求。首先在细部节点部位做附加层，再开展大面积施工。大面积施工时，应控制BST非固化橡胶沥青涂料的使用温度，防止温度过高导致涂层达不到设计厚度。应边涂布防水涂料边铺设BST自粘聚合物改性沥青防水卷材，接缝宽度100mm。卷材与基层采用满粘施工工艺，卷材搭接缝采用BST非固化橡胶沥青防水涂料满粘与密封。
3.4 机械固定
女儿墙、山墙、檐头等部位，卷材的收头采用金属压条和水泥钉固定、上翻至管道上的防水层收头采用管箍固定，并用BST非固化橡胶沥青防水涂料密封钉眼和卷材收头。
4 应用案例
北京蓝翎环科技术有限公司将该系统应用于北京总后军需物资油料部干部经济适用住房的地下室底板、屋面，施工面积9.8万平方米；安徽亳州古井贡酒生态产业园的厂房屋面，施工面积18万平方米；宿迁市中央国际购物广场的地下室底板，施工面积10.5万平方米；台州高速天和壹号茗苑工程BT项目的顶板屋面，施工面积4.5万平方米；大连金家街1号宗地改造项目的地下室底板，施工面积2.14万平方米；西安时代中心地标项目的地下室底板、屋面，施工面积3.5万平方米等多项防水工程。
5 结束语
北京蓝翎环科技术有限公司依托国际知名学府韩国首尔科技大学和韩国科技研究院，研发的BST非固化橡胶沥青涂料防水技术被列入《建筑业十项新技术（2010版）》之七项防水新技术和住建部2013年全国建设行业科技推广项目，BST非固化橡胶沥青涂料防水技术荣获2013年全国建筑防水行业科技进步一等奖。2010年北京蓝翎环科技术有限公司参编了国家标准设计图集（10J301）《地下建筑防水构造》；2012年参编了国家标准设计图集（12J201）《平屋面建筑构造》,目前，BST非固化橡胶沥青复合防水系统正在全国范围内推广应用。
閱讀更多 功夫防水 的文章
