卡萊爾三元乙丙橡膠防水卷材施工工法(美國技術)

概述

    三元乙丙橡膠

（EPDM）

卷材

是目前世界公認的性能**優異的

防水材料

，所以決定

防水

工程質量的關鍵就在於應用與之相配套的粘結和輔助材料，以及完整的防水構造和嚴格的

施工

工藝技術。經過多年的研發工作，美國卡萊爾公司形成了完整的以三元乙丙橡膠捲材為主材的防水系統和成熟的施工工法，並廣泛應用於美國（市場佔有率約為65％）及其他國家的各類防水工程。**早採用卡萊爾三元乙丙卷材防水系統完成的防水工程，使用至今已達40多年，尚未發現任何龜裂和滲漏現象。

    「三元乙丙（EPDM）橡膠

防水卷材

施工工法」是以美國卡萊爾公司先進、成熟的三元乙丙橡膠捲材防水系統為基礎，結合我國實際和國家相關規範要求編制的。該工法自1998年開始在北京及全國數十個建設項目的屋面、地下、市政和水工等領域的上百萬平方米防水工程中應用，取得了很好的效果。實踐證明，該工法具有技術上的先進性、質量上的可靠性和的經濟適用性。北京卡萊爾防水材料有限公司完成的以「三元乙丙（EPDM）橡膠

防水卷材

施工工法」為主要內容的「三元乙丙（EPDM）橡膠防水卷材成套應用技術」已被評為2002年建設部科技成果推廣項目。

1、特點

1.1 防水層主體材料—三元乙丙橡膠捲材具有良好的耐候性、耐臭氧及化學介質腐蝕的特性，物理化學性能優異，使用壽命長達50年以上。卡萊爾公司產品的品種規格齊全，有增強型（有胎體）和非增強型卷材，而且除生產標準規格的卷材產品外，還有寬度為3米至15米，長度為30米至60米的寬幅超長卷材，可大大減少防水層的接縫數量，提高工程質量和工作效率。

1.2 防水系統的配套材料品種齊全，直接關係防水層質量的

膠粘劑

、

密封

膏的組成及物理化學性能與主體材料匹配，具有良好的相容性，從而保證了接縫的密封性。

1.3有完整的防水細部節點構造，採用專用密封膏封閉所有防水節點部位，與主材膠粘劑配套形成多道密封防線，確保防水層的整體效果。

1.4 對於三維陰陽角、管根、水落口等複雜細部節點，卡萊爾公司還採用了獨特的自硫化三元乙丙橡膠片材做附加層，並用密封膏封閉邊緣，因而避免了這些複雜異型部位的滲漏隱患。

2、適用範圍

2.1「三元乙丙（EPDM）橡膠防水卷材施工工法」適用於各類建築屋面（包括有、無保溫層、外露和非外露）和地下防水工程；以及隧道、市政工程、水渠和水池等防水工程的施工。

2.2本工法適用於與卷材與基層滿粘的防水系統、空鋪防水系統和

機械

固定防水系統。

3、工藝原理

     本工法的關鍵技術就是採用品質優異的防水卷材、品種齊全的系列配套材料和多道密封的構造處理及施工工藝，從而確保三元乙丙橡膠捲材形成完整的防水系統。其原理如下：

    卷材本身是以乙烯、丙烯和二烯烴三種單體共聚合成的三元乙丙橡膠為主體，摻入適量的添加劑，經多道工序加工製成。由於三元乙丙橡膠分子結構主鏈上沒有不飽和鍵，當它受到

紫外線

、臭氧、溼和熱等作用時，主鏈不易斷裂，所以其耐候性遠遠超過其他材料，成為目前**好的防水材料。但同時，由於它屬於非極性的難粘材料，而國內目前沒有專用的接縫

粘接劑

，時常出現因搭接縫部位開膠而導致滲漏的問題。本工法採用在化學結構上與主體材料相同（或類似）的配套搭接膠粘劑和內外密封膏等基本組成材料，保證了與三元乙丙卷材的相容性，使配套材料的物理化學性能和壽命與三元乙丙卷材本身同步。搭接縫內外邊緣及卷材收頭、端頭嵌塗的專用密封膏符合多道設防的原理，阻止了水進入「搭接區」, 使膠粘劑免受水的浸泡和侵蝕，從而達到防水層整體密封和耐久的目的。在形狀複雜的細部構造使用自硫化三元乙丙橡膠片材做附加處理，由於該材料在生產過程中未經硫化，故在使用狀態時非常柔軟並有很好的可塑性，在施工時可任意拉伸和變形，無須在剪裁造成「裁口」，可服帖於各種形狀的異形部位而不產生內應力。自硫化片材可在自然條件下硫化，**終形成與大面卷材相同的物理機械性能，並長期保持其**初粘貼時的形態。無接縫的附加防水層避免了水從「裁口」處滲入防水層。

4、材料

4.1 主體材料—三元乙丙（EPDM）橡膠防水卷材

4.1.1 由北京卡萊爾防水材料有限公司生產的三元乙丙橡膠防水卷材。規格為：厚度 1.2 mm、1.5 mm、1.8 mm、2.0mm，標準寬度為1.2m，長度為20m；外觀質量及物理性能符合國家標準《高分子防水材料**部分 片材》（GB 18173.1-2000）的要求。

4.1.2  進口美國卡萊爾公司生產的寬幅增強型和非增強型三元乙丙橡膠防水卷材。規格為：幅寬3m、6m、9m、12m、15m，長度為30m、45m、60m等多種規格，物理力學性能符合美國ASTM4637標準要求。主要物理性能見表4.1.2-1

表4.1.2-1

項目

性能

非增強型

增強型

拉伸強度， ≥（Mpa）

9.0

400N

延伸率, ≥（％）

300

250

耐撕裂性, ≥（KN/m）

26.27

45

冷脆點, ≥（℃）

-45

-45

耐臭氧性,無裂紋

通過

通過

熱老化，116℃，670h

拉伸強度， ≥（Mpa）

8.3

355N

延伸率, ≥（％）

200

200

線性尺寸變化≤（％）

±1

±1

         

 

註：性能值均為美國ASTM標準要求。卡萊爾質量控制值均高於標準值。

4.2主要配套材料：

4.2.1 卡萊爾90-8-30A基層膠粘劑（90-8-30A BONDING ADHESIVE）:專用於三元乙丙橡膠捲材與基層的粘結，是一種高強度的以合成橡膠為基料的溶劑型膠粘劑。質量符合國家標準《高分子防水材料 **部分 片材》（GB 18173.1-2000）、國家行業標準《高分子防水卷材膠粘劑》（JC/T 863-2000）基底膠的要求或卡萊爾公司的企業標準（見表4.2.2-1）。

4.2.2 卡萊爾EP-95搭接膠粘劑（EP-95 SPLICING CEMENT）：是以特殊合成橡膠為基料製成的搭接膠粘劑,專用於三元乙丙橡膠捲材與卷材間接縫的粘結，具有高粘接強度、可快速粘結和優良的高低溫性能等特點；質量符合國家標準《高分子防水材料**部分 片材》（GB 18173.1-2000）的要求或卡萊爾公司的企業標準（見表4.2.2-1）。

表4.2.2-1

性能

90-8-30A基層膠

EP-95搭接膠

基料

合成橡膠

合成橡膠

顏色

黃色

黑色

閃點

-20℃

-13℃

含固量 ％

25

30±2

粘度

2000cps

3250±550cps

比重

0.87

—

老化性能

良好

—

耐候性

好

—

4.2.3 卡萊爾1124縫中密封膏（又稱內密封膏，IN-SEAM SEALANT 1124）:是以合成橡膠為主要成分、可槍擠施工的彈性單組分膏狀材料，專門用於卷材搭接縫內的密封。 1124縫內密封膏的技術性能指標應符合表4.2.3-1要求：

表4.2.3-1

性能

指標

基料

合成橡膠

顏色

灰色

閃點

4℃

含固量 ％

70-75

粘度

500,000-1,000,000cps

比重

1.13

4.2.4卡萊爾搭接密封膏（又稱外密封膏，LAP SEALANT）:是以合成橡膠為基料、可槍擠施工的彈性單組分膏狀材料，專門用於卷材接縫外邊緣的密封和保護，可長期曝露，耐候性能好。技術性能指標應符合表4.2.4-1要求：

表4.2.4-1

性能

指標

顏色

黑或白色

閃點

4.4℃

含固量 ％

55-63

適用溫度

-51— 82℃

低溫柔度

優異

4.2.5卡萊爾止水瑪蹄脂膏（WATER CUT OFF MASTIC）：是單組分、低粘度、自浸潤的瑪蹄脂膏，用於三元乙丙卷材或自硫化三元乙丙片材與基層之間的密封。技術性能指標應符合表4.2.5-1要求：

表4.2.5-1

性能

指標

顏色

灰色

閃點

4℃

含固量 ％

80

適用溫度

-40— 93℃

粘度

800,000—1,800,000

低溫柔度

優異

4.2.6 卡萊爾澆注型密封膏（POURABLE SEALER）:是雙組分、無溶劑的聚氨酯基密封膏，專用於特殊複雜部位（如管束、角鋼等）與卷材防水層之間的密封。技術性能指標應符合表4.2.6-1要求：

表4.2.6-1

性能

指標

顏色

黑色

閃點

164.4℃

含固量  ％

100

開罐後使用時間

23.8℃下,30min

延伸率  ％

215

抗拉強度

150 psi

4.2.7自硫化三元乙丙橡膠片材（又稱自硫化EPDM泛水材料，EPDM ELASTOFORM FLASHING）: 常見規格是1.5 mm厚、標準寬度為15cm、23cm或30cm的卷材，專用於複雜細部節點處理，卡萊爾公司生產的ELASTOFORM EPDM FLASHING 自硫化三元乙丙橡膠片材主要性能見表4.2.7-1

表4.2.7-1

性能

指標

硫化前

厚度（mm）

1.4

硫化能力:拉伸強度 ≥KPa

2800

延伸率 ≥ ％

400

貯存穩定性（在20℃下的100％模量）

1725 KPa

耐候能力, 無裂紋或龜裂

通過

硫化後

厚度（mm）

1.4

拉伸強度，  ≥（Mpa）

9.0

延伸率, ≥（％）

300

耐撕裂性, ≥（KN/m）

22

冷脆點,**低（℃）

-45

耐臭氧性,無裂紋

通過

4.2.8卡萊爾膠粘帶（SURE-SEAL® SECURTAPE™）：卡萊爾SURE-SEAL® SECURTAPE™膠粘帶是完全硫化的合成橡膠產品，用於硫化三元乙丙橡膠捲材的卵石壓頂屋面、滿粘和機械固定防水系統，專用於三元乙丙橡膠捲材與卷材間接縫的粘結，具有高粘接強度、施工簡便和優良的物理性能等特點。   SECURTAPE™膠粘帶上附有的透明、耐久性好的聚乙烯隔離膜，可使膠粘帶長期保持優異的粘結力。技術性能指標應符合表4.2.8-1要求：

表4.2.8-1

性能

指標

顏色

黑色

基本組成

合成橡膠

卷長

30.4m

厚度

0.76mm

包裝

76 mm 寬 

178 mm寬

4卷/盒   

2卷/盒

淨重

12Kg/盒 

13.5Kg/盒

 

4.2.9 輔助材料及附件: 包括用於在卷材搭接前進行清潔處理的配套清洗劑；用於各種防水系統卷材固定的固定件及墊片、收頭壓條及螺釘；用於泛水部位增強型卡萊爾RUSS附加層、用於變形縫背襯的橡膠支撐件以及人行走道板等。

5、施工機具

採用本工法施工所需要的主要工具見表5-1。

表5-1

名稱

規格

數量

用途

小平鏟

小型

 

 

根

 

據

 

實

 

際

 

需

 

要

清理基層

掃帚

 

清理基層

捲尺

30米

度量尺寸

盒尺

3米

度量尺寸

剪刀

 

剪裁卷材

線盒

 

彈標準線

粉筆

 

作標記

油漆刷

5寸

塗刷膠粘劑

滾刷

 

塗刷膠粘劑

手壓輥

 

壓實卷材及接縫

鐵桶

 

裝膠粘劑

嵌縫槍

 

嵌填密封膏

帶凹槽的刮板

 

修整外密封膏

機具

 

用於機械固定系統

6、工藝流程及操作要點滿粘法和空鋪法的工藝流程圖：

6.2.3 卷材防水層滿粘法  6.2.3.1鋪設水平防水層： 1） 將卷材展開並定位；把卷材折回一半，使卷材底面暴露一半；折回的卷材應平滑、無皺摺 2）攪勻基層膠粘劑（90-8-30A）並用絨毛滾刷或毛刷把膠均勻塗布在基層和卷材上，不要結球，並保證使基層和卷材兩個表面都達到100 ％塗布，但不要在卷材搭接區塗刷基層膠粘劑；基層膠粘劑乾燥至但指觸不粘（不可過幹）時，即開始鋪貼卷材； 3）操作時應將卷材沿長方向已塗膠一側向外對摺，對準基準線將塗過膠並乾燥的一半卷材滾鋪進塗過膠的基層上。鋪貼時不能拉伸卷材，並避免出現皺摺等缺陷；每鋪完一幅卷材後，立即在卷材表面用力滾壓，以保證卷材與基層粘結牢固；折回卷材未粘結的一半，按照上述工藝完成整幅卷材的鋪貼。 6.2.3.2鋪設垂直面防水層：   1） 垂直面防水層卷材應由下向上鋪貼，塗膠及晾膠的方法與平面相同。 2） 地下室全外包卷材防水層採用外防外帖做法時, 需先鋪平面防水層，後鋪立面防水層；當施工條件受到限制，採用外防內貼做法時,需先鋪立面防水層，後鋪平面防水層。      3） 鋪設垂直面卷材防水層時，應清理乾淨卷材接茬部位和基層表面的浮灰、雜物，注意切勿拉伸和損傷卷材。在牆體上塗刷基層膠粘劑，待乾燥程度達到要求後鋪貼卷材。                                    6.2.4 卷材防水層空鋪法  6.2.4.1先把三元乙丙卷材展開放置在符合要求的基層上自然鬆弛30分鐘左右，對準基準線鋪設卷材，之後進行搭接縫的處理。 6.2.4.2在屋面工程上採用空鋪做法時，卷材與基層應在距周邊800mm內滿粘；對於地下工程，底板平面可根據實際情況採用空鋪法施工。其他部位均應滿粘。 6.2.5卷材防水層機械固定法 6.2.5.1 卷材展開放置在符合要求的基層上自然鬆弛30分鐘, 沿基準線鋪設卷材。 6.2.5.2 用卡萊爾固定件和POLYMER SEAN 墊片或HP墊片（用於鋼屋面）或SEAN固定片機械固定。固定件間距根據工程實際由15或30cm不等。 6.3 卷材搭接縫的粘結和密封 6.3.1卷材與卷材的連接採用搭接方式。搭接寬度應符合表6.3.1的要求：

機械固定法的工藝流程圖：