任务目标
能够依据防水密封材料特性进行相关工程应用。
基本知识
防水密封材料是指用于建筑构件间、建筑材料间,填充构形复杂且不利于施工的间隙,并能与缝隙、接头等凹凸不平的表面通过受压变形或流动润湿而紧密接触或粘结,从而起到防水密封作用。此类材料应具有弹塑性、粘结性、施工性、耐久性、延伸性、水密性、气密性、储存及耐化学稳定性,并能长期经受抗拉与压缩或振动的疲劳性能而保持黏附性。防水密封材料包括不定型密封材料,如密封膏等及定型密封材料,如密封带、密封条止水带等。
1.定型密封材料
定型建筑密封材料是根据密封工程的要求制成的具有特定形状的预制衬垫的建筑密封材料,有密封带、止水带等。其共同特点:具有良好的弹塑性、防水性、耐热性、耐低温性能和优良的压缩变形性能及恢复性能,不致因构件的轻度变形、振动而发生脆裂或脱落。一般由工厂用挤出机制造成型,尺寸精度高。其适用建筑工程各种接缝包括构件接缝、伸缩缝、沉降缝及门窗框等的密封。
(1)遇水非膨胀型定型密封材料。
①聚氯乙烯胶泥防水带。聚氯乙烯胶泥防水带是一种具有弹性,粘结力强,耐热度高,低温柔性好,老化缓慢,耐酸碱腐蚀,宜热施工并可冷用之优点的一项新型建筑防水材料。以煤焦油和聚氯乙烯树脂为基料,按一定比例加入增塑剂、稳定剂和填充料,混合后再加热搅拌,在130℃~140℃温度下塑化成型。其有良好的耐热、耐寒性能。炎热不流滴,不粘脚;寒冬有弹性,以用温度范围为+80℃~-20℃,使用年限10年以上不老化,有良好的粘结,延伸性能,适应屋面基层,因热胀冷缩、振动、沉降等原因而引起的变化。它有一定的耐酸碱、耐油能力。可用于各种新老混凝土屋面板、墙板、地板、渡槽、水管、天桥梁、堤坝、池罐、车道、地洞、地下室等构配件。构筑物蔽缝防水,能起见缝补缝、防缝漏的作用。
②塑料止水带。塑料止水带是由PVC聚氯乙烯树脂及各种添加剂,经混合、造粒、挤出等工序而制成的止水材料,经混合、造粒、挤出等工序而制成的止水带产品。塑料止水带利用弹性体材料具有的弹性变形特性,在建筑构造接缝中起到防漏、防渗作用,并且具有耐腐蚀、耐久性好的特点。塑料止水带主要用于混凝土浇筑时设置在施工缝及变形缝内与混凝土成为一体的基础工程,如隧道、涵洞、引水渡槽、拦水坝、储液构筑物、地下设施等。
③止水橡皮和橡皮止水带。止水橡皮和橡胶止水带是以天然橡胶与各种合成橡胶为主要原料,掺加各种助剂及填充料,经塑炼、混炼、压制成型,其品种规格较多,有桥型、山型、P型、U型、Z型、乙型、T型、H型、E型、Q型等。以天然橡胶或各种合成橡胶为主要原料,掺入多种助剂和填充料,经塑化、混炼、压延和硫化等工序制成。根据使用情况又可分为埋式橡胶止水带和背贴式橡胶止水带。该止水材料具有良好的弹性、耐磨性、耐老化性和抗撕裂性能,适应变形能力强、防水性能好,温度使用范围为-45℃~60℃。当温度超过70℃,以及橡胶止水带受强烈的氧化作用或受油类等有机溶剂侵蚀时,均不得使用橡胶止水带。一般常在地下室外墙和后浇带施工时使用。
(2)遇水膨胀型定型密封材料。该材料是以改性橡胶为主要原料(以多种无机及有机吸水材料为改性剂)而配制成的一种新型条状防水止水材料。改性后的橡胶除保持原有橡胶防水制品优良的弹性、延伸性和密封性外,还具有遇水膨胀的特性。当结构变形量超过止水材料的弹性复原时,结构和材料之间就会产生一道微缝,膨胀止水条遇到缝隙中的渗漏水后,其体积能在短时间内膨胀,将缝隙涨填密实,阻止渗漏水通过。所以,膨胀止水条能在其膨胀倍率范围内起到防水止水的作用。
①SWER水膨胀橡胶。SWER水膨胀橡胶是以改性橡胶为基本材料而配制成的一种新型防水材料。具有优良的耐水性、耐化学性和耐老化性,可以在很广的温度范围内发挥防水效果;其有优良的弹性、延伸性和反压缩变形能力,能遇水膨胀,膨胀率可在100%~500%之间调节,而且不受水质影响。同时,可根据用户需要制成各种不同形状的密封嵌条或密封卷,可以与其他橡胶复合配制成复合型止水材料。其适用工农业给水排水工程,铁路、公路、水利工程及其他工程中的变形缝、施工缝、伸缩缝、各种管道接缝及工业制品在接缝处的防水密封。
②SPJ型遇水膨胀橡胶。SPJ型遇水膨胀橡胶采用亲水性聚氨酯和橡胶为原料,用特殊方法制得的结构型遇水膨胀橡胶。其特点是比任何普通橡胶更具有可塑性和弹性,有很高的抗老化性和良好的耐腐蚀性;能长期阻挡水分和化学物质的渗透,材料膨胀性能不受外界水质的影响,遇水膨胀并充满整个接缝内不规则基面、空穴及间隙,同时产生一定的接触压力足以阻止渗漏水通过;膨胀率在100%~200%之内调节,以水止水的作用明显。高倍率的膨胀,使止水条能够在接缝内任意自由变形;具备足够的承受外界压力的能力和优良的机械性能,并能长期保持其弹性和防水性能;材料结构简单,安装方便、省时、安全,不污染环境;它不但能做成纯遇水膨胀橡胶制品,而且能与普通橡胶复合做成复合型遇水膨胀型橡胶制品,降低了材料成本。该材料适用地下铁道、涵洞、山洞、水库、水渠、拦河坝、管道和地下室钢筋混凝土施工缝等建筑接缝的密封防水。
③BW遇水膨胀止水条。BW遇水膨胀止水条是用橡胶膨润土等无机及有机吸水材料、高黏性树脂等10余种材料经密炼挤制而成的自黏性遇水膨胀型条状密封材料。BW型遇水膨胀止水条是一种新型防水密封材料,属国家住房和城乡建设部科技成果重点推广项目。该材料以橡胶为基础材料,通过物理和化学改性,使其具有吸水后膨胀的功能,同时,又具有较好的弹性、延伸性,遇水后能填补混凝土的缝隙,使其止水效果更为可靠。操作简单,适合在狭小施工空间安装,且能与其他施工工序同时交叉施工,能缩短施工工期,提高功效。与现行传统金属(铜板、钢板)止水带相比,具有质量轻,体积小,可塑性强,成本低,操作方便等优势,尤其对结构复杂、施工工期紧的地下工程,采用该材料更具有实际应用价值。广泛应用于公路、铁路隧道、防洪堤、水坝、储水池施工的堵漏组渗,也适用建筑工程地下室的抗渗防漏,还适用工业与民用建筑各类地下室板墙的施工缝止水。
2.不定型密封材料
不定型密封材料通常为膏状材料,俗称密封膏或嵌缝膏。该类材料应用非常广泛,如屋面、墙体等建筑物的防水堵漏、门窗的密封及中空玻璃的密封等。不定型密封材料的品种很多,经常与定型密封材料配合使用。目前,常用的不定型密封材料有沥青嵌缝油膏、聚氯乙烯接缝膏、塑料油膏、丙烯酸类密封膏、聚氨酯密封膏、聚硫密封膏和硅酮密封膏等。
(1)改性沥青基嵌缝油膏。以沥青为基料,辅以改性材料、稀释剂和填料,混合配制而成的一种冷用(气温在15℃能施工)防水接缝材料,其具有优良的耐久性和防水性,广泛用于各种材料(混凝土、水泥砂浆、石棉瓦、砖、石、卷材、木材、金属等)或各种工程的面缝的密封防水、防潮、防漏、防渗的涂嵌;以及各种坡屋顶、平屋顶、大型板材顶盖构件等装配建筑,地下工程,各种水池水塔及冷冻、通风设备管道等各种变形缝,裂缝或平面防水层等工程和带点的密封接缝施工。
(2)聚氯乙烯建筑防水接缝材料。聚氯乙烯建筑防水材料是以聚氯乙烯树脂为基料,加以适量的改性材料及其他添加剂配制而成的(简称PVC接缝材料),按施工工艺可分为热塑型和热熔型两种。其延伸强度高,伸长率好,热尺寸变化率小;具有良好的可焊接性,接缝热风焊接后与母材成为一体;具有良好的水汽扩散性,冷凝物易排释,留至基层的湿气、潮气易排出;耐紫外线照射、耐化学腐蚀、耐根系渗透;低温下(-20℃)具有良好的柔韧性;使用寿命长,耐老化(屋面材料可使用20年以上,地下可达50年之久),且无环境污染;还具有优异的柔韧性和伸展性、拉伸强度高、极佳的尺寸稳定、机械强度高、耐侵蚀性、耐根系渗透性、耐候性和抗紫外线性、抗冰雹性。其适用各种建筑、构筑物的防水、接缝;除适用一般性建筑嵌缝外,还适用有硫酸、盐酸、硝酸和氢氧化钠等腐蚀性介质的屋面工程和地下管道工程。
(3)丙烯酸酯建筑密封膏。丙烯酸酯建筑密封膏是以丙烯酸乳液为胶粘剂,掺入少量表面活性剂、增塑剂、改性剂及颜料、填料等配制而成的单组分水乳型建筑密封膏。这种密封膏具有优良的耐紫外线性能和耐油性、粘结性、延伸性、耐低温性、耐热性和耐老化性能,并且以水为稀释剂,黏度较小,无污染、无毒、不燃,安全可靠,价格适中,可配制成各种颜色,操作方便、干燥速度快,保存期长。但固化后有15%~20%的收缩率,应用时应予事先考虑。该密封膏应用范围广泛,可用于钢、铝、混凝土、玻璃和陶瓷等材料的嵌缝防水及用作钢窗、铝合金窗的玻璃腻子等。还可用于各种预制墙板、屋面板、门窗和卫生间等的接缝密封防水及裂缝修补。
(4)聚氨酯建筑密封胶。以聚氨酯橡胶及聚氨酯预聚体为主要成分的密封胶。此类密封胶具有高的拉伸强度、优良的弹性、耐磨性、耐油性和耐寒性,但耐水性,特别是耐碱水性欠佳。其可分为加热硫化型、室温硫化型和热熔型三种。其中,室温硫化型又有单组分和双组分之分。其广泛用于建筑物、广场、公路作为嵌缝密封材料,以及汽车制造、玻璃安装、电子灌装、潜艇和火箭等的密封。聚氨酯密封胶有如下特点:优良的耐磨性、低温柔软性、性能可调节范围较广、机械强度大、粘结性好、弹性好,具有优良复原性,可适用动态接缝;耐候性好,使用寿命可达15~20年;耐油性能优良、耐生物老化、价格适中。聚氨酯密封胶也有一些缺点。如不能长期耐热;浅色配方容易受紫外光老化;单组分胶储存稳定性受包装及外界影响较大,通常固化较慢;高温热环境下可能产生气泡和裂纹;许多场合需要底涂。同时,聚氨酯密封胶耐水性也较差,特别是耐碱水性欠佳。(www.xing528.com)
(5)聚硫建筑密封胶。聚硫建筑密封胶是以液态聚硫橡胶为主体材料,配合以增粘树脂、硫化剂、促进剂、补强剂等配制成的密封胶。此类密封胶具有优良的耐燃油、液压油、水和各种化学药品性能及耐热与耐大气老化性能,具有良好的柔软性、低温挠曲性及电绝缘性。对大部分材料都有良好的黏附性。聚硫密封胶适用金属、混凝土幕墙接缝、地下工程(如隧道、洞涵)、水库、蓄水池等构筑物的防水密封,以及公路路面、飞机跑道等伸缩缝的伸缩密封、建筑物裂缝的修补恢复密封。
(6)有机硅密封膏。有机硅密封膏可分为单组分与双组分。单组分硅橡胶密封膏是以有机硅氧烷聚合物为主,加入硫化剂、硫化促进剂、增强填料和颜料等成分组成;双组分的主剂虽与单组分相同,而硫化剂及其机理却不同。该类密封膏具有优良的耐热性、耐寒性和优良的耐候性。硫化后的密封膏可在-20℃~250℃范围内长期保持高弹性和拉压循环性。并且粘结性能好,耐油性、耐水性和低温柔性优良,能适应基层较大的变形,外观装饰效果好。
有机硅密封膏按模量可分为高、中、低三档。其中,高模量有机硅密封膏主要用于建筑物结构型密封部位,如高层建筑物大型玻璃幕墙粘结密封,建筑物门、窗、柜周边密封等。中模量的有机硅密封膏,除具有极大伸缩性的接缝不能使用外,在其他场合都可以使用。低模量有机硅密封膏,主要用于建筑物的密封部位,如预制混凝土墙板的外墙接缝、卫生间的防水密封等。
任务准备
计算机、演示文稿等。
任务组织
(1)五人一组,其中一名学员担任组长,负责组织其余学员在日常生活、学习中,通过网络与拍照收集不同防水密封材料的图片及不同工程环境图片。
(2)每组按照各自收集的不同防水密封材料的图片,依据相关特性合理应用防水密封材料。
(3)每组完成后,其他组同学对其进行点评和补充。
注意事项
(1)主讲人注意着装、语言组织与表达、体态表达。
(2)注意组员之间的团队协作与沟通。
(3)鼓励团队构思创意、自主创新,在遇到问题时可以打破常规,寻求解决问题的新路径;
(4)注意在能力训练过程中追求精益求精,培养工匠精神。
任务训练流程
实训项目:防水密封材料的应用
问题情景
建筑伸缩缝常采用哪种材料进行密封?
橡胶止水带。
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