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朱志远:快速检测阻根剂实验方法及耐根穿刺产品标准修订介绍
发布时间:2014-04-25    发布人:admin

我讲的快速检测阻根剂实验方法及耐根穿刺产品标准修订前面已经提到了,耐根穿刺实验方法,产品标准正在修订,现在变成一个国标,名称是绿色建筑材料,里面是耐根穿刺防水材料。现在这块是去年启动的,启动的过程中,我们也是做了很多的工作,这个环节也是通过今天这样一个机会汇报一下我们在耐根穿刺标准里面一些想法。

国家建材工业建筑防水材料质检中心主任朱志远教授

一共有四个方面: 一个是耐根穿刺防水材料,一个是耐根穿刺实验方法,一个是耐根穿刺材料标准,还有一个阻根剂的解决方法。

阻根远离,是通过加入化学阻根剂,阻止植物根系向防水材料内部生长,还有物理阻根,目前来说,很多的高分子卷材都具备物理阻根的作用,我们说真的不要种竹子,所有的改性沥青防水卷材都需要加入化学阻根剂,昨天我们特别强调了这一点。

耐根穿刺防水材料,目前看到的改性沥青的三种,还有高密度聚乙烯,PVC,TPO、EPDM,聚乙烯丙纶等等,我们强调园林所实验的种类可能不少,但是实际上从工程应用的实际出发和化学角度出发,我们并不认为所有的材料都可以大面积推广的。所以在这个规程和产品标准里面并没有写那么多。

目前来说,耐根穿刺性能检测主要是北京市园林科学研究院做,相对比较可靠的可能有改性沥青,PVC、TPO,聚脲防水材料,但是我们对聚脲防水材料还是有一些担心的,在金属板上施工还是比较好的,但是混凝土上施工有一些问题。

耐根穿刺的实验方法,最早应该是德国的景观设计和园林建筑研究会的标准,标准是EN13948,我们最终的草案稿是2006版,他们之间还是有一些差异的,F LL除了火棘还有一些偃麦草,试验箱有八个,EN1943948只有火棘,试验箱只有六个,他们规定在欧洲市场销售的建筑材料都要经过CE的认证,2006年到2013年,德国一共有108个产品通过了耐根穿刺的实验,其中84个通过了FLL实验,24个通过了EN的实验,FLL占据了很大的市场。EN是政府监管的要求。

植物的穿刺主要是由根和茎引起的,作为北京市园林研究院来说,他们更有经验,根主要是找水和营养,茎是繁衍需要的,根和茎是有差异的,根据对环境和化学物质非常的敏感,遇到阻根剂植物的根就会改变方向,不会继续生长,但是茎不会改变,一直往上生长,所以会把一些材料本身的强度不够就刺穿。

这个里面,阻根剂的影响方面就会有很大的不一样的地方,实际上我们现在所说的化学的阻根剂主要是对根的生长有一定的影响,所以遇到阻根剂的时候会改变方向,不再继续生长,但是对于茎的影响没有作用。这块FLL的方法和EN的方法最大的差异的地方,EN只是检测对于根的影响,对于茎的影响没有考虑,在自然界里边不光有根还有茎的影响。FLL把两块综合考虑的。

未来的环境保护,植物的阻根剂不应该对环境带来危害,所以欧盟有相关的一些规定,规定植物的阻根剂的使用量不得超过0.1微克每升。对于茎的生长阻根剂不起作用,完全需要靠材料本身的机械性能。目前FLL相关的实验室做了实验,除了HDPE外,都不对茎起到作用,这一点需要注意,为什么在我们的耐根穿刺防水材料标准里面,我们强调了原来的1075里面对防水材料要求是800牛顿的,还有本身的耐霉菌和耐酸性能,这样才可以抵挡植物的茎对它的影响。

下面介绍我们目前现行的耐根穿刺材料标准,目前国内标准是JCT1075-2008,改性沥青类防水材料厚度不小于4毫米,塑料、相交类的防水卷材不小于1.2毫米,对于一些其他的新的产品,这里面可能有一些问题,我们记得当时做了1075不久以后,聚脲就出来了,就说这个材料强度很高,是不是也可以阻根,但是规定里面没有,怎么办,这个我们其实在昨天特别强调了这一点,耐根穿刺防水材料必须考虑两个方面的因素,首先是要有非常好的防水的性能,防水性能来说必须考虑耐久性,不能说这个材料刚刚使用的时候效果很好,用了几年以后材料就老化了,防水材料使用寿命是20年,最起码的耐久性20年是需要的,所以这个材料本身要有20年的使用寿命。其次是非常好的耐根穿刺材料,具有阻根性能,这两个应该综合考虑,你可以参考现行的行业标准制定企业标准,但是你要考虑你的材料的基本的性能,应该满足耐久性和防水性能。

我们可以看到,在现行的国家标准里面列了五个产品,这里面包括了两个概念,在1075里面还有一个应用的性,除了防水性能,应用性能都和耐根穿刺有关系,一个是种植实验,除此之外,我们也强调因为用于种植屋面的,长期有水,要有防霉,要求防水材料有耐腐蚀性能,严格来说尺寸变化率并不是性能考虑的,但是有一些材料没有尺寸变化率,我们说防水材料接缝性能如果不好,就会被扯开,但是我们发现这样写不是考虑的特别的周到,我们实际使用过程中也发现一些问题,有一些防水材料本身就不应该那么小,还是有一定的尺寸变化率的,下面我们也会谈到标准修订当中怎么做。

这是我们正在做的标准《绿色屋面用防水材料,耐根穿刺防水材料》最终出来以后替代1075,主要我们考虑几个问题,第一符合耐根穿刺的性能的要求,二是要符合防水材料基本性能的要求,符合种植屋面工程技术规程的工业。第二个针对目前穿刺防水材料存在的问题,开展验证实验,对材料的耐久性、耐霉菌性能进行实验,比较FLL和EN耐根穿刺实验方法,确定防水涂料样品的制定方法,还有化学阻根剂的快速的测定。

目前大家可以看到我们已经做了的工作,我们做了一些实验,搜集了一些样品,有PVC的,还有TPO的,大家可以看到PVC的,热处理尺寸变化率纵向很大,达到3.5,TPO的是0.7,也是不符合要求的。还有吸水率,我们的材料是长期有水的,种植屋面上面长期浇水等等,吸水率方面TPO的内增强的产品达到5.0%,PVC的也达到5.1%,都是超标的。

热老化这块对于PVC和TPO,还是有影响的,因为标准不一定,我们可以看到TPO的很多的产品标准是有问题的,小于90%,我们宣称TPO是耐老化性非常好的,现在我们做的时间是28天,用了80度以后就有问题了,肯定是有问题的。9个月的储存稳定性,我们把一些材料放在实验室,放了9个月,我们发现TPO的,九个月以后伸长率就下降了。

还有接缝剥离强度,两个材料是不是形成了一个完整的防水层,韩工介绍了,做了很多的实验,绝大部分的产品都是不合格,都是来自于接缝,这块我们也想怎么在材料检测的时候反应材料的特性,我们做了几个方面的实验,第一个是常规的材料,直接做搭接,然后看剥离强度是多少,先把相隔材料搭接好,然后进行热处理,看性能有没有变化,这里面我们发现一些常规材料就出了问题,我们看PVC的,常规的长度是1.7,都不符合标准的规定,这个材料去年我们做过一个存在问题的介绍,前面就谈到了有一些PVC的防水建材,里面的增塑剂是容易迁移的,还有TPO的热老化进行处理,搭接,所有的产品都存在搭接不良,很轻松的就可以剥离,不用在屋面上做根穿刺,放一下搭接都不好,肯定会出现问题。昨天开一个工作会议的时候,北京研究所的王博士也介绍了,他们做了5个产品4个不合格,还有很多做样品还没有搭接的时候就发现漏水,做不下去了,都是搭接不良造成的,这是非常重要的影响的因素。TPO本身的产品的特性,我们国内很多的TPO的加工设备比较简陋,对于材料的混合,还有均匀性都不是特别好,这样的话,造成了国内这些TPO的可施工性和国外的产品比起来不一样,可能也是用的进口的材料,美国早期的时候产品也出现了很多的问题,我们国家这几年刚刚发展,发现这方面的问题多也是正常的。

改性沥青卷材,低温柔性是有问题的,我们发现很多的产品常规的时候很好,热老化的时候就不行了,很多的产品为了降低成本加了一些焦粉,机油,这些东西都容易老化,这块我们做了七个产品,发现三个不合格。还有另外的问题,我们里面有三个产品质量增加超标了,还有渗油性,最主要的体现是机油加的太多,容易迁移,容易老化,容易开裂。我们把改性沥青卷材进行搭接后热处理,实验的结果都是下降的,所以在这里发现的非常明显,常规就不合格,热处理以后也是一样,指标也是非常低,大家可以看到,刚刚我们说的这些产品,低温柔性有开裂,我们发现热处理的搭接强度非常低,这里面的时间是有相关性的。

储存稳定性也是这样的,刚开始的时候很好,但是放了9个月以后,也出现了开裂,所以我们觉得这些实验还是有意义的,下一步我们在标准的制定时会把相关的要求写进去。

防水涂料耐根穿刺的性能样品制备,我们也没有很多的经验,我们在北京园林所最早的时候做了很多的聚脲的检测,当时我们觉得是防水材料,新增一个防水层就可以了,我们喷在塑料管的时候,做了五个产品,四个通过,但是这样发现跟实际的情况不符合,因为在京沪高铁上面使用了大量的聚脲,就发现了一个问题,混凝土基层处理是非常难的事情,不像在塑料管或者金属板上那么密实,这个放热非常的厉害,喷上去以后,原来的屋子里面的空气会遇热膨胀,在高铁里面我们规定要基层要打磨,做腻子,然后做聚脲,我们做种植屋面也会出现这样的问题,大部分都是混凝土的屋面,金属屋面很少。这个时候做实验尽量的模仿混凝土的屋面的形式,能够反应实际的状况,这块我们做了很多的实验,用石膏板做,结构相对比较疏松,但是发现密度太低了,很容易就断裂了,后来考虑在木板上涂抹砂浆层,做完了以后进行养护,养护干了以后做混凝土基层,然后把你的孔眼修补掉,然后喷涂聚脲,因为聚脲有一个非常明显的特性,间隔的时间长了以后,状况就会发生改变,所以我们模拟状况,先喷涂一半,然后放置在常温状态下七天,然后再表面进行处理,再喷涂另外一半的聚脲,这样做了以后就发现聚脲的表面还是有一些缺陷,很难在塑料板上也达到这样的效果,如果真正的用这种方式做聚脲的话,我们前面做的五个聚脲可能都不合格,所以啊我们跟北京园林院大家讨论了以后,以后要做聚脲就要这样做,必须按照实际的基层状态做,否则的话是没有代表性的。

后来做了一些改进,本土聚脲针眼和气孔减少了,但是还是存在,只要存在就有渗漏,有渗漏就会有穿刺。

下面介绍一下划分阻根剂的快速测定,阻根剂是种植屋面用防水材料化学阻根必备的添加剂,特别是本身强度和密封性不好的情况下,需要添加化学阻根剂在里面。有一些人说,大家知道铜箔虽然有阻根作用,但是由于接缝无法处理,其应用量较小。我们明确规定只要是改性沥青,必须要有阻根剂。客户有这样的问题,阻根剂加进去以后,我们看不见,测不出来,阻根剂贵,价格会提高不少,我真的用的时候到底有没有加阻根剂呢?这我们觉得的确是一个比较重要的问题,因为现在我们没有这样一个方法,所以现在国内出现了很多的产品,铜复合胎基也好,铜离子胎基等都不能替代化学阻根剂。我们的判定也可以简化的,目前来说,我们做实验的时候考虑了两种,一个是最早的耐根穿刺的实验方法,把羽山豆种在里面,如果穿过去就是没有阻根剂的,没有穿过去就是有阻根剂的。还有一个仪器分析,一块就可以判定有没有阻根剂。

现在我们做两种,平常一般做化学分析,对大部分的材料是有非常好的区分的性能,刚才说的三个产品当中,两个产品在实验过程中是完全一致的,看不出来的,所以就没有办法区分,但是我知道里面是含有阻根剂,但是是哪一个产品含有的,分不出来。后来我们用HPLC的体系当中,还是可以区分出来,可以进行定性和定量的分析。

这样的实验是有前提条件的,第一阻根剂是一致的,与纯阻根剂的图谱进行比较,定性阻根剂的类型,定量阻根剂的加量,与阻根剂企业推荐的加量进行比较,但是这个里面千万要注意,昨天的时候就强调了一点,我们这个方法仅仅是对阻根剂的检测,但是不能证明材料是耐根穿刺防水材料,与产品的生产工艺、产品的构造,施工和操作密切相关,所以耐根穿刺检测是一个系统检测,不仅仅是一个材料,你不能说我们这个方法你含有阻根剂,我就是耐根穿刺了,可以用了,他们之间是不能划等号的。

我们看一下,这样的耐根穿刺的标准目前是这样做的,说明这样几点,耐根穿刺防水材料是种植屋面的重要的组成部分,耐根穿刺防水材料的阻根特性,还有耐根穿刺实验方法的影响,阻根剂的快速测定和完善,还有材料的检测。

现行国家标准和行业标准,我们准备把TPO增强进去,应用性能做一些改变,匀质材料应该是2纤维,织物胎基或背衬材料是0.5,这样使我们的材料和质量得到一个控制,避免你花五万块钱去研究院检测两年的时间,太浪费时间了。

明确化学阻根剂不得对环境、人体、植物产生有害的影响,为了便于评价,在进行耐根穿刺性实验时企业必须明确化学阻根剂的种类,并且检查化学阻根剂的含量,在最终报告当中显示。工程现场的抽检的化学阻根剂测试结果应与耐根穿刺实验时的结果相符。做的时候不能说千分之五,现场检测的时候就变成千分之三了,这是我们初步的设想。

还有防水涂料耐根穿刺这块,涂料的基层与实际工程状况要相近,具有代表性,考虑到种植屋面大量的在混凝土基层的应用,建议采用水泥砂浆类材料作为实验基层。同时试件制备过程中必须要有搭接缝,搭接缝的间隔时间根据产品的特性而定,关于标准的介绍就这些,谢谢大家!


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