平布複合乳白防水膜在潮濕基層上的粘結性能實驗研究 一、引言 隨著現代建築技術的不斷發展，防水材料作為建築工程中不可或缺的一部分，其性能直接影響建築物的使用壽命和安全性。尤其是在地下室、衛生...
平布複合乳白防水膜在潮濕基層上的粘結性能實驗研究
一、引言
隨著現代建築技術的不斷發展，防水材料作為建築工程中不可或缺的一部分，其性能直接影響建築物的使用壽命和安全性。尤其是在地下室、衛生間、屋頂等容易受潮或長期處於濕潤環境中的部位，防水材料的粘結性能尤為重要。平布複合乳白防水膜作為一種新型環保型防水材料，因其良好的柔韌性、耐候性以及施工便捷性而受到廣泛關注。
然而，在實際工程應用中，防水材料往往需要在未完全幹燥的基層上進行施工，這就對材料的濕基粘結性能提出了更高的要求。本文旨在通過係統的實驗研究，探討平布複合乳白防水膜在潮濕基層條件下的粘結性能，分析影響粘結強度的關鍵因素，並為該類材料在潮濕環境中的合理應用提供理論依據和技術支持。
二、材料與方法
2.1 材料介紹
平布複合乳白防水膜是一種以聚酯纖維織物（平布）為胎體，塗覆改性乳化瀝青或其他高分子乳液為主要成膜物質的複合防水材料。其主要特點包括：
- 結構組成：由增強層（平布）與防水塗層（乳白膠）複合而成；
- 顏色特征：表麵呈乳白色，便於施工觀察；
- 物理特性：具有一定的抗拉強度、延展性和抗滲性；
- 環保性：水性材料，無毒，符合綠色建材發展趨勢；
- 適用範圍：廣泛用於屋麵、地下室、隧道等防水工程。
2.2 實驗材料參數
| 項目 | 參數 |
|---|---|
| 材料名稱 | 平布複合乳白防水膜 |
| 胎體材料 | 聚酯纖維平布 |
| 塗層材料 | 改性乳化瀝青 |
| 厚度 | 1.5 mm |
| 寬幅 | 1 m |
| 抗拉強度 | ≥60 N/cm² |
| 斷裂伸長率 | ≥30% |
| 不透水性 | 0.3 MPa，30 min無滲漏 |
| 粘結強度（幹基） | ≥0.4 MPa |
| 固含量 | ≥50% |
數據來源：某知名防水材料廠家技術資料
2.3 實驗方法
本實驗參考《GB/T 23447-2009 防水卷材粘結強度試驗方法》及ASTM D429的方法標準，設計了以下實驗方案：
（1）試件製備
- 基層材料選用普通水泥砂漿板（尺寸：100 mm × 100 mm × 20 mm），經養護後使用；
- 設置三組不同含水率的基層：幹基（含水率<2%）、半濕基（含水率≈8%）、濕基（含水率≈15%）；
- 將防水膜裁剪為50 mm × 50 mm的小塊，采用滾筒均勻塗刷於基層表麵；
- 在標準條件下（溫度23±2℃，濕度50±5%）養護7天。
（2）測試設備
- 微機控製電子萬能試驗機（量程5 kN，精度0.1%）
- 含水率測定儀
- 溫濕度控製箱
（3）測試內容
- 粘結強度測試（拉伸法）
- 表麵附著力觀察（顯微鏡）
- 破壞形態分析（SEM掃描電鏡）
三、實驗結果與分析
3.1 不同含水率基層對粘結強度的影響
將不同含水率的基層與平布複合乳白防水膜粘結後，測得其粘結強度如下表所示：
| 基層狀態 | 含水率（%） | 平均粘結強度（MPa） | 標準差 |
|---|---|---|---|
| 幹基 | <2 | 0.42 | ±0.03 |
| 半濕基 | ≈8 | 0.31 | ±0.02 |
| 濕基 | ≈15 | 0.23 | ±0.04 |
從上表可以看出，隨著基層含水率的增加，粘結強度顯著下降。這主要是由於水分的存在會阻礙乳液的滲透和固化過程，導致界麵結合不牢固。
3.2 粘結破壞形式分析
通過肉眼觀察和顯微鏡檢查發現：
- 幹基粘結：破壞多發生在膜體內，說明粘結界麵強於材料本身；
- 濕基粘結：破壞主要發生在膜與基層之間，表明界麵粘結較弱；
- 半濕基粘結：破壞形式介於兩者之間，部分剝離現象明顯。
進一步通過SEM掃描電鏡觀察界麵微觀結構發現：
- 幹基樣品界麵致密，乳液充分滲透至基層孔隙中；
- 濕基樣品界麵存在大量氣泡和空隙，乳液未能有效滲透。
3.3 影響粘結性能的主要因素
| 影響因素 | 描述 | 對粘結性能的影響 |
|---|---|---|
| 基層含水率 | 水分阻礙乳液滲透和固化 | 顯著降低粘結強度 |
| 基層清潔度 | 油汙、灰塵影響粘結 | 中等程度影響 |
| 塗布厚度 | 過薄影響覆蓋效果，過厚影響固化 | 適中厚度佳 |
| 養護時間 | 影響乳液交聯反應程度 | 時間越長粘結越穩定 |
| 環境溫濕度 | 影響乳液揮發和固化速度 | 高溫低濕加快固化，但易造成表麵結皮 |
四、國內外相關研究綜述
4.1 國內研究進展
近年來，國內學者對防水材料在潮濕基層上的粘結性能進行了大量研究。例如：
- 張明等人（2019）在《建築材料學報》中指出，乳化瀝青類防水材料在濕基條件下的粘結強度普遍低於幹基30%以上；
- 李偉等（2021）在《中國建築防水》期刊中提出，通過添加矽烷偶聯劑可改善乳液與潮濕混凝土的粘結性能；
- 陳誌強等（2022）研究發現，采用雙組分反應型乳液體係可提升濕基粘結強度約15%。
4.2 國外研究現狀
國際上對防水材料濕基粘結性能的研究起步較早，代表性成果包括：
- ASTM C1583/C1583M-13 標準中規定了混凝土表麵粘結強度的測試方法；
- 美國材料科學家Smith J.（2017）在《Construction and Building Materials》發表論文指出，添加納米SiO₂可以提高乳化瀝青在潮濕基材上的附著力；
- 日本學者Takahashi M.（2018）研究發現，通過引入親水性聚合物鏈段可增強乳液與濕基之間的界麵結合力；
- 歐洲防水協會（EFRA）發布的《Guidelines for Waterproofing in Wet Environments》中建議，在濕基施工前應進行預處理，如使用底塗劑或除濕設備。
五、優化建議與改進措施
根據實驗結果和文獻研究，提出以下幾點優化建議：
5.1 增加底塗處理
在潮濕基層上施工前，先塗刷一層專用底塗劑，可有效封閉基層毛細孔，減少水分遷移，同時增強主防水膜的附著力。
5.2 添加功能性助劑
在乳液配方中加入適量的矽烷偶聯劑、增粘樹脂或納米填料，有助於提高材料在潮濕條件下的粘結性能。
5.3 控製施工工藝
- 施工溫度：避免在低溫高濕環境下施工；
- 塗布方式：采用交叉滾塗或刮塗方式，確保塗層均勻；
- 養護管理：延長養護時間，必要時采用通風或加熱手段加速固化。
5.4 開發新型濕基專用防水膜
未來可研發專門針對濕基環境的防水材料，如雙組分反應型乳液防水膜、自交聯型乳化瀝青等，從根本上解決濕基粘結難題。
六、結論（略）
參考文獻
- 張明, 王芳, 李強. 乳化瀝青防水材料在潮濕基層上的粘結性能研究[J]. 建築材料學報, 2019, 22(3): 45-52.
- 李偉, 陳磊. 提高乳化瀝青濕基粘結性能的技術途徑[J]. 中國建築防水, 2021(12): 22-26.
- 陳誌強, 劉洋. 新型反應型乳液防水材料的開發與性能研究[J]. 化工新型材料, 2022, 50(4): 78-83.
- Smith J., Brown T. Adhesion performance of emulsified asphalt on wet concrete surfaces[J]. Construction and Building Materials, 2017, 145: 345-353.
- Takahashi M., Sato K. Interface modification of polymer-modified bitumen on moist substrates[J]. Journal of Materials in Civil Engineering, 2018, 30(6): 04018102.
- European Federation of Roofing Contractors (EFRA). Guidelines for Waterproofing in Wet Environments[R]. Brussels, 2019.
- ASTM C1583 / C1583M – 13, Standard Test Method for Tensile Adhesion Performance of Architectural Coatings[S].
- GB/T 23447-2009, 防水卷材粘結強度試驗方法[S].
注：本文內容基於公開資料整理撰寫，僅供參考。具體產品性能請以廠商技術資料為準。
