導(dǎo)語(yǔ)

   

本文主要闡述了改性瀝青耐根穿刺防水卷材種植屋面的類型和發(fā)展變化，也指出了我國(guó)瀝青種植屋面防水材料的不合理應(yīng)用。

   

本文原刊于今年5日出版。第23屆全國(guó)防水技術(shù)交流會(huì)議論文集。請(qǐng)注意：本文來(lái)自福建省新建筑防水官方賬號(hào)，發(fā)表在第23屆全國(guó)防水技術(shù)交流會(huì)議論文集中。

   

   

改性瀝青耐根穿刺防水卷材用于種植屋頂

   

吳士瑋

   

(北京東方)

   

摘要：本文主要闡述了改性瀝青耐根穿刺防水卷材種植屋頂?shù)念愋秃桶l(fā)展變化，也指出了我國(guó)瀝青種植屋頂防水材料的不合理應(yīng)用。

   

關(guān)鍵詞:耐根穿刺；改性瀝青；種植屋頂；

   

   前言

   

近年來(lái)，被動(dòng)建筑在我國(guó)發(fā)展，國(guó)家政府也引導(dǎo)綠色建筑，積極推進(jìn)綠色、低碳、節(jié)能環(huán)保理念，屋頂防水材料的應(yīng)用顯著增加，但由于國(guó)內(nèi)屋頂防水材料混合，特別是改性瀝青防水卷材，不僅影響和干擾被動(dòng)建筑屋頂系統(tǒng)的發(fā)展，而且給業(yè)主和總承包商帶來(lái)了非常糟糕的負(fù)面影響。為此，我希望本文能為屋頂系統(tǒng)的種植提供一些建議和參考。

   

   1.種植屋頂采用改性瀝青耐根穿刺防水卷材

   

?1.1產(chǎn)品介紹

   

   20世紀(jì)歐洲甚至21世紀(jì)初，中國(guó)逐步實(shí)施城市屋頂花園綠化屋頂系統(tǒng)，改性瀝青防水卷主要分為化學(xué)根穿刺改性瀝青防水卷、復(fù)合銅輪胎基穿刺改性瀝青防水卷和銅輪胎基穿刺改性瀝青防水卷（不同企業(yè)對(duì)應(yīng)的產(chǎn)品名稱不同，但可屬于上述三種產(chǎn)品）。

   

?1.1.1種植屋頂采用化學(xué)耐根穿刺改性瀝青防水卷材

   

種植屋根穿刺改性瀝青防水卷材種植屋頂：以長(zhǎng)纖維聚酯氈為卷材胎基，以添加進(jìn)口化學(xué)阻塞劑的改性瀝青為涂層材料，上表面覆蓋聚乙烯膜或礦物顆粒為隔離材料，下表面覆蓋聚乙烯膜為隔離材料。相應(yīng)的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)如下圖所示 1和 2。

   

1 化學(xué)耐根穿刺改性瀝青防水卷材（PE 類）

   

   

   

2 化學(xué)耐根穿刺改性瀝青防水卷材種植屋頂（M 類）

   

?1.1.2種植屋頂采用復(fù)合銅胎基耐根穿刺改性瀝青防水卷材

   

種植屋頂采用復(fù)合銅輪胎基穿刺改性瀝青防水卷材：涂層材料采用特殊復(fù)合銅輪胎基和進(jìn)口化學(xué)阻塞劑改性瀝青，上表面覆蓋聚乙烯膜或礦物顆粒為隔離材料，下表面覆蓋聚乙烯膜為隔離材料。復(fù)合銅胎有兩種結(jié)構(gòu)：鍍銅氈或薄銅長(zhǎng)纖維聚酯胎。相應(yīng)的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)如下圖所示 3、 4.另一種是鍍銅氈或薄銅板與長(zhǎng)纖維聚酯胎復(fù)合，相應(yīng)的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖 5、圖 6。

   

   

3 化學(xué)耐根穿刺改性瀝青防水卷材種植屋頂（PE 類）

   

   

4 復(fù)合銅胎基耐穿刺改性瀝青防水卷材種植屋頂（M 類）

   

圖 5 種植屋頂采用復(fù)合銅胎基耐穿刺改性瀝青防水卷材（PE 類）

   

   

   

6 復(fù)合銅胎基耐穿刺改性瀝青防水卷材種植屋頂（M 類）

   

?1.1.3種植屋頂采用銅胎基耐根穿刺改性瀝青防水卷材

   

   以銅箔胎基為卷材胎基，改性瀝青為涂層材料，上表面覆蓋聚乙烯膜為隔離材料，下表面覆蓋聚乙烯膜為隔離材料。相應(yīng)的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)如下圖所示 7。

   

?1.2產(chǎn)品構(gòu)造

   

   

7 銅基耐根穿刺改性瀝青防水卷材種植屋頂

   

?1.3.產(chǎn)品執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)

   

   耐根穿刺改性瀝青防水卷材主要用于種植屋頂SBS 各產(chǎn)品的主要物理性能應(yīng)符合表格 1.表格應(yīng)滿足相應(yīng)的應(yīng)用性能 2，其中 PY 種植屋頂采用化學(xué)耐根穿刺改性瀝青防水卷材。PY-Cu 代表復(fù)合銅胎基耐根穿刺改性瀝青防水卷材，Cu 代表銅胎基耐根穿刺改性瀝青防水卷材。

   

表 1 改性瀝青耐根穿刺防水卷材主要物理性能

   

   

   

   

表 2 改性瀝青耐根穿刺防水卷材主要用于種植屋頂

   

   

?1.4產(chǎn)品阻根機(jī)制

   

耐根穿刺改性瀝青防水卷材通過(guò)外部因素抑制根系向防水層的進(jìn)一步生長(zhǎng)，避免損壞防水層。主要功能機(jī)制如下：

           (1)控制阻根防水層附近根系對(duì)養(yǎng)分/水分的吸收，產(chǎn)生根瘤，抑制局部根系的進(jìn)一步生長(zhǎng)； (2)控制根系頂部分生組織的生長(zhǎng)，防止根系進(jìn)一步生長(zhǎng)到防水層，但防水層可在一定范圍內(nèi)平行，不影響植物生長(zhǎng)； (3)采用高密度增強(qiáng)層作為防水材料的胎體，從而達(dá)到阻根進(jìn)一步穿透防水層的目的。

?1.4.控制根防水層附近根系吸收養(yǎng)分/水分

   

普通瀝青基防水卷材由聚合物改性瀝青（聚酯輪胎、玻璃纖維輪胎或復(fù)合輪胎）組成。瀝青含有植物生長(zhǎng)所需的親和蛋白酶。當(dāng)植物根生長(zhǎng)接近物質(zhì)時(shí)，根會(huì)主動(dòng)進(jìn)入瀝青吸收蛋白酶，導(dǎo)致植物根進(jìn)入防水層，損壞防水層。

   

屋頂采用化學(xué)耐根穿刺改性瀝青防水卷材種植，主要在改性瀝青涂料中添加化學(xué)阻根劑，可抑制植物根系生長(zhǎng)，環(huán)保安全 FLL 認(rèn)證?；瘜W(xué)阻根劑抑制根系對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收，主要與根表面成分角質(zhì)有關(guān)?；瘜W(xué)阻根劑能促進(jìn)角質(zhì)層的生長(zhǎng)，但角質(zhì)層由較外層的蠟質(zhì)層、蠟質(zhì)層和角質(zhì)層的中間層組成，以及較內(nèi)層的角質(zhì)層。蠟層的主要化學(xué)成分是聚合物脂肪酸和高碳一元醇，分子大小，但親水性很弱。這樣，角質(zhì)層的生長(zhǎng)限制了根系對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收和輸送，從而抑制了根系對(duì)防水層的進(jìn)一步破壞。

   

   上述試驗(yàn)在北京園林研究所進(jìn)行了專門(mén)的對(duì)比試驗(yàn)。普通改性瀝青防水卷材不添加化學(xué)阻根劑，三個(gè)月內(nèi)穿透根系。合理添加化學(xué)阻根劑的改性瀝青卷材能有效抵抗根損傷，保持阻根防水效果。

   

?1.4.2控制根系頂部的分生組織

   

研究表明，一些重金屬離子阻礙了根尖的生長(zhǎng)。例如，在園林育苗過(guò)程中，銅離子制劑（硫酸銅、碳酸銅）或氟農(nóng)應(yīng)用于育苗容器內(nèi)壁，殺死或抑制根的頂部生組織，實(shí)現(xiàn)根的頂部修剪，但不影響側(cè)根的生長(zhǎng)；對(duì)于軟容器，可鋪設(shè)在育苗床上 1 牛皮紙含硫酸銅，或切斷主根，促進(jìn)側(cè)根生長(zhǎng)。

   

在植物生長(zhǎng)過(guò)程中，根吸收的重金屬并不全部向上。大多數(shù)重金屬留在根中，主要與蛋白質(zhì)結(jié)合形成穩(wěn)定的螯合物，形成根瘤，影響根頂分生組織的生長(zhǎng)，減少生長(zhǎng)素等激素，抑制根的生長(zhǎng)。

   

屋頂采用復(fù)合銅輪胎基穿刺改性瀝青防水卷材，復(fù)合銅輪胎作為改性瀝青防水卷材增強(qiáng)層，在銅離子的作用下，抑制防水層附近根的分生組織，控制根不再生長(zhǎng)到防水層，根可平行生長(zhǎng)或背向防水層，不損壞防水卷材，不影響植物生長(zhǎng)。為保證復(fù)合銅輪胎基穿刺改性瀝青防水卷材的實(shí)際應(yīng)用，部分企業(yè)將在產(chǎn)品中添加化學(xué)根劑，具有雙根效應(yīng)。

   

?1.4.以高密度金屬箔為胎體，防止根系進(jìn)一步生長(zhǎng)

   

有些植物根滲透性強(qiáng)，必須選擇高密度胎體作為增強(qiáng)層。當(dāng)植物根生長(zhǎng)時(shí)，它們不能通過(guò)金屬胎體繼續(xù)生長(zhǎng)，只能轉(zhuǎn)向生長(zhǎng)，以實(shí)現(xiàn)根阻塞功能。

   

   種植屋頂采用銅胎基穿刺改性瀝青防水卷材，以一定厚度的銅箔為胎基，覆蓋聚合物改性瀝青，制備聚合物改性瀝青穿刺防水卷材。致密銅箔胎體，具有防止根進(jìn)一步生長(zhǎng)的性能，加上銅離子的作用，完全具有抑制植物根穿透防水層的功能，為了提高連接部位的可靠性，部分企業(yè)也會(huì)在改性瀝青涂層中添加化學(xué)根劑，防止連接部位銅胎基不足，導(dǎo)致根穿過(guò)現(xiàn)象。

   

   ??2.瀝青種植屋頂耐根穿刺防水卷材選材誤區(qū)

   

?2.1種植屋頂采用耐根穿刺自粘瀝青防水卷材

   

近年來(lái)，國(guó)內(nèi)企業(yè)開(kāi)始在屋面綠化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中種植屋面耐根穿刺自粘瀝青防水卷材，但結(jié)合自粘瀝青防水卷材的粘結(jié)機(jī)理和阻根原理分析，產(chǎn)品存在一定的不合理性，主要原因如下：

           (1)自粘改性瀝青防水卷材的粘結(jié)主要通過(guò)自粘改性瀝青的壓敏性和蠕變性來(lái)保證，防止水通過(guò)。此外，建筑結(jié)構(gòu)的混凝土層起著有效的防水作用。一般來(lái)說(shuō)，外力更敏感，這是自粘改性瀝青變形的前提；蠕變是蠕動(dòng)變形。雖然變形緩慢，但具有一定的結(jié)構(gòu)適應(yīng)性。綜合壓敏和蠕變是指自粘改性瀝青在外力作用下變形以適應(yīng)外力。如果將自粘改性瀝青防水卷材應(yīng)用于種植室水卷材，當(dāng)根系強(qiáng)生長(zhǎng)力擠壓自粘改性瀝青防水卷材的重疊部分時(shí)，由于壓敏和蠕變，自粘改性瀝青將逐漸穿刺。 (2)根據(jù)改性瀝青耐根穿刺卷材的阻根原理分析，只有遇到阻根劑，根才會(huì)開(kāi)始抑制生長(zhǎng)，但會(huì)有很長(zhǎng)的距離。種植自粘改性瀝青防水卷材時(shí)，不僅要有完全的防水卷材功能，還要有完全的低溫。 (2)自粘改性瀝青防水卷材不僅要有自粘改性防水卷材的功能，還要有完整的部分。cm 但從防水的角度來(lái)看，只要有 2cm∽3cm 粘接，甚至水平點(diǎn)粘接，確保連接部分的垂直連續(xù)性，可以確保水不能通過(guò)，防水效果可以發(fā)揮作用，但根生長(zhǎng)不同，根需要遇到根抑制生長(zhǎng)，即根會(huì)有一小部分生長(zhǎng)，是一個(gè)逐漸抑制過(guò)程，當(dāng)局部間隙粘接不足時(shí)，根容易通過(guò)間隙繼續(xù)生長(zhǎng)，容易通過(guò)根穿刺。 (3)結(jié)合歐洲市場(chǎng)的早期國(guó)際應(yīng)用，在種植屋頂穿刺防水卷材時(shí)，從不選擇與索普瑞瑪?shù)葒?guó)際防水專業(yè)人士哥德溝通的自粘改性瀝青卷材。歐洲種植屋頂改性瀝青防水卷材從不選擇自粘(中國(guó)種植屋頂穿刺防水材料標(biāo)準(zhǔn)無(wú)自粘改性瀝青類型)。

?2.2種植屋頂采用銅胎基耐根穿刺改性瀝青防水卷材

   

近年來(lái)，通過(guò)銅基穿刺改性瀝青防水卷材的試驗(yàn)生產(chǎn)和施工應(yīng)用，發(fā)現(xiàn)銅基穿刺改性瀝青防水卷材存在一些缺陷，不適合實(shí)際工程。具體原因如下：

           (1)用銅胎基穿刺改性瀝青防水卷材種植屋的增強(qiáng)輪胎基銅箔具有金屬特性， (2)生產(chǎn)加工后表面相對(duì)光滑，改性瀝青在生產(chǎn)過(guò)程中難以附著。即使表面處理粗糙，附著力仍小于聚酯輪胎和鍍銅氈；加上金屬介質(zhì)的熱傳導(dǎo)，冷卻成型會(huì)增加難度，影響產(chǎn)品外觀；銅箔輪胎基礎(chǔ)之間的更換和拼接也更加困難。如果拼接不好，很容易導(dǎo)致輪胎斷裂，所以生產(chǎn)和制造會(huì)提高二次產(chǎn)品率。如果拼接不好，很容易導(dǎo)致輪胎斷裂，所以生產(chǎn)和制造會(huì)提高二次產(chǎn)品率。如果拼接不好，很容易導(dǎo)致輪胎斷裂，所以生產(chǎn)和制造會(huì)提高二次產(chǎn)品率。 (3)銅輪胎基耐穿刺改性瀝青防水卷材屋面陰陽(yáng)角、管根等異形部位的施工應(yīng)用需要不同程度的拼接折疊。由于銅箔延展性差，局部銅輪胎基礎(chǔ)出現(xiàn)小裂縫甚至裂縫。一旦裂縫失去致密根的連續(xù)性，銅箔防水卷材屋面陰陽(yáng)角、管根等異形部位的施工應(yīng)用就需要不同程度的拼接折疊。即使是現(xiàn)在銅箔的改性，也不能也不能。

   3. 建議

           (1)種植屋頂采用耐根穿刺自粘改性瀝青防水卷材，其粘結(jié)機(jī)制、阻根機(jī)制和實(shí)際應(yīng)用角度不可靠。建議不要用于被動(dòng)建筑的種植屋頂系統(tǒng)。 （2）種植屋面用銅胎基耐根穿刺改性瀝青防水卷材因?yàn)槠渖a(chǎn)制造成本高，且難度大，施工應(yīng)用的隱患大，建議不應(yīng)用于被動(dòng)式建筑的種植屋面系統(tǒng)中。 （3）在設(shè)計(jì)被動(dòng)式建筑種植屋面系統(tǒng)中，建議考慮兩道均采用既可以防水又可以阻根的種植屋面用化學(xué)耐根穿刺改性瀝青防水卷材，并且兩道施工一定要錯(cuò)開(kāi)搭結(jié)縫施工，降低人為施工欠佳的影響，以達(dá)到持久有效的阻根效果。 （4）由于目前的種植屋面材料在對(duì)含有化學(xué)阻根的材料，只能進(jìn)行定性分析，因其含量小，定量分析還不夠精準(zhǔn)，故可以考慮選用兩層種植屋面用復(fù)合銅胎基耐根穿刺改性瀝青防水卷材，或者一層種植屋面用化學(xué)耐根穿刺改性瀝青防水卷材（置于上層）和一層種植屋面用復(fù)合銅胎基耐根穿刺改性瀝青防水卷材（置于下層）疊加應(yīng)用，無(wú)論哪種方案，上下層的搭結(jié)縫均要錯(cuò)開(kāi)，選取種植屋面用復(fù)合銅胎基耐根穿刺改性瀝青防水卷材是因?yàn)槠洚a(chǎn)品結(jié)構(gòu)中間層有一層鍍銅氈或者薄銅箔可以從產(chǎn)品斷面結(jié)構(gòu)中看出，可以視覺(jué)判定真?zhèn)?，提升材料的真?shí)可靠性。

（ 轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明： 本文來(lái)自“福建新建工防水”公眾號(hào)，原文刊登于全國(guó)第23屆防水技術(shù)交流大會(huì)《論文集》。）