自粘胶膜防水预铺反粘施工卷材变形程度监测研究

师丽

摘要：为分析自粘胶防水预铺卷材在施工完成以后受外界温度、湿度及自身材料特性作用下出现变形的规律，从而掌握该类防水卷材的最佳施工工艺。以高分子热熔压敏胶为原材料制备一种防水卷材，结合雨水气候、环境温度、材料特性、钢筋工程施工等因素对自粘胶膜防水预铺反粘施工卷材变形程度进行监测，分析不同条件下防水卷材的尺寸稳定性等。结果表明，温度对防水卷材变形程度的影响最为明显，温度越高防水卷材越容易出现变形。其次为钢筋工程施工、雨水气候。而材料特性对防水卷材变形的影响程度最低。

关键词：自粘胶膜防水卷材；预铺反粘施工；卷材变形；实施监测

中图分类号：TU761.1+1；TQ436+.3文獻标志码：A文章编号：1001-5922（2023）05-0029-04

Study on deformation monitoring of self-adhesive film waterproof prelaying anti-adhesive construction coil

SHI Li

（College of Architectural Eengineering，Yulin University，Yulin 719000，Shaanxi China）

Abstract：The deformation law of self-adhesive waterproof prelaying coil after completion of construction under the influence of external temperature，humidity and its own material characteristics was analyzed，so as to master the best construction technology of this kind of waterproof coil. A waterproof coil was prepared with polymer hot melt pressure sensitive adhesive as the raw material. Combined with the factors of rain climate，environmental tempera- ture，material characteristics，reinforcement engineering construction and other factors，the deformation degree of self-adhesive film waterproof prelaying anti-adhesive construction coil was monitored，and the dimensional stability of waterproof coil was analyzed under different conditions. Results show that the influence of temperature on the de- formation degree of waterproof coil is the most obvious. The higher the temperature is，the more easily the water- proof coil is deformed，followed by the reinforcement engineering construction and rain climate，and the material characteristics have the least influence on the deformation degree of waterproof coil.

Keywords：self-adhesive film waterproof coil；prelay anti-adhesive construction；coil deformation; implement mon- itoring

自粘胶膜防水卷材通常是由高分子材料制作而成，其组成成分还包括页岩保护层等。这种卷材的优点主要在于高分子材料的大幅度使用能够在物理性能方面提供一般防水卷材无法比拟的耐撕裂、力学强度等。还可以通过预铺反粘法使粘接面与现浇混凝土基础底板充分结合，形成极为完整、紧密的防水层，避免因为卷材破损而出现防水层渗漏等现象[1]。以聚乙烯丙纶复合自粘防水卷材为例，对这类防水卷材在开展预铺反粘施工过程中的变形因素进行分析，旨在提高自粘胶膜防水预铺反粘施工卷材的可靠性。

1 实验材料与方法

1.1实验材料与设备

1.1.1 实验材料

自粘胶膜防水预铺反粘施工的整个过程需要用到的主要材料包括自粘胶膜、高分子片材及表面保护层等[2]。主要实验材料：自粘胶膜（高分子热熔压敏胶），苏州惠洋胶粘制品有限公司；高分子片材（高密度聚乙烯膜），山东鑫之源新材料科技有限公司；表面保护层（超分散复合纳米活性金属氧化物），山东鑫之源新材料科技有限公司；基础混凝土，廊坊华澎新型建材有限公司。

高分子热熔压敏胶、改性沥青、丁基橡胶等是目前常用的自粘胶料[3]。相比于另外2种自粘胶料，高分子热熔压敏胶具有自然环境下不易老化、配方可调整性强等优势，在轻微的压力作用下，这种高分子热熔压敏胶便可以通过混凝土表面的微毛细孔进入混凝土层中，以达到充分的粘接效果。

片材层的主要作用是承载自粘胶膜和防粘层等。本文选择高密度聚乙烯膜作为高分子片材的主要目的，是利用该材料拉伸强度高、抗冲击强度大等性能优势保证在施工过程中既不会出现自粘胶膜材料反渗透的问题，又能保证常见的酸碱盐环境无法对卷材形成腐蚀。表面保护层的存在能够保证卷材尽可能避免受到紫外线、外界破坏力等的影响。超分散复合纳米活性金属氧化物通过喷涂的形式铺设在卷材表面可以形成一种特殊的隔离自粘层，这种隔离自粘层的存在能够充分抵挡外界环境的各种因素的负面影响，保证防水层可以长时间健康工作[4-5]。

1.1.2 实验设备

实验用到的主要实验设备：高精度激光测量仪、便携式手持激光3D扫描仪（广东川禾精密仪器有限公司）。

利用这2种设备对试样的原始尺寸进行测量，保证试件原始尺寸1.2 mm×10 mm×10 mm。

1.2实验方法

1.2.1 卷材变形影响

能够明显影响自粘胶膜防腐水卷变形的国素主要包括气候、温度、材料特性、钢筋工程施式等[6]。

气候方面，本文主要考虑雨水对防水卷材变形量的影响。在开展卷材变形程度监测时的场景为陕西省北部某地。在该地区2022年3月1日至4月1日期间，铺设完成的防水卷材共经历小雨3次，总降水量约7 mm。通过对比降水区域和未降水区域的卷材变形量得出雨水气候对防水卷材变形的影响规律。

温度方面，本文的实验场景中日最高气温为24℃ ， 最低气温为-1℃。该地区早晚存在较大温差，在检测期间内的日平均温度变化也较为明显。这期间选择平均气温为4.5、15.5℃条件下的材料变形量进行监测，得出温度对防水卷材变形量的影响规律。

材料特性方面，这类自粘胶膜防水卷材大多数在制作完成以后会以卷装进行包装以后开展运输，施工环节开始之时需要先将这些成卷的材料进行平铺[7]。由于高分子材料存在一定的材料记忆性，防水卷材在平铺以后会因为自身的弹性形变而产生一定的收缩，进而影响材料的变形程度。此外，采用反粘工艺进行预铺施工时，由于防水卷材需要首先进行大面积空铺，而后再进行反粘施工，此时卷材的材料记忆性会进一步加深最终的卷材收缩变形程度。

1.2.2 卷材施工影响

钢筋工程施工方面，通常来说由于自粘胶膜防水卷材的表面被喷涂了一层超分散复合纳米活性金属氧化物，因此并不需要进行额外的防水层施工。但是钢筋工程在施工过程中会出现搬运、绑扎等冲击行为，这些行为也會对防水卷材形成一定的影响[8-9]。

2 结果与分析

2.1 雨水气候对防水卷材变形量的影响

在分析雨水气候时，将一部分施工完成的卷材进行透明雨棚遮挡，对比经历自然降雨的卷材厚度×宽度×长度等，得出气候对防水卷材变形程度的影响规律。表1为经历/未经历降雨时防水卷材“厚度×宽度×长度”指标的变化情况。

淋雨组的防水卷在记录时间内的第5、11 d分别发生一次自然降雨，而降雨的存在会直接导致卷材的整体体积小幅提升。第5 d时卷材达到了122.2 mm3，超过了防水卷材原始尺寸。降雨过后卷材的变形幅度加剧，第7d较第5 d时的防水卷材变化量高达3.5 mm3；而记录时间第11、13 d的防水卷材变形量也印证了这一结论，即降雨会小幅增加防水卷材的体积，在降雨过后防水卷材的体积会突然下降；在第17 d以后淋雨组防水卷材的尺寸趋于稳定达到117.1 mm3[10]。

通过2组的对比可知，降雨会给防水卷材的变形量带来明显的影响。但是从防水卷材的最终尺寸来看，淋雨组的最终变形量反而较防雨组更小。这可能是因为适量的降雨会阻碍防水卷材的自然收缩，在反复的收缩和扩张过程中更好地发挥防水卷材的材料性能[11]。

2.2 温度对防水卷材变形量的影响

根据施工地区的气候特征，本文选择日平均温度15.5、4.5℃这2种变量作为考量防水卷材变形程度的主要温度指标。表2为2种不同温度条件下防水卷材的厚度×宽度×长度指标的变化情况[12]。

由表2可知，从日平均温度15.5℃组来看，随着铺设时间的延长，防水卷材的尺寸逐渐降低，最终变形稳定在115.2 mm3左右，较防水卷材的原始尺寸而言最终变形量约4.8 mm3左右。从日平均温度4.5℃组来看，随着铺设时间的延长，防水卷材的尺寸同样呈现出逐渐降低的变化状态，最终变形稳定在116.1 mm3左右，较防水卷材的原始尺寸而言最终变形量约3.9mm3左右[13]。

从2组试件对比来看，当日平均温度为15.5℃时，防水卷材的最终变形量较日平均温度4.5℃时更大。这是因为在自然环境下当温度提升时，防水卷材会更为柔软即材料的硬度较平均温度4.5℃时更低，此时防水卷材更容易出现变形。而日平均温度更低时，材料的硬度更高，此时防水卷材较不容易出现变形。

2.3 材料特性对防水卷材变形量的影响

在开展实验之前，从防水卷材生产厂家处直接获取了一整面1m2左右的纯平形态卷材，这部分卷材与卷状包装运输的卷材进行对比分析，得到表3所示的材料特性对防水卷材变形量的影响情况[14]。

由表3可知，从纯平卷材的尺寸变化情况来看，随着铺设时间的延长，防水卷材的整体尺寸呈现出逐渐降低的状态并在11 d左右达到稳定，最终30 d 时的厚度×宽度×长度约为118.0 mm3左右。

从卷状卷材的尺寸变化情况来看，随着铺设时间的延长，防水卷材的整体尺寸同样呈现出先降低后逐渐稳定的状态，初始稳定状态同样发生在11 d 时，最终30 d 时的厚度×宽度×长度约为118.1 mm3左右。

从2组卷材对比看，卷材的形变规律几乎完全一致，最终变形量也所差无几。由此表明，尽管从理论上来看防水卷材的最初形态会对卷材最终的变形量形成一定的影响，但这种影响微乎其微基本可忽略。

2.4 钢筋工程施工对防水卷材变形量的影响

防水卷材通常的施工周期不会超过2 d，在防水卷材铺设完以后，施工人员一般就会安排正式的钢筋工程施工。钢筋会插入防水卷材所在的水泥面内部，通常这一施工周期为5 d。表4为钢筋工程施工前后防水卷材的尺寸变化情况[15]。

由表4可知，从未进行钢筋工程施工组的防水卷材变形情况来看，基本上与表4中的卷状防水卷材形变量情况相同，最终防水卷材的厚度×宽度×长度同样保持在118.1 mm3左右。从侧面表明这种防水卷材本身的性能较为稳定。从进行钢筋工程施工组的防水卷材变形情况来看，在进行钢筋工程施工和施工完成以后，防水卷材的整体尺寸均受到了巨大影响，最终防水卷材的尺寸稳定在110 mm3左右。这可能是因为当钢筋工程开展施工作业时，巨大的外部动荷载会对防水卷材的整体稳定性形成较大的冲击，但在施工完成以后防水卷材的尺寸最终还是会趋于稳定。

从2组数据对比来看，显然钢筋工程施工会对防水卷材的最终尺寸形成极为明显的影响，开展钢筋工程施工的试件组最终的变形量是2.1至2.4部分所有试件中最高的。由此可见，钢筋工程施工对防水卷材变形影响最为显著。

3 防水卷材变形程度监测要点

3.1气候视角

分析可知，适量的降水不仅不会增大防水卷材的最终变形量，反而会在一定程度上保证防水卷材尽可能降低最终的变形量。但是这种情况通常只发生在降水量较小、气候整体较为干旱的西部地区。对于我国东南部等地区而言，如果防水卷材长期处于降水-晒干的变化状态下，并不一定能够保证防水卷材可以不发生明显的变形[15]。因此，从气候视角看针对防水卷材变形的监测需要根据施工现场的降水量等情况进行具体分析。

3.2 温度视角

通过分析可知，温度较高时防水卷材的材料硬度低、更容易发生变形。在我国一般的施工场景下，可能大部分施工温度都会超过4.5℃。因而针对防水卷材温度的监测需要更为严格，尽量保证在较低温度下开展防水卷材施工。

3.3 材料特性视角

通过分析可知，防水卷材的初始状态为纯平或卷状并不会对防水卷材最终的尺寸形成明显影响。因而，在针对防水卷材变形程度进行监测时不需要格外注重防水卷材的初始状态，只要保证卷材在铺设之前不出现严重的弯折即可。

3.4 后续工序视角

从钢筋工程施工对防水卷材变形量的影响来看，钢筋工程的施工对防水卷材变形量的影响最为明显，但这一施工过程又不可避免。因而，在具体的防水卷材变形程度监测过程中，要格外注重钢筋工程在搬運、作业时尽量轻拿轻放及使用载荷量更低的施工工艺以降低钢筋工程施工对防水卷材尺寸的影响等。

3.5 其他因素视角

防水卷材变形程度除受以上四点影响外，还会收到施工工期的影响。施工工期对防水卷材的影响主要体现在随着施工工期的延长，防水卷材的变形量可以会先增大然后减小最终逐渐趋于稳定。在对2022年3月1日至4月1日期间防水卷材在未铺设状态下和铺设状态下的变形量进行测量，通过对比得到施工工期对防水卷材变形程度影响的具体统计中存在过多变量，并不能得到较为具体的影响规律。因而在实际的防水卷材变形程度监测环节，也不需要对铺设施工工期进行过多的控制，基本上防水卷材都会在11～15 d左右达到尺寸稳定状态。

4 结语

通过以上分析，气候、温度、材料特性、后续施工等因素虽然都能够一定程度影响自粘胶末防水预铺反粘施工卷材的变形程度，但温度及后续施工2项指标对防水卷材变形程度的影响更为明显；而气候对防水卷材变形量的影响因地区而异；材料特性对防水卷材变形量的影响微乎其微。因此，在实际的防水卷材变形监测环节，应着重针对温度和其他施工2项指标进行监测，以尽可能降低防水卷材的变形量。

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