浅谈种植屋面用改性沥青耐根穿刺防水卷材

导语

   

本文主要阐述了改性沥青耐根穿刺防水卷材种植屋面的类型和发展变化，也指出了我国沥青种植屋面防水材料的不合理应用。

   

本文原刊于今年5日.第23届全国防水技术交流会议论文集。请注意：本文来自福建新建筑防水官方账号，原文发表在第23届全国防水技术交流会议论文集中。

   

   

改性沥青耐根穿刺防水卷材用于种植屋顶

   

吴士玮

   

（北京东方）

   

摘 本文主要阐述了改性沥青耐根穿刺防水卷材种植屋顶的类型和发展变化，也指出了我国沥青种植屋顶防水材料的不合理应用。

   

关键词:耐根穿刺；改性沥青；种植屋顶；

   

   ??前言

   

希望本文能为种植屋顶系统提供一些建议和参考。希望本文能为种植屋面系统提供些许建议和参考。

   

   ??1、种植屋面用改性沥青耐根穿刺防水卷材

   

?1.1产品介绍

   

   但都能归属于上述三类产品）。但都能归属于上述三类产品）。

   

?1.1.1种植屋顶采用化学耐根穿刺改性沥青防水卷材

   

化学耐根穿刺改性沥青防水卷材种植屋面：以长纤维聚酯纤维毡为卷材胎基，以添加进口化学阻根剂的改性沥青为涂层材料，上表面覆盖聚乙烯膜或矿物颗粒为隔离材料，下表面覆盖聚乙烯膜为隔离材料。相应的产品结构如下图所示 1、图 2。

   

图 1 种植屋顶采用化学耐根穿刺改性沥青防水卷材（PE 类）

   

   

   

图 2 种植屋顶采用化学耐根穿刺改性沥青防水卷材（M 类）

   

?1.1.2种植屋顶采用复合铜胎基耐根穿刺改性沥青防水卷材

   

对应的产品结构分别见图 5、图 6。对应的产品结构分别见图 5、图 6。

   

   

图 3 种植屋顶采用化学耐根穿刺改性沥青防水卷材（PE 类）

   

   

图 4 种植屋顶采用复合铜胎基耐根穿刺改性沥青防水卷材（M 类）

   

图 5 种植屋顶采用复合铜胎基耐根穿刺改性沥青防水卷材（PE 类）

   

   

   

图 6 种植屋顶采用复合铜胎基耐根穿刺改性沥青防水卷材（M 类）

   

?1.1.3种植屋顶采用铜胎基耐根穿刺改性沥青防水卷材

   

   改性沥青防水卷材是以铜箔胎基为卷材胎基，以改性沥青为涂层材料，上表面覆盖聚乙烯膜为隔离材料，下表面覆盖聚乙烯膜为隔离材料。相应的产品结构如下图所示 7。

   

?1.2产品构造

   

   

图 7 种植屋顶采用铜胎基耐根穿刺改性沥青防水卷材

   

?1.3.产品执行标准

   

   耐根穿刺改性沥青防水卷材主要用于种植屋顶 SBS 对于改性剂，各种产品的主要物理性能应满足表格 1.相应的应用性能应满足表格 2，其中 PY 用化学耐根穿刺改性沥青防水卷材代表种植屋顶。PY-Cu 代表复合铜胎基耐根穿刺改性沥青防水卷材，Cu 用铜胎基耐根穿刺改性沥青防水卷材代表种植屋顶。

   

表 1 改性沥青耐根穿刺防水卷材主要物理性能

   

   

   

   

表 2 改性沥青耐根穿刺防水卷材主要用于种植屋面

   

   

?1.4产品阻根机制

   

耐根穿刺改性沥青防水卷材通过外部因素抑制根系向防水层的进一步生长，避免损坏防水层。主要作用机制如下：

   从而达到阻根系进一步穿透防水层的目的。 从而起到阻根根系进一步穿透防水层的目的。

?1.4.1控制阻根防水层附近根系吸收养分/水分

   

普通沥青基防水卷材由聚合物改性沥青（聚酯轮胎、玻璃纤维轮胎或复合轮胎）组成。沥青含有植物生长所需的亲和蛋白酶。当植物根系生长接近物质时，根系会主动进入沥青吸收蛋白酶，导致植物根系进入防水层，对防水层造成损伤。

   

用化学耐根穿刺改性沥青防水卷材种植屋顶，主要是在改性沥青涂料中加入能抑制植物根系生长的化学阻根剂，环保、安全、通过 FLL 认证。化学阻根剂抑制根系对营养物质的吸收主要与根系的表面成分——角质有关。化学阻根剂可以促进角质层的生长，但角质层由较外层的蜡质层、蜡质和角质层的中间层以及较内层组成。蜡质层的主要化学成分是聚合物脂肪酸和高碳一元醇，这种化合物可以通过水分子大小的物质，但亲水性很弱。这种角质层的生长限制了根系对营养物质的吸收和输送，从而抑制根系对防水层的进一步破坏。

   

   上述试验在北京园林研究所进行了专门的对比试验。不添加化学阻根剂的普通改性沥青防水卷材将在三个月内穿透根系，合理添加化学阻根剂的改性沥青卷材可有效抵抗根系损伤，保持阻根和防水效果。

   

?1.4.2控制根系顶部的分生组织

   

研究表明，一些重金属离子具有阻碍根尖生长的特性。例如，在园林育苗过程中，铜离子制剂（硫酸铜、碳酸铜）或氟农应用于育苗容器内壁，杀死或抑制根的顶部分生组织，实现根的顶部修剪，但不影响侧根的生长；对于软容器，可在育苗床上铺设 1 含硫酸铜的牛皮纸也能断主根，促进侧根生长。

   

在植物生长过程中，根吸收重金属并不全部向上，大部分重金属留在根中，主要与蛋白质结合形成稳定的螯合物滞留在根中，形成根瘤现象，影响根顶分生组织生长，导致生长素等激素减少，抑制根的生长。

   

种植屋顶采用复合铜轮胎基穿刺改性沥青防水卷材，以复合铜轮胎为改性沥青防水卷材增强层，在铜离子的作用下，抑制防水层附近根系顶部的分生组织，控制根系不再生长到防水层，根系可平行生长或背向防水层，不会对防水卷材造成损坏，也不会影响植物的生长。为了确保复合铜轮胎基穿刺改性沥青防水卷材的实际应用，在这类产品中加入化学阻根剂，使其具有双重阻根效果。

   

?1.4.3以高密度金属箔为胎体，防止根系进一步生长

   

有些植物根具有很强的穿透能力，必须选择高密度的胎体作为增强层。当植物根生长遇到坚固的金属胎体时，它们不能继续通过金属胎体生长，只能转向生长，以实现根阻塞功能。

   

   防止铜胎基不足导致根系穿过。以防止搭接部位的铜胎基不足而导致根系穿过的现象发生。

   

   ??2.沥青种植屋面耐根穿刺防水卷材选材误区

   

?2.1种植屋顶采用耐根穿刺自粘沥青防水卷材

   

近年来，国内企业开始在屋面绿化系统结构中推出种植屋面耐根穿刺自粘改性沥青防水卷材，但结合自粘改性沥青防水卷材的粘结机理和阻根原理分析，该产品存在一定的不合理性，主要原因如下：

           （1）自粘改性沥青防水卷材的粘结主要是通过自粘改性沥青的压敏性和蠕变性来保证粘结，防止水通过。此外，建筑结构的混凝土层具有有效的防水作用。所谓的压敏性，一般来说是外力敏感，这是自粘改性沥青变形的前提；所谓的蠕变是蠕动变形，虽然变形缓慢，但可以有一定的结构适应性，综合压敏性和蠕变是在外力作用下，自粘改性沥青可以发生变形，以适应外部力。如果在种植屋顶系统中使用自粘改性沥青防水卷材，当根系较强的生长力挤压自粘改性沥青防水卷材的搭接部分时，由于压敏性和蠕变性，自粘改性沥青会逐渐穿刺。 (2)从改性沥青耐根穿刺卷材的阻根原理分析:只有遇到阻根剂，根系才会开始抑制生长，但还会有很长的距离。屋面耐根穿刺改性沥青防水卷材不仅要有防水功能，它还具有阻塞根的功能。自粘防水卷材在搭接部位不如热熔型防水卷材完全粘附，尤其是温度低时。自粘卷材一般为8cm 但从防水的角度来看，只要有 2cm∽3cm 粘结，甚至横向某个点粘，保证搭接部位的纵向连续性，就能保证水不能通过，防水作用可以起到，但是根的生长可不一样，根需要遇到阻根剂抑制生长，也就是说，当根遇到阻根剂时，会有一小部分生长，这是一个逐渐抑制的过程。当局部间隙粘结不足时，根很容易通过间隙继续生长，也很容易通过阻根层穿刺。 （3）结合欧洲市场较早的国际应用，在种植屋顶耐根穿刺防水卷材时，从不选择自粘改性沥青卷材。在这方面，我们与许多国际防水专业人士哥德先生进行了沟通，如索普瑞玛，欧洲对于种植屋面用改性沥青防水卷材从来不选择自粘类的（中国的种植屋面用耐根穿刺防水材料的标准中也没有自粘改性沥青类型的）。

?2.2种植屋顶采用铜胎基耐根穿刺改性沥青防水卷材

   

近年来，通过对铜胎基穿刺改性沥青防水卷材的试验生产和施工应用，发现铜胎基穿刺改性沥青防水卷材存在一些缺陷，不适合实际工程，具体原因如下：

           (1)采用铜胎基耐根穿刺改性沥青防水卷材种植屋顶的增强胎基铜箔具有金属特性， （2）生产加工后，表面相对光滑，改性沥青在生产过程中难以附着，即使表面处理粗糙，附着力仍小于聚酯轮胎和镀铜毡；加上金属介质的热传导，冷却成型会增加困难，影响产品外观；铜箔胎基之间也很难更换和拼接。如果拼接不好，很容易导致胎体断裂。因此，生产和制造将导致废品率的提高。 （3）改性沥青防水卷材屋面阴阳角、管根等异形部位的施工应用需要不同程度的拼接折叠。在折叠处，由于铜箔延展性差，局部铜胎基出现小裂缝甚至裂缝，一旦裂缝失去致密根的连续性，偶尔会出现翘边现象。 同时偶尔会伴随有翘边现象发生。

   ??3、 建议

           （1）从其粘结机制、阻根机制和实际应用的角度来看，种植屋面耐根穿刺自粘改性沥青防水卷材存在许多不可靠性。建议不要用于被动建筑的种植屋面系统。 （2）由于生产成本高、难度大、施工应用隐患大，建议不应用于被动建筑的种植屋面系统。 (3)在被动式建筑种植屋面系统的设计中，建议考虑两学耐根穿刺改性沥青防水卷材种植屋顶，防水阻根，两种施工必须错开接缝施工，减少人工施工不良影响，达到持久有效的阻根效果。 （4）由于目前的种植屋顶材料只能定性分析含有化学根的材料，因此由于其含量小，定量分析不够准确，可以考虑选择复合铜胎基穿刺改性沥青防水卷材，或者一层种植屋面用化学耐根穿刺改性沥青防水卷材（置于上层）和一层种植屋面用复合铜胎基耐根穿刺改性沥青防水卷材（置于下层）叠加应用，无论哪种方案，上下层的搭结缝均要错开，选取种植屋面用复合铜胎基耐根穿刺改性沥青防水卷材是因为其产品结构中间层有一层镀铜毡或者薄铜箔可以从产品断面结构中看出，可以视觉判定真伪，提升材料的真实可靠性。

（ 转载请注明： 本文来自“福建新建工防水”公众号，原文刊登于全国第23届防水技术交流大会《论文集》。）