李笑侠
(上海三棵树防水技术有限公司,上海201107)
摘要：探讨了防水新规下外墙防水材料包括水泥基防水材料、丙烯酸防水涂料、聚氨酯防水涂料与外墙装饰层材料（外墙腻子、瓷砖胶和一体板砂浆）的粘结性能，结果表明，水泥基防水材料与外墙腻子、瓷砖胶和一体板砂浆均具有较好的粘结性，满足相应的粘结强度要求，而丙烯酸防水涂料、聚氨酯防水涂料与外墙腻子、瓷砖胶和一体板砂浆的粘结性均欠佳，粘结强度不符合相关标准的要求。
关键词：粘结强度；水泥基防水材料；丙烯酸防水涂料；聚氨酯防水涂料；外墙腻子；瓷砖胶；一体板砂浆
前言
GB 55030—2022《建筑与市政工程防水通用规范》实施后，防水层成为外墙的重要构造层之一。防水层应用于外墙时，通常有无保温和有保温之分。当应用于无保温外墙时，防水层通常是直接与外墙的装饰层（外墙腻子、瓷砖胶和一体板砂浆）接触，对装饰层具有一定的承载作用。目前防水层与装饰层直接接触的应用案例不多，当前的研究有的关注防水层与外墙混凝土基面的粘结力[1]，有的关注防水层的透汽性[2]，而对防水层与装饰层的承载能力即粘结性的研究则是少见报道。外墙腻子、瓷砖胶和一体板砂浆作为当前常见的建筑外墙装饰材料，它们与防水材料的粘结性对于建筑外墙的防水和装饰效果具有重要影响，同时对外墙的建筑构造与材料选型也至关重要。因此，研究这两大类材料之间的粘结性对于保证建筑防水安全和装饰工程质量具有重要意义。
1 实验部分
1.1主要试验材料
本试验所采用的防水材料和外墙装饰层材料均为三棵树品牌市售产品，具体材料种类及相应的执行标准、粘结强度指标要求如下。
1）防水材料
聚合物水泥防水砂浆（Ⅰ型），执行标准为JC/T 984—2011《聚合物水泥防水砂浆》，要求粘结强度>0.8 MPa；聚合物水泥防水浆料（DI），执行标准为JC/T 2090—2011《聚合物水泥防水浆料》，要求粘结强度>0.7 MPa；聚合物水泥防水涂料（Ⅱ型），执行标准为GB/T 23445—2009《聚合物水泥防水涂料》，要求粘结强度>0.7 MPa；丙烯酸防水涂料，执行标准为JG/T 375—2012《金属屋面丙烯酸高弹防水涂料》，要求粘结强度>0.3 N/mm；聚氨酯防水涂料（SINB），执行标准为GB/T 19250—2013《聚氨酯防水涂料》，要求粘结强度>1.0 MPa。
2）装饰层材料
外墙腻子，执行标准为JG/T 157—2009《建筑外墙用腻子》[3]，要求粘结强度>0.6 MPa；瓷砖胶，执行标准为JC/T 547—2017《陶瓷砖胶粘剂》[4]，要求粘结强度>0.5 MPa；一体板砂浆，执行标准为JG/T 158—2013《胶粉聚苯颗粒外墙外保温系统材料》[5]，要求粘结强度>0.5 MPa。
1.2主要仪器设备
UTM4503电子万能拉力试验机，拉力范围为0.2～5 kN，变形测量范围为10～800 mm，深圳三思纵横科技股份有限公司；HY-40B型数显式混凝土砂浆恒温恒湿标准养护箱，上海盛世慧科检测设备有限公司；LBY-V砂浆胶粘剂框式拉拔仪，上海荣计达仪器科技有限公司。
1.3试验方法
粘结强度试验按照JC/T 984—2011的要求进行。先将5种防水材料按照要求比例进行液粉混合（其中，聚合物水泥防水砂浆与聚合物水泥防水浆料的液粉比为1∶3.3，聚合物水泥防水涂料的液粉比为1∶1.5，丙烯酸防水涂料和聚氨酯防水涂料为单组分材料，无需混合），在水泥砂浆块上制备防水层，涂层厚度为2 mm，于标准试验条件下养护72 h，然后在防水层上按外墙装饰层材料相应的标准要求分别刮涂外墙腻子、瓷砖胶和一体板砂浆，于标准条件下养护168 h。
在装饰层上均匀涂覆环氧胶粘剂并粘贴专用拉拔头。将粘贴好专用拉拔头的试件在标准试验条件下放置24 h。然后将试件安装在拉伸试验机上进行测试，拉伸速度为5 mm/min，测定最大拉伸荷载，按防水层与装饰层的粘结接触面积（按相应标准的制样要求，防水层与外墙腻子和一体板砂浆的粘结面尺寸为40 mm×40 mm，防水层与瓷砖胶的粘结面尺寸为50 mm×50 mm）计算拉拔强度。试样制作完成如图1所示，拉拔测试如图2所示。
a—防水层与腻子层粘结样块；b—防水层与一体板砂浆粘结样块；c—防水层与瓷砖胶粘结样块。
图1 粘结强度测试样块图
a—防水层与腻子层样块测试图；b—防水层与瓷砖胶样块测试图。
图2 粘结强度测试图
2 结果与讨论
2.1防水层与外墙腻子的粘结强度
防水层与外墙腻子的粘结强度测试结果如表1所示。从表1可以看出，3种水泥基防水材料与外墙腻子之间没有出现明显的分离、脱落或变形等现象，粘结强度均大于0.6 MPa，满足外墙腻子材料标准JG/T 157—2009的要求，且断裂面均为腻子层的内聚破坏，防水层与腻子层接触面没有发生脱开现象（见图3a—3c），说明这两类材料层间的粘结性较好。而丙烯酸防水涂料、聚氨酯防水涂料与外墙腻子之间的粘结强度均小于0.6 MPa，且断裂面为防水涂料与腻子层的接触面（见图3d—3e），说明这两类材料层间的粘结性较差。
表1 防水层与外墙腻子粘结强度测试结果
a—聚合物水泥防水砂浆样块；b—聚合物水泥防水浆料样块；c—聚合物水泥防水涂料样块；d —丙烯酸防水涂料样块；e—聚氨酯防水涂料样块。
图3 防水层与外墙腻子粘结强度测试情况
2.2防水层与瓷砖胶的粘结强度
防水层与瓷砖胶的粘结强度测试结果如表2所示。从表2可以看出，3种水泥基防水材料与瓷砖胶之间没有出现明显的分离、脱落或变形等现象，粘结强度均大于0.5 MPa，满足瓷砖胶材料标准JC/T 547—2017的要求，且断裂面均不是防水层与瓷砖胶层之间的界面破坏（见图4a—4c），说明这两类材料层间的粘结性较好。而丙烯酸防水涂料、聚氨酯防水涂料与瓷砖胶之间的粘结强度明显小于0.5 MPa，且断裂面均发生在防水涂料与瓷砖胶层的接触面（见图4d—4e），说明这两类材料层间的粘结性较差。
表2 防水层与瓷砖胶粘结强度测试结果
a—聚合物水泥防水砂浆样块；b—聚合物水泥防水浆料样块；c—聚合物水泥防水涂料样块；d —丙烯酸防水涂料样块；e—聚氨酯防水涂料样块。
图4 防水层与瓷砖胶粘结强度测试情况
2.3防水层与一体板砂浆的粘结强度
防水层与一体板砂浆的粘结强度测试结果如表3所示。从表3可以看出，3种水泥基防水材料与一体板砂浆之间没有出现明显的分离、脱落或变形等现象，粘结强度均大于0.5 MPa，满足一体板砂浆材料标准JG/T 158—2013的要求，且断裂面均不是防水层与一体板砂浆层之间的界面破坏（见图5a—5c），说明这两类材料层间的粘结性较好。而丙烯酸防水涂料、聚氨酯防水涂料与一体板砂浆之间的粘结强度小于0.5 MPa，且断裂面均发生在防水涂料与一体板砂浆层的接触面（见图5d—5e），这表明这两类材料之间的粘结强度较小，容易在外部环境因素的作用下发生脱开现象，从而影响防水效果。
表3 防水层与一体板砂浆粘结强度测试结果
a—聚合物水泥防水砂浆样块；b—聚合物水泥防水浆料样块；c—聚合物水泥防水涂料样块；d —丙烯酸防水涂料样块；e—聚氨酯防水涂料样块。
图5 防水层与一体板砂浆粘结强度测试情况
3 结论
本文研究了聚合物水泥防水砂浆、聚合物水泥防水浆料、聚合物水泥防水涂料、丙烯酸防水涂料、聚氨酯防水涂料分别与外墙腻子、瓷砖胶和一体板砂浆之间的粘结性，试验结果表明，3种水泥基防水涂料与外墙腻子、瓷砖胶和一体板砂浆之间的粘结强度均能满足相应外墙装饰层材料标准的要求，而两种有机防水涂料与外墙装饰层的粘结强度均不满足相关要求。
因此，在实际工程应用中，建议选择水泥基防水材料与外墙装饰层进行配合使用，以确保建筑防水和装饰工程的施工质量。同时需要注意的是，本研究只是初步测试了防水材料和外墙装饰层材料之间的无处理粘结强度，其他涉及到热处理、浸水处理、老化处理以及收缩率的一致性、是否泛碱等方面的性能还需要进一步的研究验证，且各品牌厂家的材料之间存在一定差异性，需要在使用前进行测试验证。
参考文献：
[1] 孙荣喜，王鑫，王力.通用规范下建筑外墙整体防水层设防选型探讨[J].中国建筑防水，2023（11）：54-57，61.
[2] 何俊鹏，彭方灵，汪元，等.防水材料的透汽性及其在外墙中的应用研究[J].中国建筑防水，2023（11）：23-27.
[3] 建筑外墙腻子：JG/T 157—2009 [S].北京：中国建筑工业出版社，2009.
[4] 陶瓷砖胶粘剂：JC/T 547—2017 [S].北京：中国建筑工业出版社，2017.
[5] 胶粉聚苯颗粒外墙外保温系统材料：JG/T 158—2013 [S].北京：中国标准出版社，2013.
作者简介：李笑侠，1983年生，上海三棵树防水技术有限公司市场总监（兼产品总监），工程师，从事建筑防水15年，主要负责防水材料产品全生命周期管理。
原文刊载于《中国建筑防水》2024年第4期。
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