涂料文獻：《環氧樹脂防水涂料》行業標準制定依據

    全球涂料網訊：

沈春林1，褚建軍1，王瑩2

    （1.蘇州中材非金屬礦工業設計研究院有限公司，江蘇蘇州215004；2.深圳建筑科學研究院有限公司，廣東深圳518049）

    摘要：介紹了環氧樹脂防水涂料的國內外發展現狀、市場應用情況、性能要求以及《環氧樹脂防水涂料》行業標準的立項背景、標準制定依據以及標準的主要內容。

    關鍵詞：環氧樹脂防水涂料；行業標準；標準制定

    文章編號：1007-497X（2014）-02-0031-05中圖分類號：TU56+1.65文獻標識碼：A

    根據工信廳科[2010]74號文下達的“2010年第一批行業標準制修訂計劃”，《環氧樹脂防水涂料》被列入編制計劃，標準計劃編號為2010—0588T—JC，由蘇州中材非金屬礦工業設計研究院有限公司、建筑材料工業技術監督研究中心、廣州科化防水防腐補強有限公司、深圳建筑科學研究院有限公司負責組織有關生產企業、質檢機構、科研院所等起草，目前正在進行報批�，F將環氧樹脂防水涂料的產品性能、國內外應用情況，行業標準制定的原則、目的及標準主要內容作一介紹。

    1·標準立項背景

    1.1 產品組成及特點

    環氧樹脂防水涂料是近10年發展起來的一種新型防水材料，它以雙酚A環氧樹脂、活性稀釋劑、改性劑為主要成分，與改性胺類固化劑反應后，生成具有三維立體網狀結構的固結體。環氧樹脂固化后具有優良的物理力學性能和耐老化、耐凍融、耐腐蝕性能，無毒、無污染，符合環保要求，已在建筑工程（特別是地下工程）、高速鐵路、高速公路、水工、水利領域得到推廣應用。

    環氧樹脂防水涂料具有以下性能特點：1）粘結力強，對被粘的基面如新混凝土、瀝青混凝土、卷材、聚氨酯涂料、聚脲、碳纖維布、鋼板等均有突出的粘結力，并能固結松散的基面材料。2）在無明水的潮濕基面具有很好的滲入固結特性，濕粘結強度較高，可在潮濕基面施工且施工工藝簡單。3）能短時耐受180℃攤鋪瀝青混凝土。4）具有良好的施工性，在形狀復雜的基面上施工非常便捷，無需做找平層。5）具有優良的抗凍融、耐老化和抗腐蝕性能，收縮率小。6）固結體無毒、無污染，符合環保要求。7）具有滲透性的產品滲透能力強，可滲入混凝土內2mm以上，形成植根式的涂層，滲入部分形成犬牙交錯的不規則固結層，使混凝土的強度提高30%以上。滲透性涂層還可避免界面上的應力集中，既具有防水功能又提高了固結層的抗剝離能力。

    1.2 國內外發展現狀

    在國外，環氧樹脂用作防水涂料始于20世紀60年代初，繼美國之后，歐洲、前蘇聯、日本、韓國、新加坡、香港等亦在防水工程中使用該材料。20世紀80年代，水電部組織專家去美國考察，發現洛杉磯碼頭混凝土樁的環氧樹脂防水涂料使用18年未見老化跡象，對環氧樹脂的耐久性給予了充分肯定。90年代，香港地鐵開始大量應用環氧樹脂防水涂料。2006年，環氧樹脂防水涂料又被應用于法國橋梁工程。

    在國內，20世紀70年代，中科院廣州化學所首先開始滲透型環氧樹脂防水補強材料的研究，中國水利水電科學院、長江科學院、武漢大學等十幾家科研單位相繼投入該項目的研發和應用。廣州科化防水防腐補強有限公司在中科院廣化所專利技術的基礎上開發的高滲透改性環氧樹脂防水涂料通過了建設部的鑒定，被列為全國推廣項目，并獲科技部國家重點新產品證書。20世紀70年代，環氧樹脂防水涂料首先在水電大壩的防水工程中應用，效果較好。環氧樹脂防水涂料現已廣泛用于水電大壩、交通、建筑和文物保護領域，特別是橋梁、地鐵、隧道、大壩和房屋的防水，其用量每年以兩位數增長。目前，國內生產環氧樹脂防水涂料有中科院廣州化學所、中國水利水電科學院、長江科學院、武漢大學等數十個單位。

    1.3 市場應用

    近10年來，環氧樹脂防水涂料在產品、技術及施工工藝方面逐步成熟，得到了快速的發展。已制定并實施的CJJ139—2010《城市橋梁橋面防水工程技術規程》、JGJ/T212—2010《地下工程滲漏治理技術規程》和GB50208—2011《地下防水工程質量驗收規范》，都將環氧樹脂防水涂料列入技術規程、規范之中，對該產品的推廣和使用起到了推動作用。據不完全統計，2011年，我國環氧樹脂防水涂料的銷售量近2000余t，預計2013年銷售量為3000余t。環氧樹脂防水涂料的主要應用領域如下：1）公路、高速公路、大橋混凝土路面與瀝青混凝土路面之間的粘結與防水防腐。2）客運專線橋面、地鐵高架路段、地鐵大開挖路段及車站、人行通道頂板與側墻二級防水設防中用于基面防水并與卷材粘結，亦可作為一道設防用于多層建筑屋面及廚衛間的防水。3）新舊混凝土之間的粘結、樁頭防水與粘結、大體積混凝土構件澆注，特別是水庫大壩壩體澆注，無須鑿毛即可實現新舊混凝土的粘結以消除冷縫。4）混凝土梁、板、柱間補強時原混凝土結構與鋼板或碳纖維布之間的粘結與防水。5）水庫大壩泄洪洞、溢流面或化工車間地面使用環氧砂漿或聚脲作保護層時用作底涂。6）公路及高速公路缺陷、微細裂縫及凍害的修復。7）混凝土的界面處理。8）地鐵、城際軌道盾構管片的防腐與防水。9）地下工程、隧道工程的滲漏治理。

    2·標準制定的目的

    目前國內尚沒有環氧樹脂防水涂料相關的國家或行業標準，國際上也沒有相關的標準，國外僅有一些試驗結果和參考資料，國內外廠家生產的產品執行的都是企標，影響了產品的推廣使用。本標準的主要內容是對環氧樹脂防水涂料的產品性能提出要求，規定產品的范圍、分類、要求、試驗方法、檢驗規則以及標志、包裝、運輸和貯存等內容。標準的制定可以規范市場，有利于提高產品質量、保證工程質量、促進產業發展。

    3·試驗項目設置及標準要求

    3.1 標準項目設置

    本標準適用于以環氧樹脂為主要組分，與固化劑反應后生成的具有防水功能的雙組分反應型涂料，明確產品特征為雙組分涂料，主要成分是環氧樹脂與改性胺類固化劑，成膜原理是環氧樹脂與改性胺類固化劑反應成膜。

    本標準規定的物理力學性能，主要考慮了產品本身的物理力學性能（包括基本性能、耐久性）要求、工程使用時對環境的要求、產品的使用功能、產品質量控制與施工要求，同時參照了國內外同類產品標準與技術資料，最終確定了9個項目，比較全面地反映了環氧樹脂防水涂料的特性：1）施工過程的控制項目有外觀和黏度；2）成品質量要求有固體含量和柔韌性；3）施工性要求有表干時間和實干時間；4）工程使用時對環境的要求為耐化學介質性能；5）規定產品使用功能和特性的項目有粘結強度、抗滲壓力、抗沖擊性；6）部分產品具有滲透性，混凝土滲透深度項目作為可選項目，其試驗方法放于附錄中。

    在上述9項指標中，以下幾項對環氧樹脂防水涂料來說是比較重要的，或者是有別于其他防水材料要求的。

    1）粘結強度。標準規定了環氧樹脂防水涂料在各種條件下與混凝土基面粘結牢固的程度，包括在干燥基面、潮濕基面的粘結強度，以及經浸水處理和熱處理后的粘結強度。涂料與基層的粘結性能越好，涂層越不易脫落，其防止竄水的性能也越好。

    2）涂層抗滲壓力。該指標反應了環氧樹脂防水涂料成膜以后的防水性能，這是環氧樹脂防水涂料作為防水材料最重要的指標之一，用抵抗水的壓力值來表示。

    3）抗沖擊性。該指標主要考核在一定的使用環境下涂層承受外部沖擊的能力。環氧樹脂防水涂料雖然是一種剛性防水涂料，但也應具有一定的柔韌性，有一定的耐沖擊性能。

    4）滲透性。環氧樹脂防水涂料可以沿混凝土表面的毛細孔、微孔隙和微裂紋自外而內滲入混凝土內一定深度，具有填充和封閉孔隙的能力。涂料對混凝土的滲透深度越大，對混凝土的保護和防水效果越好。

    3.2 技術要求

    3.2.1 外觀

    產品各組分為均勻的液體，無凝膠、結塊。

    3.2.2 物理力學性能

    產品的物理力學性能見表1。

表1 物理力學性能

    4·試驗方法與檢驗規則

    4.1 試驗條件與制樣方法

    10）%，養護水溫度條件：（20±2）℃。將試樣按生產企業規定的比例混合均勻，用毛刷分3～5次涂布于試驗基材表面，每次間隔30～60min，涂層干燥后總厚度為0.2～0.3mm。

    4.2 試驗方法

    4.2.1 外觀

    涂料各組分分別攪拌后目測。

    4.2.2 固體含量

    將試樣按生產企業規定的比例混合均勻后，按GB/T16777—2008《建筑防水涂料試驗方法》第5章反應型涂料的規定進行試驗。

    4.2.3 初始黏度

    將試樣按生產企業規定的比例混合，攪拌5min，按GB/T2794—1995《膠粘劑黏度的測定》中5.1的規定采用旋轉黏度計測定初始黏度，結果計算精確到1mPa·s。

    4.2.4 表干時間、實干時間

    按4.1將試樣涂刷于規定的鋁板上，在實驗室條件下靜置，按GB/T16777—2008第16章的規定測定表干時間和實干時間。

    4.2.5 柔韌性

    實驗室試驗條件：溫度（23±2）℃，相對濕度（50±按4.1將試樣涂刷于規定的馬口鐵板上，涂刷面積150mm×25mm，在實驗室條件下養護（168±2）h，將馬口鐵板涂層面朝上，用雙手緊壓于Φ50mm的圓棒上彎曲180°，靜止2～3s，觀察涂膜表面有無開裂現象。彎曲時兩手應對稱于圓棒中心線。

    4.2.6 粘結強度

    采用符合GB/T16777—2008第7章7.1中的拉伸試驗機和拉伸專用金屬夾具。

    干基面試件的制備：采用符合JC/T547—2005《陶瓷墻地磚膠粘劑》附錄A要求的混凝土板，將其切割成規定的尺寸，清除表面浮塵。必要時按生產企業的要求在混凝土板的成型面上涂刷底涂，并在試驗報告中注明；底涂干燥后，按4.1涂刷試樣，再在實驗室條件下養護（144±2）h。

    濕基面試件的制備：將符合JC/T547—2005附錄A要求的混凝土板浸泡于水中48h，取出后抹去浮水，先在實驗室條件下放置10min，再按干基面試件制備方法制備試件。

    浸水試件的制備：按干基面試件制備方法制備試件后，先在實驗室條件下養護（168±2）h，再在水中浸泡（168±2）h。

    耐熱試件的制備：按干基面試件制備方法制備試件后，先在實驗室條件下養護（168±2）h，再置于（100±2）℃烘箱中（168±2）h。

    經養護及處理后的試件，用砂紙將環氧涂層表面打毛，用適宜的高強粘結劑將40mm×40mm的拉拔接頭粘結在環氧涂層表面，每塊混凝土板上均勻分布5個拉拔接頭，在標準試驗條件下繼續養護（24±2）h。試驗前沿拉拔頭邊緣，用手持切割鋸切割高強粘結劑至混凝土板表面，使拉拔頭內的環氧涂層與周邊環氧涂層分離開來。用拉伸強度試驗儀測定試件的拉伸力，加荷速度為（250±50）N/s。試驗結果取5個試件的平均值；若有超出平均值±20%的數據應舍棄。以剩下的不少于3個試件的算術平均值表示粘結強度值，不足3個試件時應重新試驗。若最終試驗結果全部是混凝土內聚破壞，在報告結果數值的同時報告基材內聚破壞情況。

    4.2.7 涂層抗滲壓力

    基準砂漿的制備：稱取符合GB175—2007《通用硅酸鹽水泥》的PO42.5水泥350g和符合GB/T17671—1999《水泥膠砂強度檢驗方法》要求的標準砂1350g，攪拌均勻后加水260mL，必要時可添加纖維素醚0.2～0.5g，在符合GB/T17671—1999規定的水泥砂漿攪拌機中攪拌3min�；鶞噬皾{14d的抗滲壓力應為0.4+0.0MPa，否則應調整水泥用量或調整水灰比。

    基準抗滲試件的制備：用上口直徑70mm、下口直徑80mm、高30mm的截頭圓錐帶底金屬試模成型兩組基準砂漿抗滲試件，每組6個。將拌合好的砂漿一次裝入試模中，用抹刀插搗數次，當填充砂漿略高于試模邊緣時，用抹刀以45°角一次性將試模表面多余的砂漿刮去，然后再用抹刀以較平的角度在試模表面反方向將砂漿刮平。試件在實驗室條件下靜置24h后脫模，在養護水中養護（144±2）h后取出，擦干表面后在實驗室條件下晾置24h。取其中一組基準抗滲試件在實驗室條件下繼續養護（168±2）h，另一組基準抗滲試件備用。

    涂層抗滲試件制備：取備用基準抗滲試件，按4.1在試件的背水面上涂刷試樣，涂刷時應避免涂層表面產生氣泡。涂層試件制備后在實驗室條件下繼續養護（168±2）h。

    試驗步驟：按GB23440—2009《無機防水堵漏材料》中6.5.1.2進行，從0.2MPa開始加壓，恒壓2h后增至0.3MPa，以后每隔1h增加0.1MPa。當6個試件中有3個端面出現滲水現象時，即可停止試驗，記下當時水壓。在試驗過程中，如發現試件周邊滲水，則應停止試驗，重新密封后再試驗�；鶞噬皾{與涂層砂漿抗滲壓力試驗，每組6個試件中，以4個試件未透水時的最大壓力計算，試驗結果以3個試件出現滲水時的壓力減去0.1MPa作為該組試件的抗滲壓力。若涂層試件加壓至1.5MPa，恒壓1h未透水，則停止加壓，涂層試件的抗滲壓力為1.5MPa。

    4.2.8 抗凍性

    將符合JC/T547—2005附錄A要求的混凝土板切割成規定的尺寸，清除混凝土塊表面浮塵，按5.2在混凝土塊上涂刷試樣，每組制備3個試件。試件在實驗室條件下養護（168±2）h后，按GB/T50082—2009《普通混凝土長期性能和耐久性能試驗方法標準》第4章進行試驗。在-15℃的冷凍箱冷凍4h、在養護水池中融化4h為一次循環，共凍融循環25次，觀察有無開裂、起皮、剝落。

    4.2.9 耐酸性

    采用符合JC/T547—2005附錄A要求的混凝土板，將其切割成規定的尺寸，清除混凝土塊表面浮塵，將混凝土塊浸入熔融的蠟液中取出，使蠟包裹除成型面外的其他5個外表面，按4.1在混凝土塊成型面涂刷試樣，每組制備3個試件。試件在實驗室條件下養護（168±2）h，然后將涂層面朝下放入底部有支架的容器中，使涂層浸沒于符合GB/T16777—2008中9.2.4規定的酸溶液中，液面高出涂層面10mm，（168±2）h后取出，觀察環氧涂層有無開裂、起皮、剝落。

    4.2.10 耐堿性

    按4.2.9的試驗方法，使涂層浸沒于符合GB/T16777—2008中9.2.3規定的堿溶液中，液面高出涂層面10mm，（168±2）h后取出，觀察環氧涂層有無開裂、起皮、剝落。

    4.2.11 耐鹽性

    按4.2.9的試驗方法，使涂層浸沒于3％NaCl溶液中，液面高出涂層面10mm，（168±2）h后取出，觀察環氧涂層有無開裂、起皮、剝落。

    4.2.12 抗沖擊性

    采用符合JC/T547—2005附錄A要求的混凝土板，將其切割成規定的尺寸，清除混凝土塊表面浮塵，按4.1在混凝土板的上表面涂刷試樣。試件在實驗室條件下養護（168±2）h，然后按JC/T985—2005《地面用水泥基自流平砂漿》規定進行沖擊試驗。試驗時采用直徑（50±4）mm、質量（500±10）g的鋼質球形落錘，從高度500mm處自由落下。在試件上選擇距試件涂層邊緣不小于50mm、相距不少于50mm的3個位置處落錘，觀察涂層表面有無開裂或脫落現象。

    4.2.13 混凝土滲透深度

    按GB18445—2012《水泥基滲透結晶型防水材料》附錄A配制混凝土，制備邊長為100mm的混凝土立方體試塊，在實驗室條件下養護24h后脫模，置于養護水中6d，然后在實驗室條件下養護21d備用。涂刷試樣前將混凝土試塊在（70±2）℃鼓風干燥箱中放置24h，在實驗室條件下冷卻至室溫。按4.1將試樣涂于混凝土試塊的成型面上，在實驗室條件下養護（168±2）h。將試件立面斷開，用水淋濕剖開面，在剖開面離涂層邊緣不小于10mm處均勻選取3個點，用游標卡尺量取涂料滲入混凝土內部的深度（從涂層表面至黃色印跡部分），讀數精確到0.01mm；當滲入深度小于2mm時可用讀數顯微鏡測量，讀數精確到0.01mm。取3個測點所測深度的平均值減去0.2mm作為滲透性的試驗結果，試驗結果精確到0.1mm。

    4.3 檢驗規則

    出廠檢驗項目包括外觀、固體含量、初始黏度、干燥時間、柔韌性、干基面粘結強度和涂層抗滲壓力。型式檢驗項目包括技術要求中所有的項目。組批：以同一類型的10t產品為一批，不足10t產品也作為一批。

    抽樣：在每批產品中，按GB/T3186—2006《色漆、清漆和色漆與清漆用原材料取樣》規定進行抽樣，按配比總共抽取不少于4kg樣品。試樣分為2份，一份試驗，一份備用。試樣應置于不與涂料發生反應的干燥密閉容器中，密封貯存。

    5·結語

    《環氧樹脂防水涂料》行業標準的制定，規定了產品的技術性能指標，統一了試驗方法，為生產企業提高產品性能、控制產品質量提供了方向；為設計和施工單位根據工程實際選擇、使用、驗收環氧樹脂防水涂料提供了依據。

    本次行業標準的制定系國內首次制定，需要在標準的實施過程中不斷總結經驗，發現不足之處，在適當的時候對該標準進行修改和完善。

    本文介紹的內容，如與正式版本的標準內容有出入，應以正式發布的標準內容為準。

（來源：全球涂料網）（更多資訊請登錄：全球涂料網 http://www.soutuliao.com/）