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SBS与APP改性沥青防水卷材新国标发展史分解

SBS与APP改性沥青防水卷材新国标纵横谈

建筑材料工业技术监督研究中心杨斌

经国家标准化管理委员会批准:GB18242—2008《弹性体改性沥青防水卷材》、GB18243—2008《塑性体改性沥青防水卷材》两项强制性国家标准将于2009年9月1日正式实施。

弹性体与塑性体改性沥青防水卷材是一种新型防水卷材。上世纪八十年代中期从国外引进了多功能改性沥青防水卷材生产线,1994年12月1日国家建筑材料工业局正式批准实施了JC/T559-1994《塑性体沥青防水卷材》、JC/T560-1994《弹性体沥青防水卷材》两项推荐性行业标准。本世纪初,在JC/T559-1994、JC/T560-1994基础上,参考德国(DIN)与美国材料试验协会(ASTM)标准,制定了GB18242-2000《弹性体改性沥青防水卷材》与GB18243-2000《塑性体改性沥青防水卷材》两项强制性国家标准,于2001年5月1日正式实施。这次颁布实施的GTB18242-2008《弹性体改性沥青防水卷材》、GB18243-2008《塑性体改性沥青防水卷材》两项国家标准是对GB18242~GB18243-2000版的第一次修订。

一、标准修订的背景与原由

1.生产企业增多,生产规模不断扩大,产品产量扶摇直上。

弹性体与塑性体改性沥青防水卷材是一种力学性能,抗渗性能好,耐低温(或耐热性)好,易于施工的防水材料,在欧洲、北美等地区使用面广,备受建筑防水界的推崇与青睐。二十世纪五十至九十年代中期,我国防水卷材的主要品种是石油沥青纸胎油毡,“三毡四油”、“两毡三油”是屋面防水层的主要形式。二十世纪八十年代中期,我国武汉、天津首先从奥地利引进两条多功能改性沥青防水卷材生产线。随后北京、辽宁、四川、江苏等省、市又从西班牙、德国、美国等引进了16条改性沥青卷材生产线,设计生产能力9000万平方米。国内自行设计制造的生产线有一大批,生产企业有数百家。据中国建筑防水材料工业协会统计:2006年我国生产的SBS/APP防水卷材为14000万平方米;2007年为16100万平方米;2008年为18500万平方米,占当年防水材料总产量的24.1%,比上年增长14.9,位居防水卷材之首,是我国建筑防水卷材的主流品种。

2.产品质量有了一定的提高,聚酯毡为胎基的SBS、APP卷材成为主体卷材,其中II 型产品市场份额有了较大增长,成为地下防水工程与基础设施选用的主要卷材。

3.应用领域不断扩大,从屋面防水扩大到地下防水与功能性防水领域,如地铁、隧道、水利、桥梁、道路、铁道、机场、粮库、核电站等。据中国建筑防水杂志社《2007年全国防水材料工程应用调查报告》:统计汇总93家施工企业,2007年37种类的防水材料工程应用总量(以施工面积计)共计17154.44万平方米,并计算、排列了每一种防水材料的用量占调查总用量的比例与排序,见表1a、b。

表1b 2007年SBS与APP(APAO)防水卷材在不同类别中

从表1a、b中可见,SBS防水卷材在2006年、2007年中其工程用量在总防水材料总用量中位居第一,APP(APAO)防水卷材分别位居第七、第九位。但两种卷材2007年工程用量均比2006年有所下降。在六类建筑中,SBS防水卷材在四类建筑中位居第一,在公共建筑中位居第四,而在水工及特殊构筑物中因应用量少而未列入第十位内。APP(APAO)防水卷材在公共交通中工程用量排在第十位之外,其余五类建筑分别排列在第六至十位范围内。为了满足不同工程的要求,SBS、APP(APAO)防水卷材产品标准应作相应的修订,以适应应用领域的扩大。

4.建设部制定、颁布了一批屋面与地下工程规范,推动了SBS、APP防水卷材大面积的推广使用。本世纪初以来,建设部批准发布了GB50345-2004《屋面工程技术规范》、GB50207-2000《屋面工程质量验收规范》、GB50208-2002《地下防水工程质量验收规范》、GB50108-2008《地下工程防水技术规范》,将SBS与APP防水卷材作为屋面与地下防水工程选用的主要防水材料,产品标准与技术规范为“产品”转化为“商品”架起了从生产领域通向市场的桥梁。

5.欧洲标准的制定,美国标准的修订,要求我国现行国家标准与时俱进,跟上时代的步伐,进行修订,以适应生产,应用与国际贸易发展的需要。二十世纪90年代,JC/T560-1994《弹性体沥青防水卷材》、JC/T559-1994《塑性体沥青防水卷材》是参考德国标准DIN52132-1985《聚合物沥青屋面防水卷材的概念、标志、要求》制定的。GB18242-2002《弹性体改性沥青防水卷材》是在JC/T560-1994行业标准的基础上,总结我国多年来生产与使用SBS卷材的经验,非等效采用了DIN52132-1996《聚合物沥青防水卷材的概念、标志、要求》中有关部分,参考采用了ASMT D6163-1997《SBS改性沥青玻纤毡增强防水卷材》、ASTM D6164-1997《SBS改性沥青聚酯毡增强防水卷材》制定的。GB18243-2000《塑性体改性沥青防水卷材》是在JC/T559-1994行业标准基础上,非等效采用DIN52132-1996中的有关部分,参考采用了ASTM D6222-1998《APP改性沥青聚酯毡增强防水卷材》制定的。本世纪初,欧洲标准化协会制定了EN13707:2004《柔性防水卷材—屋面防水用增强沥青卷材—定义和要求》,欧共体的德国、英国等均废除了本国的标准,采用欧洲标准。美国材料试验协会(ASTM)也修订与制定了SBS、APP防水卷材的标准。

ASTM D6162:2000a 苯乙烯—丁二烯—苯乙烯(SBS)改性沥青聚酯毡和玻纤复合增

强的防水卷材

ASTM D6163:2000 苯乙烯—丁二烯—苯乙烯(SBS)改性沥青玻纤复增强的防水卷材

ASTM D6164:2005 苯乙烯—丁二烯—苯乙烯(SBS)改性沥青聚酯毡增强的防水卷材

ASTM D6222:2002 无规聚丙烯(APP)改性沥青聚酯毡增强的防水卷材

ASTM D6223:2002 无规聚丙烯(APP)改性沥青聚酯毡和玻纤复合增强的防水卷材ASTM D6509:2000 无规聚丙烯(APP)改性沥青玻纤增强的防水卷材

6.GB/T328.1~27-2007《建筑防水卷材试验方法》的颁布与实施也要求GB18242-2000、GB28243-2000中试验方法作相应修订。GB/T328.1~27-2007已于2007年10月1日正式实施,该系列标准等同与修改采用了欧洲标准,为我国沥青与改性沥青防水卷材与高分子防水卷材建立了一个统一的测试平台,提高试验数据的可比性,准确性与科学性。GB18242-2000、GB18243-2000版中引用的是GB/T328.3-1989《沥青防水卷材试验方法不透水性》、GB/T328.5-1989《沥青防水卷材试验方法耐热度》,因此,在建筑防水卷材试验方法中采用GB/T 328.1~27-207是大势所趋。所以,在修订后的GB18242-2008、GB18243-2008文本中,试验方法引用了GB/T328.2、GB/T328.4、GB/T328.6、GB/T328.8、GB/T328.10、GB/T328.11、GB/T328.14、GB/T328.17、GB/T328.18、GB/T328.20、GB/T328.26等11个部分。

7.建筑防水市场中,项目招标中“低价竞标”,施工中“层层转包”,把防水材料价位压得过低,致使市场上假冒伪劣产品泛滥成灾。主要存在问题,一是以废胶粉、焦油、废塑料等代替SBS、APP改性剂;二是以涤棉无纺布与玻纤网格布复合胎基冒充玻纤胎;三是以短纤聚酯毡生产SBS、APP卷材。因此,进一步修订产品标准,改进试验方法,加强对产品的质量检验与管理,使产品更上一层楼,从而保证防水工程质量是一项当前刻不容缓而且是长期与艰巨的任务。

二、标准内容的历史演变

1.产品分类

在JC/T559-1994、JC/T560-1994中将产品分类按物理性能分为优等品(A)、一等品(B)、合格品(C)。这是根据当时的历史条件,国家标准化管理部门要求制、修订标准要积极采用国际标准和国外先进标准,但又不得不考虑到我国实际的生产水平与市场接受能力,因此将产品分等分级是当时认为一种有效的办法。即优等品(或一等品)与国际先进标准接轨,合格品在保证满足基本使用要求下规定指标。JC/T559、JC/T560中产品品种包括玻纤毡与聚酯毡两种胎基,上表面材料为细砂、矿物粒(片)料及聚乙烯膜三种。并以10m2卷材的标称重量作为卷材的标号,玻纤毡卷材的标号为25、35、45号三个标号;聚酯卷材的标号为25、35、45、55四个标号。产品用途规定适用于工业与民用建筑的屋面、地下室、卫生间等的防水防潮,以及桥梁、停车场、游泳池、隧道、蓄水池等建筑物的防水。SBS卷材尤其适用于寒冷地区和结构变形频繁的建筑物防水;APP卷材尤其适用于高温或有强烈太阳辐照地区的建筑物防水。35号以下品种用作多层防水;35号以上的品种可用作单层防水,或多层防水层的面层,并可采用热熔法施工。

在GB18242-2000、GB18243-2000中,取消了产品分等,将产品根据物理力学性能分为I型和II型。同时取消了卷材标号,增列了卷材的厚度指标。聚酯毡卷材3mm和4mm;玻纤毡卷材厚度2mm、3mm和4mm。JC/T559、JC/T560中卷材面积有两种规格:10m2和7.5m2。在此标准中2mm厚的增加了15m2的规格。产品用途:SBS卷材适用于工业与民用建筑的屋面及地下防水工程,尤其适用于较低气温环境的建筑防水。APP卷材适用于工业与民用建筑的屋面和地下防水工程,以及道路、桥梁等建筑物的防水,尤其适用于较高气温环境的建筑防水。

在GB18242-2008、GB18243-2008中,胎基除聚酯毡、玻纤毡外增列了玻纤增强聚酯毡。下表面材料为细砂、聚乙烯膜。聚酯毡卷材公称厚度增加了5mm规格,玻纤毡卷材公称厚度取消了2mm规格。玻纤增强聚酯毡卷材公称厚度为5mm。产品用途作了较详细

的提示性叙述:(1)SBS、APP卷材主要适用于工业与民用建筑的屋面和地下防水工程。(2)玻纤增强聚酯毡可用于机械固定单层防水,但需通过风荷载试验。(3)玻纤毡卷材适用于多层防水中的底层防水。(4)外露使用采用上表面隔离材料为不透明的矿物粒料的防水卷材。(5)地下防水工程采用表面隔离材料为细砂的防水卷材。

2.原材料

在制定JC/T559-1994、JC/T560-1994与GB18242-2000、GB18243-2000时,尚未制定改性沥青与胎基的标准。为了加强产品生产过程的控制,从产品源头——原材料质量抓起,保证最终产品——防水卷材的质量,在本世纪初制定了JC/T904-2002《塑性体改性沥青》、JC/T905-2002《弹性体改性沥青》行业标准与GB/T18840-2002《沥青防水卷材用胎基》国家标准,分别于2003年3月1日与2003年4月1日实施。此后,经国家标准化管理委员会于2003年7月23日以国标委工交函〔2003〕66号文批准,2003年12月1日起实施,以GB18242-2000《弹性体改性沥青防水卷材》、GB18243-2000《塑性体改性沥青防水卷材》第1号修改单列入上述两项国家标准。

GB18242-2000修改单内容如下:

1)第2章中补充2个引用标准

GB/T18840-2002 沥青防水卷材用胎基

JC/T905-2002 弹性体改性沥青

2)增列第4章原材料及相关条文。

4.原材料

4.1 改性沥青

改性沥青应符合JC/T905的规定。

4.2 胎基

采用聚酯毡与玻纤毡作胎基,其规格、性能应符合GB/T18440的规定。

GB18243-2002修改单内容如下:

1)第2章中补充2个引用标准

GB/T 18440-2002 沥青防水卷材用胎基

JC/T 504-2002 塑性体改性沥青

4.原材料

4.1 改性沥青

改性沥青应符合JC/T904的规定。

4.2 胎基

采用的聚酯毡与玻纤毡作胎基,其规格、性能应符合GB/T18440的规定。

在GB18242-2008、GB18243-2008中,原材料要求列为标准正文第4章,基本要求未变,内容稍有修改。

GB18242-2008、GB18243-2008中。

4.原材料

4.1 改性沥青

SBS改性沥青宜符合JC/T905的规定,APP改性沥青应符合JC/T904的规定。4.2 胎基

4.2.1 胎基仅采用聚酯毡、玻纤毡、玻纤增强聚酯毡。

4.2.2 采用聚酯毡与玻纤毡作胎基应符合GB/T18840的规定。玻纤增强聚酯毡的规格与性能应满足本标准生产防水卷材的要求。

其中玻纤增强聚酯毡是增列的胎基,主要使用于机械固定的单层屋面,因GB/T18840-2002未包括此内容,因此,只能对胎基提出原则性要求,生产企业应有产品的企业标准,或在产品说明书与检测报告等说明其产品规格与性能,备防水卷材生产企业选用。

3.技术要求

1)卷重、单位面积质量、面积及厚度

在JC/T559-1994、JC/T560-1994,规格以标号划分,分为25、35、45与55个四个标号。规定了上表面材料、标准卷重、面积、最低卷重、厚度(平均值、最小值)。在制定GB18242-2000、GB18243-2000时,将规格以“标号”划分改为以卷材公称厚度划分,取消了标称卷重,仅规定了最低卷重,同时将每卷面积改为公称与偏差分别列项。在GB18242-2008、GB18243-2008中,将最低卷重改为单位面积质量,玻纤毡取消了2mm 厚度,聚酯毡增加了5mm厚度,玻纤增强聚酯毡仅列5mm一个厚度。

表2c GB18242-2008、GB18243-2008中的单位面积质量、面积及厚度

2)外观

卷材的外观质量反映了一个生产企业的生产技术与管理水平。在JC/T559-1994、JC /T560-1994中从整卷卷材外观、开卷温度、胎基、卷材表面、卷材接头等五个方面作出了规定。本世纪初制定国家标准,本次修订,基本内容无太大变动,只是局部作了修改。如开卷温度,在JC/T559、JC/T560中是为环境温度;在GB18242、GB18243改为SBS 卷材开卷温度为(4~50)℃,APP卷材开卷温度为(4~60)℃。卷材有接头时,较短一段在行业标准中为2500mm,在制定国家标准时改为1000mm。本次标准修订,对GB18242~18243-2000版的外观略有修改,基本没有变动。

表3 外观

3)材料性能

在JC/T559-1994、JC/T560-1994中,卷材物理性能玻纤毡卷材有五项,聚酯毡卷材增加一项断裂延伸率,可溶物含量、不透水性不分等,仅与卷材卷重有关,产品按耐热度、拉力、断裂延伸率与柔度分为优等品、一等品与合格品三个等级。

注:表面中耐热度、柔度:“—”以上是SBS卷材的技术指标;“—”以下是APP卷材的技术指标表4b JC/T559-1994、JC/T560-1994中聚酯毡卷材的物理性能

注:表面中耐热度、柔度:“—”以上是SBS卷材的技术指标;“—”以下是APP卷材的技术指标

在GB18242-2000、GB18243-2000中,卷材的物理力学性能增加至八项,增加了撕裂强度与人工气候加速老化。撕裂强度主要是根据用户反映,为玻纤毡卷材设置的;人工气候加速老化主要是考虑卷材在日照、冻融、不同温湿度变化条件下的耐候性,为保证其使用寿命增加的技术指标。标准中取消了产品分等,将产品分为I型、II型。II型指标采用了DIN 52132:1996《聚合物沥青屋面防水卷材的概念、标志、要求》SBS卷材的低温柔度-25℃;I型-18℃是根据ASTM标准规定的。APP卷材II型的耐热度130℃,是根据DIN规定的。但玻纤毡卷材的拉力因为国内生产的胎基拉力低而无法按德国标准规定,适当予以调低。

表4c GB18242-2000、GB18243-2000卷材的物理力学性能

注:表面中耐热度、低温柔度“—”以上是SBS卷材的技术指标;“—”以下是APP卷材的技术指标

在GB18242-2008、GB18243-2008中,卷材的材料性能:SBS卷材14项;APP卷材13项。SBS卷材多了渗油性一项。与2000版国家标准相比,增加了次高峰拉力、第二峰时延伸率、浸水后质量增加、热老化、渗油性、接缝剥离强度、钉杆撕裂强度、矿物粒料粘附性、卷材下表面沥青涂盖层厚度,删除了撕裂强度。在修订后的国家标准中,可溶物含量、耐热性、低温柔性、不透水性、人工气候加速老化等项目技术指标基本没有太大变动,有些微调也是因为试验方法或判定条件变化而作出的,可溶物含量中,增加了5mm厚卷材的指标;I型低温柔度SBS卷材-18℃改为-20℃;APP卷材从-5℃改为-7℃;耐热性从“无滑动、流淌、滴落改为滑动距离不大于2mm”;对I型卷材拉力指标作了适当调整。因为人工气候加速老化购置设备费用昂贵,试验周期长,费用较大。因此,在这次标准修订中,增加了热老化试验项目,每三个月至少进行一次。该项目试验设备简单,试验周期短,试验费用少,有利于工厂控制卷材的老化性能。

注:表面中耐热性、低温柔性、最大峰时延伸率、接缝剥离强度“—”以上是SBS的技术指标;“—”以下是APP卷材的技术指标

4.试验方法

JC/T559、JC/T560试验方法基本上是按照GB326—1989《石油沥青纸胎油毡、油纸》、GB/T328—1989《沥青防水卷材试验方法》进行。上述两项标准中没有的项目或不适用的方法在行业标准中另行作了规定。

GB18242—2000、GB18243—2000试验方法主要引用了GB/T 328—1989与GB/T18244—2000《建筑防水材料老化试验方法》,上述两项标准中未有或不适用的,在这两项国家标

准中另作了规定。

GB18242—2008、GB18243—2008试验方法主要引用了GB/T 328—2007《建筑防水卷材试验方法》与GB/T18244—2000,上述两项标准中未有或不适用的,在这两项新修订的国家标准中作了规定。如浸水后质量增加、热老化、渗油性等。

5.检验规则

1)检验分类分为出厂检验与型式检验、出厂检验项目见表6,型式检验包括技术要求中的所有项目。

注:可溶物含量第1号修改单发布后,自2003年12月1日后列入出厂检验项目。

2)组批与抽样

3)判定规则

三、本标准与欧美标准的比较

国际标准化组织(ISO)没有防水材料的标准化技术委员会,因此,防水材料没有国际标准。本标准修订时,非等效采用了欧洲标准EN13707—2004《柔性防水卷材—屋面防水用增强沥青卷材—定义和要求》,参考了ASTM D6162—2000《苯乙烯—丁二烯—苯乙烯(SBS)改性沥青聚酯毡和玻纤复合增强的防水卷材》,ASTM D6163—2000《苯乙烯—丁二烯—苯乙烯(SBS)改性沥青玻纤增强的防水卷材》,ASTM D6222—2002《无规聚丙烯(APP)改性沥青聚酯毡增强的防水卷材》、ASTM D6223—2002《无规聚丙烯改性沥青增强聚酯毡和玻纤复合增强的防水卷材》、ASTM D6509—2000《无规聚丙烯(APP)改性沥青玻纤增强的防水卷材》。由于欧洲标准是欧洲标准化委员会制定的。原来欧共体有25个国家参加,现在扩大到27个国家。各国历史状况、经济发展、工业化程度与对工程要求各异,气候环境、人的生活习惯等方面差别很大。因此EN13707—2004中对术语和定义、试验方法、评价规则等作了统一规定,这为测试产品性能、检验与评价产品质量提供了一个统一的平台。对产品要求,仅有产品性能的项目与采用的试验方法,未规定具体的技术指标,而这些指标由生产企业与用户协商或欧共体各国自己规定。表7中列出了我国标准与EN13707—2004的比较,GB18242—2008中有17项技术指标,其中4项规格尺寸与外观指

标,13项材性指标;GB18243—2008中16项技术指标,其中4项规格尺寸与外观指标,12项材性指标。EN13717—2004中,共有21项技术指标,其中2项规格尺寸与外观,18项材性指标,1项有害物质。我国标准中均规定了各项技术指标的具体值,而在欧洲标准中,标准未规定技术指标的具体值。但试验结果一定要在制造商的规定值范围内,或按规定方法试验后报告试验值。有些项目是根据工程与用户需要确定是否进行,试验结果应符合欧共体的有关规定,满足用户需要。

标。GB/T328.1~27—2007《建筑防水卷材试验方法》主要采用的欧洲标准,而GB18242~18243—2008中试验方法主要采用GB/T328.1~27—2008,即采用的欧洲标准。ASTM与EN是两个不同的标准体系,除了厚度、单位面积质量、热熔施工卷材下表面涂盖层厚度等指标有可比性外,其他物理性能指标因试验条件、使用仪器、试验步骤不同试验结果就缺乏可比性。在GB/T18242~18243-2008中矿物粒料的粘附性试验按GB/T328.17—2007中B法进行,而B法的刷子是按ASTM D4977—1998《屋面矿物表面磨损的颗粒粘附性试验方法》中的规格,技术指标2.0g,也是参考ASTM标准规定的。同时,卷材下表面沥青涂盖层厚度1mm的规定也是根据ASTM标准制定的,该指标仅适用于热熔法施工。

表8a ASTM标准中SBS卷材的技术指标

注:S型表示光滑表面,G型表示矿物料表面。

表8b ASTM标准中APP卷材的技术指标

注:S型表示光滑表面,G型表示矿物料表面。

四、认真贯彻实施新国标

标准制定、修订后只有认真贯彻实施,才能在生产与使用中真正发挥其应有的作用,保证产品与防水工程质量,产生应有的社会效益与经济效益。

1.技术标准是衡量产品质量的技术依据。生产企业是产品质量的第一责任人。认真贯彻实施标准,增强质量意识,树立商业道德、承担社会责任是企业在市场经济中必须遵循的“游戏规则”。在市场经济条件下,企业追求利润最大化是可以理解的,但社会主义市场经济是法制经济,企业获取利润不能以损害他人或其他企业利益、危害工程质量为道德底线。因此,企业应严格执行标准,按标准组织生产,按标准检验产品质量,不符合标准的不合格产品坚决不能出厂,严把产品质量关,不让不合格的产品用到防水工程上。

2.要认真对待,采取坚决措施解决防水工程招标中“低价竞标”、“层层转包”的不正当现象,维护防水市场上防水卷材合理的价格,保证生产企业生产的正常运营。

3.对生产企业及其产品建立严格的市场准入与退市制度,不符合生产许可证的企业与生产不符合标准的产品,勒令其停产与退市。只有获得市场准入的企业与产品,才能生产,产品才能进入流通领域,用于工程建设。

4.加强生产要素的管理,选择合格的原材料,加强生产过程中的工艺管理,保证生产符合标准的产品。

5.加强“他律”,即加强防水市场上的监督管理。管理部门要加强对防水卷材产品的监督抽查,发现不符合标准的产品,勒令退市,并建立追溯制度,追查生产不合格产品的企业,令期停产整顿,严重的应取消其营业执照,关闭停止。

6.建设部门与施工企业应按照标准采购防水卷材,不能“知假买假”,不符合标准的

不合格产品不采购与使用到防水工程上。工程监理部门检查发现使用不合格产品的防水工程应拒绝验收,并追究建筑施工部门的责任。

2009年4月28日

地址:北京市朝阳区管庄东里邮编:100024

电话(传真):(010)65720342 51164704 136********

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