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聚乙烯丙纶防水卷材用于地下空间顶板种植工程的特性

时间:2012-12-25 15:25:22 来源: 作者:
前言
    在地下空间顶板上进行种植绿化可以美化建筑景观,降低热岛效应,改善建筑的小气候环境,改善并提高建筑物的热工效能,延长建筑工程结构的寿命期,降低噪音,减少环境污染、提高排蓄水功能等。国内外的成功经验表明,地下空间顶板种植绿化的功效是多方面的综合作用,推广建筑地下空间顶板种植绿化的意义深远,也将是一种发展趋势,随着相关技术的不断完善,顶板工程将得到不断的开拓与发展。
    种植顶板一般由结构层、防水层、排蓄水层、种植层等多项技术构造组成。其中防水材料与防水技术保障是极为重要的环节;一旦发生渗漏,将会造成经济损失,而且不便修复,因此,选择相适应的优良防水材料及其做法是很重要的。对于混凝土结构为基层的种植顶板,高分子聚乙烯丙纶防水卷材具有良好的工程特性,本文将从三个方面进行论述。
1 聚乙烯丙纶防水卷材的耐穿刺性
    种植顶所使用的防水材料应具有很好的耐根穿刺和防水性能,这是最基本的要求。在目前使用的防水材料中,聚乙烯丙纶防水卷材是较为突出的一个选择。因此,在2007年7月国家住建部发布了工程行业标准《种植屋面工程技术规程》中,将聚乙烯丙纶防水卷材,列为种植屋面工程材料的主要防水材料之一。
    《规程》中规定,“对于聚乙烯丙纶防水卷材-聚合物防水粘结料符合耐根穿刺防水材料,其中聚乙烯丙纶防水卷材的总厚度不应小于0.7mm,其主要物理性能应符合4.4.10-1的要求;聚合物防水粘结料的厚度不应小于1.3mm,其主要物理性能应符合规程的要求。”因为聚乙烯丙纶防水卷材为线性低密度聚乙烯(LLDPE),分子链之间有着很好的结合,因此具有良好的耐穿刺性。根据北京市园林科学研究所近两年(2007年6~2009年6月)对防水材料的植物种植实物的检测结果,依据JC/T1075-2008附录A的实验方法进行植物耐根防穿刺试验,采用北京圣洁防水材料有限公司的产品即GFZ聚乙烯丙纶防水卷材,完全符合防穿刺要求。GFZ聚乙烯丙纶防水卷材的耐穿刺性见表1:
 
表1    聚合物防水卷材耐根穿刺性能
实验容器
穿透卷材的根的数量
穿入卷材的根的数量
卷材平面
无缝角
接缝处
卷材平面
无缝角
接缝处*
1号
0
0
0
0
0
0
2号
0
0
0
0
0
0
3.号
0
0
0
0
0
0
4号
0
0
0
0
0
0
5号
0
0
0
0
0
0
6号
0
0
0
0
0
0
此外,GFZ聚乙烯丙纶防水卷材的主要物理性能及其聚合物防水粘结料的主要物理性能,应符合表2、表3的要求。
表2    聚乙烯丙纶防水卷材主要物理性能
序号
检验项目
标准
要求
检验
结果
单项判定
1
断裂拉伸强度(常温)
纵向,N/cm
≧60×80%
73
符合
横向,N/cm
≧60×80%
70
2
断裂拉伸强度(60℃)
纵向,N/cm
≧30
40
符合
横向,N/cm
≧30
39
3
扯断伸长率(常温)
纵向%
≧50
525
符合
横向%
≧50
525
4
扯断伸长率(-20℃)
纵向%
≧10
290
符合
横向%
≧10
300
5
撕裂强度
纵向N/cm
≧20
69*
符合
横向N/cm
≧20
69
6
不透水性(0.3MPa 30min)
无渗漏
无渗漏
符合
7
低温弯折温度(-20℃)
无裂纹
无裂纹
符合
8
加热伸缩量
延伸,mm
≦2
横向0
符合
收缩,mm
≦4
纵向1
9
热空气老化
断裂拉伸强度保持率(纵向),%
≧80
98
符合
断裂拉伸强度保持率(横向),%
≧80
97
扯断伸长率保持率(纵向),%
≧70
100
9
热空气老化
扯断伸长率保持率(横向),%
≧70
100
符合
10
耐碱性
断裂拉伸强度保持率(纵向),%
≧80
101
符合
断裂拉伸强度保持率(横向),%
≧80
100
扯断伸长率保持率(纵向),%
≧80
100
扯断伸长率保持率(横向),%
≧80
100
11
人工气候老化
断裂拉伸强度保持率(纵向),%
≧80
101
符合
断裂拉伸强度保持率(横向),%
≧80
101
扯断伸长率保持率(纵向),%
≧70
100
扯断伸长率保持率(横向),%
≧70
100
12
粘结剥离强度(标准试验条件),N/mm
≧1.5
1.7
符合
13
粘结剥离强度(浸水保持率),%
≧70
99
符合
14
复合强度(FS2型表层与芯层)。N/mm
≧1.2
1.5
符合
 
表3    聚合物防水粘结料主要物理性能
项目
与混凝土基层粘结强度(MPa)
剪切状态下的粘合性(N/mm)
抗惨性能(Mpa,7d)
抗压强度(Mpa,7d)
卷材-基层
卷材-卷材
性能
要求
≥0.4
≥1.8
≥2.0
≥1.0
≥9.0
 
2 聚乙烯丙纶复合防水卷材的环保性能
    植物的生长需要有良好的生态条件。顶板种植绿化、美化景观环境的功用,决定了防水材料必须具有良好的生态与环保特性,因为这对于植物的生长是非常重要的。GFZ聚乙烯丙纶防水卷材产品无毒无味、无污染,经国家卫生防预、防疫部门的23项环境卫生指标检测,完全符合国家规定的要求。
GFZ聚乙烯丙纶防水卷材23项环保性能指标检测见表4:
表4    环保性能指标检测
序号
分析项目
单位
检验结果
标准值**
卫生学评价
1
色  度
*未增加
不增加色度
合 格
2
浑浊度
0.12
增加量≤0.5
合 格
3
臭和味
描述
无异臭、异味
合 格
4
肉眼可见物
描述
不产生任何肉眼可见的碎片杂物等
合 格
5
PH
 
未改变
不改变PH
合 格
6
mg/L
<0.004
≤0.03
合 格
7
mg/L
<0.002
≤0.01
合 格
8
mg/L
<0.0017
≤0.1
合 格
9
mg/L
<0.002
≤0.1
合 格
10
挥发酚类(以苯酚计)
mg/L
<0.002
≤0.002
合 格
11
mg/L
<0.005
≤0.005
合  格
12
mg/L
<0.0004
≤0.001
合  格
13
mg/L
<0.00013
≤0.001
合  格
14
mg/L
<0.00043
≤0.005
合  格
15
mg/L
<0.00014
≤0.005
合  格
16
氟化物
mg/L
<0.05
≤0.1
合  格
17
硝酸盐氮(以氮计)
mg/L
<0.5
≤2
合  格
18
铬(六价)
mg/L
<0.004
≤0.005
合  格
19
蒸发残渣
mg/L
5
增加量≤10
合  格
20
高锰酸钾消耗量
(以O2计)
mg/L
0.08
增加量≤2
合  格
21
氯仿
μg/L
<0.5
≤6
合  格
22
四氯化碳
μg/L
<0.1
≤0.3
合  格
23
苯并(a)芘
μg/L
<0.001
<0.001
合  格
3         聚乙烯丙纶防水卷材的设计构造与施工特性
种植顶板防水工程,在遵循国家有关设计规程和技术规范基础上,充分注重良好的防水层设计构造和专业的施工特性,是十分重要的环节。
3.1 防水层设计构造
    通常把耐穿刺种植顶板的防水层设计上分为三级:一级为特别重要或有特殊要求的建筑;二级为重要的建筑和高层建筑;三级为一般的建筑。三级不同建筑在防水层的设计上则有各自的构造做法,其具体构成见表5。
    种植顶板防水层的排水,采用排水坡度应符合国家标准《屋面工程技术规范》GB50345和行业标准《种植屋面工程技术规程》JGJ155,以及相关规定进行设计和施工。
3.2 施工特性
    GFZ聚乙烯丙纶防水卷材可在潮湿基层面上施工,基层上只要无明水即可施工。大雨后,只要扫除积水即可施工,有利于连续施工、保证质量、缩短工期。而其他类的防水卷材通常不能在潮湿基层面上施工。
GFZ聚乙烯丙纶防水卷材的基层可采取满粘法施工,粘结面不小于90%;因为聚合物防水粘结料(具有防水性和粘结性)可起到满粘防水封闭的作用。
北京圣洁防水材料有限公司的技术人员和作业人员,在自己的施工实践中总结出了一套较完善的施工工艺流程及施工方法,编写了《聚乙烯防水材料施工工法》,并通过近十多年的施工应用,在各地都取得了较好的工程效果。
4 结论
    综上所述,GFZ聚乙烯丙纶防水卷材在种植屋面的工程应用中,具有突出的防根穿刺性能、符合环保的性能、可在潮湿基面施工的特性,与现有的其他有机类卷材相比具有明显的综合优势。
    十多年来,北京圣洁防水材料有限公司有过几十例采用GFZ聚乙烯丙纶防水卷材的种植屋面的防水工程实例,同时也积累了较丰富的施工经验。其中较为典型的如:北京东升大厦种植屋面防水、九龙家园地下车库顶板种植面防水、怀柔美丽家园地下车库顶板种植面防水、通惠家园、四惠地铁站的大平台种植面防水;山西焦煤集团丽园地下车库顶面种植防水等种植屋面防水工程。
    在国外的大城市中,实施屋面种植绿化,美化城市景观已经成为一种常见的做法。我国许多大城市中绿化面积不足是一个较普遍的现象,推行屋面绿化,以提高绿化率,改善城市生态环境,无疑是值得推广的选择。目前,使用GFZ聚乙烯丙纶防水卷材在种植屋面工程中的应用,已经取得了一定的成效,今后我们还需要根据不同的工程情况和技术条件,不断总结经验,不断提高防水卷材的适应性能,完善施工配套技术,进一步促进种植屋面防水技术的全面发展。
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