聚合物水泥防水涂料耐水性能的分析

山東省建筑科學(xué)研究院有限公司，山東 濟(jì)南 250031

聚合物水泥防水涂料具有多種應(yīng)用優(yōu)點(diǎn)，如環(huán)保、與潮濕基層粘結(jié)性能好、剛性柔性并和、性價(jià)比高等。因此被廣泛應(yīng)用到廚房、外墻、陽臺防水中。隨著環(huán)保意識的增強(qiáng)，聚合物水泥防水涂料的應(yīng)用領(lǐng)域會進(jìn)一步開發(fā)。目前，水性防水涂料并不具備高強(qiáng)的耐水性能，尤其處于長期浸水環(huán)境下，其物理性能與防水性能會被嚴(yán)重的抵消。作為水性防水涂料其中一種的聚合物水泥防水涂料，同樣也存在著耐水性差特征。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 材料

如表1 列出的五種聚合物水泥防水涂料的基本信息

表1 五種聚合物水泥防水涂料的基本信息

1.2 測試方式

首先針對聚合物水泥防水涂料在浸水前和浸水七天后的各項(xiàng)指標(biāo)分析，即拉伸性能、粘結(jié)強(qiáng)度、不透水性以及抗?jié)B性等。對其在不同浸水時(shí)間后的浸水測試，制備樣品膜要嚴(yán)格遵循GB/T23445-2009標(biāo)準(zhǔn)方式，并通過直徑為25mm的圓型裁刀分割其樣品膜，整個(gè)樣品塊為d=25mm。分割好后將多個(gè)樣品放置到水中，測定樣品塊不同浸水時(shí)間的吸水率。針對不同浸水時(shí)間的樣品塊拉伸性能測試以及觀察涂料外觀變化情況，也要嚴(yán)格遵循GB/T23445-2009 標(biāo)準(zhǔn)方式來制備樣品膜，確保得到的樣品類型為啞鈴I 型。然后將其放置到水中，進(jìn)一步測試樣品在不同浸水時(shí)間后的拉伸性能、外觀變化情況。

2 結(jié)果與討論

2.1 浸水7d 前后各項(xiàng)性能對比

通過實(shí)驗(yàn)測得具體的聚合物水泥防水涂料浸水7d 前后的各項(xiàng)性能，如拉伸性能、斷裂伸長率、粘結(jié)強(qiáng)度、不透水性以及抗?jié)B性能。經(jīng)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)其整體耐水性能很差，而且每一種聚合物水泥防水涂料浸水后各項(xiàng)指標(biāo)都相對應(yīng)的呈現(xiàn)下降趨勢?？傮w來說其各項(xiàng)性能保持率還沒達(dá)到50%。尤其是JS-III 型，在浸水7d后就已經(jīng)不能通過不透水測試，應(yīng)用到長期浸水環(huán)境中，肯定發(fā)揮不出防水保護(hù)作用。

2.2 長期浸水性能對比

針對聚合物水泥防水涂料浸水7d 的各項(xiàng)性能分析，暴露出其耐水性能差的特點(diǎn)。為了進(jìn)一步觀察其在長期浸水環(huán)境下的各項(xiàng)性能衰退情況，本文應(yīng)用當(dāng)前市場上最熱賣的兩種聚合物水泥防水涂料樣品B、C，進(jìn)行浸水時(shí)長為三個(gè)月和六個(gè)月的實(shí)驗(yàn)。以此研究其長期浸水的各項(xiàng)物理與應(yīng)用性能、外觀變化情況。測試發(fā)現(xiàn)樣品C 浸水三個(gè)月后的吸水率提升到32%，長度變化率達(dá)到11.3%、斷裂伸長率為100%，其他的性能指標(biāo)也不容樂觀。樣品C 浸水六個(gè)月后吸水率提升到53%，長度變化率達(dá)到23%、斷裂伸長率為105%?？傮w來說，浸水時(shí)間越長，其吸水率逐漸的提升，體積會越來越大，相應(yīng)的其他各項(xiàng)性能指標(biāo)逐漸衰減。如拉伸強(qiáng)度、斷裂伸長率、粘結(jié)強(qiáng)度、抗?jié)B性等。不同浸水時(shí)長的聚合物水泥防水涂料外觀變化情況尤其明顯，如浸水六個(gè)月后其表面產(chǎn)生嚴(yán)重的龜裂，體現(xiàn)不出其涂料的防水性能。而對于樣品B，浸水六個(gè)月后，其斷裂伸長率為14%，其他的性能如吸水率、粘結(jié)強(qiáng)度、抗?jié)B性等會隨著不斷增加的浸水時(shí)間，指標(biāo)趨于穩(wěn)定狀態(tài)，涂料外觀并沒有明顯的龜裂。由此得出結(jié)論，樣品B 長期浸水環(huán)境下的性能可靠性大于樣品C，但是浸水時(shí)長大于六個(gè)月，樣品B 的材料彈性消失，剛性加大，處于長期浸水環(huán)境中還是存在一定的風(fēng)險(xiǎn)。樣品B 出現(xiàn)這一現(xiàn)象的原因主要是由于不斷增加的浸水時(shí)間，材料內(nèi)部的VAE 出現(xiàn)少量的水解，并且涂膜中的水泥水化，整體涂膜剛性變大，進(jìn)一步阻止水分子破壞涂膜。

2.3 吸水率、拉伸性能隨著浸水時(shí)間變化規(guī)律分析

通過對五種聚合物水泥防水涂料吸水率、拉伸性能變化的實(shí)驗(yàn)，可以了解到其在浸水7d 后的吸水率會達(dá)到6%～20%。隨著浸水時(shí)間的增加，涂料中的涂膜吸水率會逐漸增大，同時(shí)發(fā)現(xiàn)應(yīng)用苯丙乳液配制的涂料，浸水前期的吸水率低于應(yīng)用VAE配制的涂料。分析五種聚合物水泥防水涂料在浸水7d 后的拉伸強(qiáng)度，可以發(fā)現(xiàn)浸水一天后全部出現(xiàn)了不同程度拉伸強(qiáng)度下降情況，說明其拉伸強(qiáng)度在浸水后的保留率還沒達(dá)到50%。但是隨著浸水時(shí)間越長，其拉伸強(qiáng)度就不會再發(fā)生太大的變化，尤其是JS-II 型。分析可以發(fā)現(xiàn)該涂料前期的拉伸強(qiáng)度有較大的變化，但是后期其拉伸強(qiáng)度就會逐漸穩(wěn)定。當(dāng)然每一種聚合物水泥防水涂料在浸水七天后的斷裂伸長率肯定會比沒浸水的伸長率高。相反JS-III 型則是隨著浸水時(shí)間的增加，其伸長率大幅度下降。由此而得出水泥的分散相，即水分子會進(jìn)一步加大水化反應(yīng)，降低其伸長率。

3 結(jié)語

基于上述實(shí)驗(yàn)了解到聚合物水泥防水涂料應(yīng)用到長期浸水環(huán)境下，還是有較大的風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)對于苯丙乳液類聚合物水泥防水涂料，VAE 配制的聚合物水泥防水涂料應(yīng)用到長期浸水環(huán)境下的整體防水性能更好。聚合物水泥防水涂料在浸水后拉伸性能與其吸水率存在對應(yīng)關(guān)系，當(dāng)然并不是定性的。不同種的聚合物水泥防水涂料材料，其中涂膜的破壞機(jī)理也有所差異。