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探析防水卷材耐根穿刺检测现状与问题

发表时间：2020/10/27 来源：《基层建设》2020年第19期作者：韦海纯

[导读] 摘要：用于种植屋面的防水卷材必须具备耐根穿刺性能才能保证防水性能持久稳定，我国因此发布了两个涉及耐穿刺检测的标准，对于推动国内耐根穿刺防水卷材性能提升必将发挥重要作用，故而本文对防水卷材耐根穿刺检测现状与问题进行了分析。

        广西华都建筑科技有限公司
        摘要：用于种植屋面的防水卷材必须具备耐根穿刺性能才能保证防水性能持久稳定，我国因此发布了两个涉及耐穿刺检测的标准，对于推动国内耐根穿刺防水卷材性能提升必将发挥重要作用，故而本文对防水卷材耐根穿刺检测现状与问题进行了分析。
        关键词：防水卷材；耐根穿刺；检测；现状；问题
        随着种植屋面应用的增多，根穿刺导致屋面渗漏问题也不时出现。根穿刺是植物根进入或穿透种植屋面防水卷材平面或接缝中使卷材防水失效的现象。我国先后发布了《种植屋面用耐根穿刺防水卷材》（JC/T 1075-2008）和《种植屋面用耐根穿刺防水卷材》（GB/T 35468-2017），前者由国家发改委发布，后者由国家质量监督检验检疫总局与国家标准化管理委员会联合发布，两个标准不存在替代关系，即新标准公布未造成旧标准的废止。两个标准大部分内容相近，例如两者都将耐根穿刺的试验方法作为规范性附录形式单列出来，并且试验方法与内容也基本一致；但两个标准在产品类型、产品标记、术语定义、一般要求、技术要求、性能指标、型式检验规定等方面还是存在差别，例如新标准型式检验周期定为8年，旧标准为5年。为了更好地应用耐根穿刺检测技术，本文对防水卷材耐根穿刺检测现状与问题进行了分析。
        1 防水卷材耐根穿刺检测现状
        1.1耐根穿刺检测方法研究
        我国耐根穿刺检测研究比较晚，2007年才开始种植屋面耐根穿刺防水卷材的研究，参照欧洲标准和自身试验结果公布了行业标准JC/T 1075-2008[1]。欧洲对防水卷材耐根穿刺研究起步较早，从20世纪80年代中期开始研究，90年代提出了屋顶绿化的相关指南，2006年公布了耐根穿刺测定标准草案Pr EN 13948：2006，2007年又公布了正式标准EN 13948：2007，我国耐根穿刺检测标准主要参照了这两项标准[2]。
        1.2 耐根穿刺防水卷材类别
        我国标准将耐根穿刺防水卷材分为沥青、塑料和橡胶三大类。沥青类防水卷材又分为聚酯胎改性沥青防水卷材、铜胎基/复合铜胎基改性沥青防水卷材、聚乙烯胎基改性沥青防水卷材、高分子聚烯烃胎基改性沥青防水卷材等。塑料类防水卷材可分为聚氯乙烯（PVC）防水卷材、高密度聚乙烯（HDPE）防水卷材等。橡胶类防水卷材分为三元乙丙（EPDM）防水卷材、热塑性聚烯烃（TPO）防水卷材等。不同类别防水卷材耐根穿刺效果也有所差别，沥青类防水卷材是市场主流，占所有耐根穿刺防水卷材的65%以上，耐根穿刺合格率接近50%[3]；塑料类防水卷材中，PVC防水卷材耐根穿刺合格率约70%；橡胶类防水卷材中，TPO防水卷材耐根穿刺合格率超过60%，EPDM防水卷材耐根穿刺合格率为50%。
        1.3 耐根穿刺破坏形式
        防水卷材耐根穿刺性能检测时会出现接缝破坏、平面破坏以及接缝平面皆破坏三种形式。以沥青类防水卷材为例，接缝破坏占72.5%，平面破坏占12.5%，接缝平面皆破坏占15%，可见接缝破坏是主要形式。平面破坏主要是防水卷材自身材料性能达不到耐根穿刺要求，接缝破坏可能是材料问题，也可能是施工问题，例如防水卷材采用热熔接缝，加热的温度、时间都可能影响接缝质量。
        2 防水卷材耐根穿刺检测问题
        2.1阻根剂添加问题
        新标准在术语与定义中给出了阻根剂，这是一种阻止或延缓植物生长的化学添加剂，可加在防水卷材或接缝材料中。目前，阻根剂基本上来自进口，主要为奥地利碧谢霍夫曼和德国朗盛生产。阻根剂的主要成分是（R）-2-（4-氯-2-甲基苯氧）丙酸辛酯或二-2-（4-氯-2-甲基-苯氧基）丙酸-多聚乙二醇酯。

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通常，阻根剂建议添加量为0.3%～0.6%，采用气相色谱法可以测定防水卷材中的阻根剂成分以及添加量。要不要添加阻根剂与防水卷材类别有关，沥青类防水卷材未添加阻根剂或添加量不足时，基本上不能通过耐根穿刺试验；而PVC、TPO卷材自身强度和耐腐蚀性较好，若接缝处理得当，可形成完整整体，不添加阻根剂也能过耐根穿刺试验。但国内防水卷材用料与国外不同，国外生产的改性沥青卷材完全采用SBS改性，而国内厂家为了降低成本，会加入再生胶粉和机油，这些物质的加入提高了改性温度、延长了改性时间，使阻根剂分解，若仍按建议添加量添加，耐根穿刺性能是达不到要求的。然而过量添加阻根剂又会影响植物生长，所以标准规定植物生长量达不到对照箱的80%，则试验无效。因此，阻根剂添加量需要防水卷材生产厂家通过试验确定。
        2.2 接缝施工问题
        热熔接合是防水卷材接缝处理的一种主要方法，通常采用喷灯加热，施工时的火焰强度和停留时间会对接合质量有关键性影响。对于沥青类防水卷材来说，用火焰加热卷材接合面应充分，使接合面材料熔化，一次完成粘合，避免因为反复加热使阻根剂大量分解。理想的接合效果是粘合后接缝边缘挤出0.5～1cm的“油线”。但是国内生产的SBS改性沥青防水卷材由于加入了再生胶粉，熔融温度较高，接缝边缘挤不出“油线”，接缝接合质量就比较差，容易发生接缝耐根穿刺试验破坏。更有甚者，为了达到接缝完全熔融效果，不惜对接合部位长时间加热，使得接缝处的阻根剂完全分解，没有了阻根剂，即使接合质量再好也不能阻挡根穿刺。标准中有规定，当卷材含阻根剂时，植物的根系侵入卷材平面或接缝处不大于5mm。不判定为根穿刺，但并不是说就可以反复加热或粘合后再加热油线。
        对于PVC、TPO这一类防水卷材来说，一般无需添加阻根剂，但仍然存在接缝破坏的问题，基本上可以确定是施工问题，主要是温度控制不当，温度不够容易形成虚焊，温度过高则使材料破坏。另一方面，PVC卷材生产时会加入增塑剂，有些厂家为降低成本加入较多的低分子增塑剂，加热后低分子增塑剂容易迁移到卷材表面，使卷材硬化、变脆，易开裂和老化，所以接缝处容易发生根穿刺。TPO卷材不加入增塑剂，但会加入填料和阻燃剂，如果生产时混合不充分就比较难焊接，容易出现虚焊，所以卷材生产工艺需要改善。
        EPDM防水卷材接缝处理可采用胶粘方式或用丁基密封胶带施工。由于胶粘方式耐水性不佳，通常采用丁基密封胶带进行施工，但丁基密封胶带本身不具备耐根穿刺能力，所以应在丁基密封胶带中加入阻根剂或采用聚乙烯膜面的丁基胶带封口。
        2.3 耐根穿刺检测时间问题
        标准规定，防水卷材耐根穿刺试验的最短周期为2年，这意味着耐根穿刺检测只针对产品，而建设单位希望对防水卷材进行复检，2年时间对产品复检来说有点长，所以应尽快出台耐根穿刺快速检测标准。目前，国内有用羽扇豆、蚕豆试验的案例，但还不能作为检测标准来应用。
        3 结语
        屋面种植是解决屋面保温隔热的一项重要措施，但要避免因防水能力破坏而引起屋面渗漏，就须解决好防水卷材耐根穿刺的问题。随着相关标准的公布，越来越多的检测单位开展了耐根穿刺研究。整体而言，我国防水卷材耐根穿刺性能还需改善，从生产、设计、施工等各方面找出问题原因并加以改进，才能有根本的改观。
        参考文献：
        [1]聂秋枫，王茂良，刘思，等.屋顶绿化用防水卷材耐根穿刺检测中的问题探讨[J].建设科技，2014（13）：26-27，31.
        [2]聂秋枫，邢越，马永硕，等.GB/T 35468—2017《种植屋面用耐根穿刺防水卷材》耐根穿刺性能验证试验报告[J].中国建筑防水，2018（15）：20-24.
        [3]臧凡，袁志欣，龚春平，等.改性沥青类耐根穿刺防水卷材比较试验的分析[J].建设科技，2018（12）：45-48.