聚合物水泥防水涂料标准的制定
   前言
   聚合物水泥防水涂料，（又称JS复合防水涂料），自1995年投产以来，至今已有20余个省、市近100家生产企业，年产能力约5万t，2000年实际产量约 1.2万t，已广泛应用于国内屋面、地下室、厕浴间、外墙等上千项建筑防水工程，施工面积约400万m2 。该防水涂料经过几年工程实践考验，施工部门反映技术性能良好，防水效果较突出，为此已被建设部编入“住宅建筑推荐用防水材料产品目录”。但迄今为止该产品只有企标或地方规范，尚无统一的行业标准，各厂企标试验方法与技术指标极不统一，直接影响了产品的性能提高与推广应用。


    为了促进JS复合防水涂料的进一步发展，加强产品的质量控制，1999年11月，国家建材局下达了《聚合物水泥防水涂料》行业标准的编制计划，由河南建筑材料研究 设计院、北京金汤建筑防水技术开发有限责任公司负责起草。该标准已于2001年4月在北京由全国轻质与装饰装修建材标委会主持审议通过，不久将颁布执行。该标准的贯彻实施，将对该产品质量的提高、市场的规范以及指导设计施工、扩大推广应用发挥重要作用。
一、标准制定的根据与原则 
    1、积极采用国际标准与国外先进标准，以提高标准的科学性与可比性。
    经检索与查新，国际标准和主要先进国家标准中均无有关聚合物水泥防水涂料的产品标准，故本标准主要试验方法参照采用了日本JIS A 6021《屋面用防水涂料》标准。试验项目和技术指标大部分也是参考了日本JIS A 6021和韩国“混入水泥的聚合物防水材料（标准提案）”的性能指标以及新加坡“水泥基防水膜”标准技术指标，参考的具体项目在“技术内容说明”一章中阐述。
    2、实事求是，符合国情，使标准具有较强的实用性。
    制定本标准时，综合考虑了生产、施工与使用部门的需要，考虑了地上与地下防水工程不同应用部位的需要。所定试验项目与技术指标一方面与 GB 50270《屋面工程技术规范》和新修订的《地下工程防水技术规范》等国家标准相协调，同时也考虑了与其它防水材料 （包括防水涂料）标准的一致性，使之具有较强的实用性。
    3、制定的标准，应既有先进性，又要考虑企业的实际条件，使之具有可操作性。
    本标准的制定，一方面参照采用了国外同类产品的标准化资料，同时又兼顾了国内生产企业的实际条件与水平，并充分体现了JS涂料的性能与特点。设立的技术指标作到宽严适度、科学合理，选取的试验方法先进适用、繁简相宜，具有可操作性。
     4、本标准用来检验与评价材料的质量，意在确定产品的最低性能，有关施工技术与应用规程不属于本材料标准的范围。
二、标准的主要内容与说明
    1、产品分类与适用范围 
    本标准主要按产品用途和所用原料与性能分为I型和II型，I型为聚合物乳液用量较多，水泥用量较少的高聚灰比产品，特点是断裂伸长率较大，拉伸强度和粘结强度较低，可承受较大的基层裂缝变形，主要适用于非长期浸水环境下的建筑防水工程，如屋面、墙面等部位。II型为水泥用量较多，聚合物乳液用量较少的低聚灰比产品。特点是拉伸强度和粘结强度较高,主要适用于长期浸水环境下的建筑防水工程，如厕浴间、地下室等部位。


     2、试验项目与试验方法的确定
    （1）试验项目的确定  
    本标准共设立了8个试验项目，其中有涂料固化前的固含量与干燥时间测定、涂膜本体拉伸强度、断裂伸长率及其热、碱、紫外线处理后的保持率与伸长率测定，以及潮湿基面粘结强度、低温柔性、不透水性和抗渗性测定。
    上述项目是参照国外标准并结合国内工程应用需要和企业现况确定的。所列项目大多是国内多数企业标准中选用的，也是北京市防水材料产品认证规范和广东省防水工程规范等地方标准中列有的。有关干燥时间、拉伸强度（包括热、碱、紫外线处理条件）和断裂伸长率（包括热、碱、紫外线处理条件）以及不透水性、粘结强度等试验项目，在日本、韩国、新加坡的标准化资料中均设有类似项目。
    为满足地下工程需要，专门设立了抗渗性试验。本标 准选定的技术要求项目带有一定的普遍性，可表征产品的 防水和施工性能，同时又考虑了地下工程的特殊要求。
    （2）试验方法的确定 
    本标准的试验方法主要采用现行的国家标准GB/T-16777-1977《建筑防水涂料试验方法》，该标准大部分试验方法引用日本标准JIS A 6021《屋面用防水涂料》。本标准还参照新修订的JIS A 6021，即将处理后的拉伸强度以保持率表示，断裂伸长率以实测值表示。有关制备涂膜试片时采用的烘干处理方法亦是参照JIS A 6021规定进行的。 
     涂膜抗渗性试验方法主要是参考JC 474-9296《砂浆、混凝土防水剂》中的透水压力比试验的有关规定，考虑到聚合物水泥防水涂料的特点和长期浸水环境的要求，本标准对试件制备程序、养护方式和试验结果表述作了适当的补充与改动。例如：
    1）取消了基准试件，直接用在0.3~0.4Mpa压力下透水的砂浆试件作抗渗性试验；
    2）为便于观察在抗渗条件下涂膜在潮湿基面上的粘接效果，本标准规定涂膜做在背水面上；
    3）增加潮湿环境养护条件的规定，试件放入水泥养护箱（室）进行养护；
    4）试验终点判定改为3个试件有2个透水即中止试验。
     潮湿基面粘接强度试验方法主要是参照GB/T 16777第6章标准条件下粘结强度的测试方法,为在潮湿环境下应用，对上述方法作了一定的改动，即：
    1）  半“8”字形砂浆块涂膜前应浸水24h，以保证砂浆块处于饱和吸水状态；
    2）  为模拟潮湿环境条件，采用水泥标准养护箱（室）作为养护条件；
    3）  试验时由电动抗折机改用拉力试验机，采用50mm/min拉速，与抗折机10N/S速度相当；
    4）增加了试验结果的计算方法。
     3、产品的技术要求及其指标的说明 
    本标准对聚合物水泥防水涂料的外观、固体含量、干燥时间、拉伸性能、低温柔性、不透水性、潮湿基面粘结强度和抗渗性提出了技术要求（见表1）。
  表1 物理力学性能 
序号  试验项目 技术指标 


I型 II型 
1 固体含量/ %, ≥ 65 
2 干燥时间 表干时间/h, ≤ 4 
实干时间/h, ≤ 8 
3 拉伸强度  无处理/ %, ≥   1.2 1.8 
加热处理后保持率/ %, ≥  80 80 
紫外线处理后保持率/ %, ≥   80 80 
碱处理后保持率/ %, ≥   80 80 
4 断裂伸长率  无处理 / %, ≥  200 80 
加热处理/ %, ≥   150 65 
碱处理/ %, ≥  150 65 
紫外线处理/ %, ≥   150 65 1)  
5 低温柔性,Φ10mm 棒  -10℃无裂纹  － 
6 不透水性,0.3Mpa,30min  不透水 不透水1)  
7 潮湿基面粘结强度/Mpa, ≥  0.5 1.0 
8 抗渗性（背水面）<, SPAN lang=EN-US>2), /Mpa, ≥   －  1.6 

注：1）如产品用于地下防水工程，该项目可不测试；
      2）如产品用于地下防水工程，该项目必须测试。 
    （1）固体含量 
    该项目指两组分混合后的固体含量，是用户计算用料量和涂膜厚度的指标。其指标值主要是参照GB 50270《屋面工程技术规范》中挥发固化型合成高分子防水涂料的质量要求和验证试验结果确定的。
    （2）干燥时间 
    涂膜干燥时间是挥发固化型涂料的重要施工性能指标，直接关系上、下道工序的衔接。实际施工时受气温、湿度、风速等环境条件的影响，涂膜干燥时间会有很大差别，因此标准条件的干燥时间仅有相对意义。其指标值是参照新修订的《地下工程技术规范》并根据验证试验结果确定的。 
    （3）拉伸性能 
    拉伸性能是指在标准条件下和经热、碱、紫外线处理后的拉伸强度与断裂伸长率。该项目是衡量防水涂料质量优劣的重要性能指标，也是防水涂料最重要的使用性能之一。特别是几种处理条件,在新修订的日本JIS A 6021标准中已被作为耐久性相关因素而受到重视。 
    a、拉伸强度
    此项性能在日本和韩国、新加坡标准资料中都作为该涂料的重要指标。本标准参照日本JIS A 6021标准中的丙烯酸酯橡胶类产品指标、韩国及新加坡等标准化资料以及我国GB 50207和《地下工程防水技术规范》等国家标准中的技术要求，结合验证试验结果确定了具体的性能指标。如考虑到该产品的性能特点和实际工程应用需要，将I型产品的拉伸强度定为低于II型产品，其指标水平高于GB 50270标准中II类合成高分子防水涂料不小于0.5Mpa 的规定。本标准将热、碱、紫外线处理后的拉伸强度保持率定为不小于80%，此指标水平与日本JIS A 6021中指标相当，其中碱处理后的拉伸强度保持率高于日本标准不小于60% 的规定。 
    b、断裂伸长率 
    此为涂膜延伸性的主要指标，考虑到I型产品主要用于屋面和墙面，断裂伸长率指标应大于II型产品。表1中规定的指标水平低于45 GB 50270中II类合成高分子防水涂料不小于400%的规定，也低于日本标准不小于300%的规定，其中II型产品断裂伸长率指标介于韩国和新加坡之间，但与我国《地下工程防水技术规范》要求指标相当。热、碱、紫外线处理后的断裂伸长率指标，基本是参照验证试验结果和实际工程应用需要确定的。其中II型产品的性能要求符合《地下工程防水技术规范》国标中规定的指标。对于断裂伸长率指标，在征求意见过程中，有的企业反映指标偏大，要求较严，建议降低指标，但用户提出“在地下工程中，墙板开裂情况十分普遍，原因不只是沉形，更多的是收缩变形和在侧向压力下的变形，某种情况下，地下室墙面裂缝的数量及宽度不亚于屋面”，因此在地下工程中要求用具有一定延伸率的防水涂料。对上述不同看法，曾多次听取了《地下工程防水技术规范》标准修订专家们的意见，最终根据以“标准审议会”讨论结果确定了表1中所得的该项指标。该指标经实际工程应用，如发现不够完善，可在下次修订时加以调整。


    参照新修订的JIS A 6021，断裂伸长率以实测值表示，这种用绝对值的表示方法，对于活动接缝来说，更能直接反映工程的防水效果。
    （4）潮湿基面粘结强度潮湿基面粘结强度是一项表JS防水涂料性能特性的试验，在一定程度上反映处于潮湿环境的涂膜的耐水性，其技术指标主要是参考验证试验的结果确定的。
三、正确理解与严格运用标准中的有关规定
     在贯彻实施标准时，应严格执行、正确理解与运用试验方法中的有关规定，是取得可靠数据的有力保证。
    1、制备涂膜试片时，应进行烘干处理
    JS复合防水涂料属水乳型涂料，其固化方式是靠水分的挥发和水泥水化的双重作用，而形成涂膜。在标准条件养护168h6后，涂料尚未得到充分固化，尚存残余水分，此时测得的数据不能真实地反映其性能。经对比试验表明，试件养护168h与试件再在50℃干燥箱中烘干24h分别进行的拉伸性能试验，试验数据差异较大
     注：1）涂膜脱模后在标准条件下养护7天。
           2）涂膜脱模后在标准条件下养护7天，然后在 50℃干燥箱中处理1天。
    由表2、3看出：涂膜经50℃加热1d后，由于排除了残留水分，涂料得以充分固化，故拉伸强度值较未经干燥处理的试件增幅较大。I型产品强度值增加幅度为23%~110%，平均增幅71/ ；II型产品平均增幅46%。经加热处理后的断裂伸长率则有所下降。试验表明：烘干比较真实地反映了这类产品的特性，因此本标准参照日本JIS A 6021和国内其它水乳型防水涂料标准、规定制备涂膜试片时，在标准条件下养护168h后再在50℃烘箱中加热24h，一方面能得到更加准确可靠的数据，同时亦可缩短试验周期。
     2、碱处理项目中试件应先泡碱后裁哑铃试片
    本标准中在做碱处理后的拉伸性能（包括拉伸强度和断裂伸长率）试验时，要注意两点规定：一是浸碱后由于试件略有膨胀，故应将试样裁成长条形试片先泡碱，后裁哑铃试件，以保持试件尺寸的准确性与稳定性。二是泡碱后试件仍要吸收一定量的水分，故试件从溶液中取出，经清洗擦干后，仍须在50℃干燥箱中干燥6h，以排除残留水分,保证试验数据的准确性与真实性。
     3、潮湿基面粘结强度试验，不作烘干处理 
    （1）为了考察涂膜在潮湿基层上的粘结性，粘结条件需尽可能接近实际使用条件，故本试验对粘结好的试件养护时不采用烘干处理。
    （2）粘结涂膜层厚度宜薄（应为0.5mm左右），若涂层过厚，实际测得的数据难以保证其真实性。
    （3）潮湿基面刷涂试样对接后，停放时切勿错位，试验前应准确测量对接部分粘接层面积，以计算粘结强度。
    4、严格执行标准中对试验条件的规定，例如干燥时间的测定，对试验时的相对湿度要求为(50±5) %，较其它试验要求严格，原因是此处湿度的变化将对干燥时间的数值产生较大的影响。又如在拉伸性能试验中，经烘干处理后的试件，均需取出冷却至室温才能进行测定。 
    5、制备厚薄均匀的试件,是数据准确的关键本标准涉及的产品由于是水乳型涂料，加之I型和II型产品聚灰比不同，其稠度不一，因此制备厚度均匀的试片，是使试验数据准确的重要环节。特别是对于聚灰比较小的II型产品，加粉料时宜先用手工混合搅拌略匀后，再用机械继续搅拌，易形成均匀浆液；由于浆料稠度较大，无法刷涂，最好采用刮刀或抹刀刮涂，否则易造成厚薄不均。另外需注意一次制备涂膜试片时尺寸不宜太大。
四、本标准的特点 
     长期以来，传统的或是新型的防水材料，其产品标准基本是按材料或性能分类，制定的技术指标也多以满足屋面防水工程的要求为主，缺乏针对地下工程防水特需的技术指标，致使地下工程需要的防水材料选择性较小，也使防水专家在制定《地下工程防水技术规范》时，推荐推广应用新型防水材料方面感到困难。本标准的制订，在一定程度上解决了使用部门长期困惑的难题。首次从屋面和地下防水部位的不同要求角度，对聚合物水泥防水涂料产品性能进行分类，即按用途分为I型和II型。按防水部位应用时的差异来区分产品的性能，其优越性在于：
   （a）有利于企业生产适用性、针对性更强的产品，使企业为用户服务的目标更加 明确，更易扩大产品的推广应用。
   （b）有利于企业的成本核算，可用不同价位的原材料制造不同性能、不同用途的产品，可在一定程度上节约原材料。
   （C）由于分类明确、用途清楚、指标具体，使用部门可对号入座，致使用户选材既方便又放心。
五、 结语 
   聚合物水泥防水涂料产品行业标准的制订，统一了产品名称，规范了技术指标，确立了试验方法，使企业产品质量有章可循，企业间的产品水平有了可比尺度，上档次有了目标，整顿市场有了技术依据。本标准的特点与应用结合十分紧密，所定技术指标既为 GB50207 国标修订提供了科学数据，又与新修订的《地下工程防水技术规范》中的指标取得了协调一致，这将极大地促进产品的扩大推广应用。
  JS复合防水涂料是近几年开发的新型防水材料，产品行业标准系首次制订，需在生产与实践中进一步总结经验,发现问题，以便不断修正与提高。在标准征求意见时，有人提出希望简化制膜养护过程，缩短测试周期，此次由于缺乏试验数据的积累，该问题留待下次修订时予以完善。