我講的快速檢測阻根劑實驗方法及耐根穿刺產品標準修訂前面已經提到了,耐根穿刺實驗方法,產品標準正在修訂,現在變成一個國標,名稱是綠色建筑材料,里面是耐根穿刺防水材料。現在這塊是去年啟動的,啟動的過程中,我們也是做了很多的工作,這個環節也是通過今天這樣一個機會匯報一下我們在耐根穿刺標準里面一些想法。
國家建材工業建筑防水材料質檢中心主任朱志遠教授
一共有四個方面: 一個是耐根穿刺防水材料,一個是耐根穿刺實驗方法,一個是耐根穿刺材料標準,還有一個阻根劑的解決方法。
阻根遠離,是通過加入化學阻根劑,阻止植物根系向防水材料內部生長,還有物理阻根,目前來說,很多的高分子卷材都具備物理阻根的作用,我們說真的不要種竹子,所有的改性瀝青防水卷材都需要加入化學阻根劑,昨天我們特別強調了這一點。
耐根穿刺防水材料,目前看到的改性瀝青的三種,還有高密度聚乙烯,PVC,TPO、EPDM,聚乙烯丙綸等等,我們強調園林所實驗的種類可能不少,但是實際上從工程應用的實際出發和化學角度出發,我們并不認為所有的材料都可以大面積推廣的。所以在這個規程和產品標準里面并沒有寫那么多。
目前來說,耐根穿刺性能檢測主要是北京市園林科學研究院做,相對比較可靠的可能有改性瀝青,PVC、TPO,聚脲防水材料,但是我們對聚脲防水材料還是有一些擔心的,在金屬板上施工還是比較好的,但是混凝土上施工有一些問題。
耐根穿刺的實驗方法,最早應該是德國的景觀設計和園林建筑研究會的標準,標準是EN13948,我們最終的草案稿是2006版,他們之間還是有一些差異的,F LL除了火棘還有一些偃麥草,試驗箱有八個,EN1943948只有火棘,試驗箱只有六個,他們規定在歐洲市場銷售的建筑材料都要經過CE的認證,2006年到2013年,德國一共有108個產品通過了耐根穿刺的實驗,其中84個通過了FLL實驗,24個通過了EN的實驗,FLL占據了很大的市場。EN是政府監管的要求。
植物的穿刺主要是由根和莖引起的,作為北京市園林研究院來說,他們更有經驗,根主要是找水和營養,莖是繁衍需要的,根和莖是有差異的,根據對環境和化學物質非常的敏感,遇到阻根劑植物的根就會改變方向,不會繼續生長,但是莖不會改變,一直往上生長,所以會把一些材料本身的強度不夠就刺穿。
這個里面,阻根劑的影響方面就會有很大的不一樣的地方,實際上我們現在所說的化學的阻根劑主要是對根的生長有一定的影響,所以遇到阻根劑的時候會改變方向,不再繼續生長,但是對于莖的影響沒有作用。這塊FLL的方法和EN的方法最大的差異的地方,EN只是檢測對于根的影響,對于莖的影響沒有考慮,在自然界里邊不光有根還有莖的影響。FLL把兩塊綜合考慮的。
未來的環境保護,植物的阻根劑不應該對環境帶來危害,所以歐盟有相關的一些規定,規定植物的阻根劑的使用量不得超過0.1微克每升。對于莖的生長阻根劑不起作用,完全需要靠材料本身的機械性能。目前FLL相關的實驗室做了實驗,除了HDPE外,都不對莖起到作用,這一點需要注意,為什么在我們的耐根穿刺防水材料標準里面,我們強調了原來的1075里面對防水材料要求是800牛頓的,還有本身的耐霉菌和耐酸性能,這樣才可以抵擋植物的莖對它的影響。
下面介紹我們目前現行的耐根穿刺材料標準,目前國內標準是JCT1075-2008,改性瀝青類防水材料厚度不小于4毫米,塑料、相交類的防水卷材不小于1.2毫米,對于一些其他的新的產品,這里面可能有一些問題,我們記得當時做了1075不久以后,聚脲就出來了,就說這個材料強度很高,是不是也可以阻根,但是規定里面沒有,怎么辦,這個我們其實在昨天特別強調了這一點,耐根穿刺防水材料必須考慮兩個方面的因素,首先是要有非常好的防水的性能,防水性能來說必須考慮耐久性,不能說這個材料剛剛使用的時候效果很好,用了幾年以后材料就老化了,防水材料使用壽命是20年,最起碼的耐久性20年是需要的,所以這個材料本身要有20年的使用壽命。其次是非常好的耐根穿刺材料,具有阻根性能,這兩個應該綜合考慮,你可以參考現行的行業標準制定企業標準,但是你要考慮你的材料的基本的性能,應該滿足耐久性和防水性能。
我們可以看到,在現行的國家標準里面列了五個產品,這里面包括了兩個概念,在1075里面還有一個應用的性,除了防水性能,應用性能都和耐根穿刺有關系,一個是種植實驗,除此之外,我們也強調因為用于種植屋面的,長期有水,要有防霉,要求防水材料有耐腐蝕性能,嚴格來說尺寸變化率并不是性能考慮的,但是有一些材料沒有尺寸變化率,我們說防水材料接縫性能如果不好,就會被扯開,但是我們發現這樣寫不是考慮的特別的周到,我們實際使用過程中也發現一些問題,有一些防水材料本身就不應該那么小,還是有一定的尺寸變化率的,下面我們也會談到標準修訂當中怎么做。
這是我們正在做的標準《綠色屋面用防水材料,耐根穿刺防水材料》最終出來以后替代1075,主要我們考慮幾個問題,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,符合種植屋面工程技術規程的工業。第二個針對目前穿刺防水材料存在的問題,開展驗證實驗,對材料的耐久性、耐霉菌性能進行實驗,比較FLL和EN耐根穿刺實驗方法,確定防水涂料樣品的制定方法,還有化學阻根劑的快速的測定。
目前大家可以看到我們已經做了的工作,我們做了一些實驗,搜集了一些樣品,有PVC的,還有TPO的,大家可以看到PVC的,熱處理尺寸變化率縱向很大,達到3.5,TPO的是0.7,也是不符合要求的。還有吸水率,我們的材料是長期有水的,種植屋面上面長期澆水等等,吸水率方面TPO的內增強的產品達到5.0%,PVC的也達到5.1%,都是超標的。
熱老化這塊對于PVC和TPO,還是有影響的,因為標準不一定,我們可以看到TPO的很多的產品標準是有問題的,小于90%,我們宣稱TPO是耐老化性非常好的,現在我們做的時間是28天,用了80度以后就有問題了,肯定是有問題的。9個月的儲存穩定性,我們把一些材料放在實驗室,放了9個月,我們發現TPO的,九個月以后伸長率就下降了。
還有接縫剝離強度,兩個材料是不是形成了一個完整的防水層,韓工介紹了,做了很多的實驗,絕大部分的產品都是不合格,都是來自于接縫,這塊我們也想怎么在材料檢測的時候反應材料的特性,我們做了幾個方面的實驗,第一個是常規的材料,直接做搭接,然后看剝離強度是多少,先把相隔材料搭接好,然后進行熱處理,看性能有沒有變化,這里面我們發現一些常規材料就出了問題,我們看PVC的,常規的長度是1.7,都不符合標準的規定,這個材料去年我們做過一個存在問題的介紹,前面就談到了有一些PVC的防水建材,里面的增塑劑是容易遷移的,還有TPO的熱老化進行處理,搭接,所有的產品都存在搭接不良,很輕松的就可以剝離,不用在屋面上做根穿刺,放一下搭接都不好,肯定會出現問題。昨天開一個工作會議的時候,北京研究所的王博士也介紹了,他們做了5個產品4個不合格,還有很多做樣品還沒有搭接的時候就發現漏水,做不下去了,都是搭接不良造成的,這是非常重要的影響的因素。TPO本身的產品的特性,我們國內很多的TPO的加工設備比較簡陋,對于材料的混合,還有均勻性都不是特別好,這樣的話,造成了國內這些TPO的可施工性和國外的產品比起來不一樣,可能也是用的進口的材料,美國早期的時候產品也出現了很多的問題,我們國家這幾年剛剛發展,發現這方面的問題多也是正常的。
改性瀝青卷材,低溫柔性是有問題的,我們發現很多的產品常規的時候很好,熱老化的時候就不行了,很多的產品為了降低成本加了一些焦粉,機油,這些東西都容易老化,這塊我們做了七個產品,發現三個不合格。還有另外的問題,我們里面有三個產品質量增加超標了,還有滲油性,最主要的體現是機油加的太多,容易遷移,容易老化,容易開裂。我們把改性瀝青卷材進行搭接后熱處理,實驗的結果都是下降的,所以在這里發現的非常明顯,常規就不合格,熱處理以后也是一樣,指標也是非常低,大家可以看到,剛剛我們說的這些產品,低溫柔性有開裂,我們發現熱處理的搭接強度非常低,這里面的時間是有相關性的。
儲存穩定性也是這樣的,剛開始的時候很好,但是放了9個月以后,也出現了開裂,所以我們覺得這些實驗還是有意義的,下一步我們在標準的制定時會把相關的要求寫進去。
防水涂料耐根穿刺的性能樣品制備,我們也沒有很多的經驗,我們在北京園林所最早的時候做了很多的聚脲的檢測,當時我們覺得是防水材料,新增一個防水層就可以了,我們噴在塑料管的時候,做了五個產品,四個通過,但是這樣發現跟實際的情況不符合,因為在京滬高鐵上面使用了大量的聚脲,就發現了一個問題,混凝土基層處理是非常難的事情,不像在塑料管或者金屬板上那么密實,這個放熱非常的厲害,噴上去以后,原來的屋子里面的空氣會遇熱膨脹,在高鐵里面我們規定要基層要打磨,做膩子,然后做聚脲,我們做種植屋面也會出現這樣的問題,大部分都是混凝土的屋面,金屬屋面很少。這個時候做實驗盡量的模仿混凝土的屋面的形式,能夠反應實際的狀況,這塊我們做了很多的實驗,用石膏板做,結構相對比較疏松,但是發現密度太低了,很容易就斷裂了,后來考慮在木板上涂抹砂漿層,做完了以后進行養護,養護干了以后做混凝土基層,然后把你的孔眼修補掉,然后噴涂聚脲,因為聚脲有一個非常明顯的特性,間隔的時間長了以后,狀況就會發生改變,所以我們模擬狀況,先噴涂一半,然后放置在常溫狀態下七天,然后再表面進行處理,再噴涂另外一半的聚脲,這樣做了以后就發現聚脲的表面還是有一些缺陷,很難在塑料板上也達到這樣的效果,如果真正的用這種方式做聚脲的話,我們前面做的五個聚脲可能都不合格,所以啊我們跟北京園林院大家討論了以后,以后要做聚脲就要這樣做,必須按照實際的基層狀態做,否則的話是沒有代表性的。
后來做了一些改進,本土聚脲針眼和氣孔減少了,但是還是存在,只要存在就有滲漏,有滲漏就會有穿刺。
下面介紹一下劃分阻根劑的快速測定,阻根劑是種植屋面用防水材料化學阻根必備的添加劑,特別是本身強度和密封性不好的情況下,需要添加化學阻根劑在里面。有一些人說,大家知道銅箔雖然有阻根作用,但是由于接縫無法處理,其應用量較小。我們明確規定只要是改性瀝青,必須要有阻根劑。客戶有這樣的問題,阻根劑加進去以后,我們看不見,測不出來,阻根劑貴,價格會提高不少,我真的用的時候到底有沒有加阻根劑呢?這我們覺得的確是一個比較重要的問題,因為現在我們沒有這樣一個方法,所以現在國內出現了很多的產品,銅復合胎基也好,銅離子胎基等都不能替代化學阻根劑。我們的判定也可以簡化的,目前來說,我們做實驗的時候考慮了兩種,一個是最早的耐根穿刺的實驗方法,把羽山豆種在里面,如果穿過去就是沒有阻根劑的,沒有穿過去就是有阻根劑的。還有一個儀器分析,一塊就可以判定有沒有阻根劑。
現在我們做兩種,平常一般做化學分析,對大部分的材料是有非常好的區分的性能,剛才說的三個產品當中,兩個產品在實驗過程中是完全一致的,看不出來的,所以就沒有辦法區分,但是我知道里面是含有阻根劑,但是是哪一個產品含有的,分不出來。后來我們用HPLC的體系當中,還是可以區分出來,可以進行定性和定量的分析。
這樣的實驗是有前提條件的,第一阻根劑是一致的,與純阻根劑的圖譜進行比較,定性阻根劑的類型,定量阻根劑的加量,與阻根劑企業推薦的加量進行比較,但是這個里面千萬要注意,昨天的時候就強調了一點,我們這個方法僅僅是對阻根劑的檢測,但是不能證明材料是耐根穿刺防水材料,與產品的生產工藝、產品的構造,施工和操作密切相關,所以耐根穿刺檢測是一個系統檢測,不僅僅是一個材料,你不能說我們這個方法你含有阻根劑,我就是耐根穿刺了,可以用了,他們之間是不能劃等號的。
我們看一下,這樣的耐根穿刺的標準目前是這樣做的,說明這樣幾點,耐根穿刺防水材料是種植屋面的重要的組成部分,耐根穿刺防水材料的阻根特性,還有耐根穿刺實驗方法的影響,阻根劑的快速測定和完善,還有材料的檢測。
現行國家標準和行業標準,我們準備把TPO增強進去,應用性能做一些改變,勻質材料應該是2纖維,織物胎基或背襯材料是0.5,這樣使我們的材料和質量得到一個控制,避免你花五萬塊錢去研究院檢測兩年的時間,太浪費時間了。
明確化學阻根劑不得對環境、人體、植物產生有害的影響,為了便于評價,在進行耐根穿刺性實驗時企業必須明確化學阻根劑的種類,并且檢查化學阻根劑的含量,在最終報告當中顯示。工程現場的抽檢的化學阻根劑測試結果應與耐根穿刺實驗時的結果相符。做的時候不能說千分之五,現場檢測的時候就變成千分之三了,這是我們初步的設想。
還有防水涂料耐根穿刺這塊,涂料的基層與實際工程狀況要相近,具有代表性,考慮到種植屋面大量的在混凝土基層的應用,建議采用水泥砂漿類材料作為實驗基層。同時試件制備過程中必須要有搭接縫,搭接縫的間隔時間根據產品的特性而定,關于標準的介紹就這些,謝謝大家!