朱志远：“防水通用规范”与防水材料的新要求【防水通用规范专题报道之二】
GB 55030—2022《建筑与市政防水通用规范》从工程防水应用角度提出了对各类防水材料耐久性能和应用性能的最低要求，规定防水材料的耐久性应与工程设计工作年限相适应。本文介绍并解读了规范对各类防水材料的性能要求及相关规定，并提出了相关产品标准今后的修订方向。
GB 55030—2022《建筑与市政工程防水通用规范》（以下简称“防水通用规范”）的发布，是住建部在工程建设领域标准化改革的一个重要成果，用全文强制性工程建设规范取代现行标准中分散的强制性条文，逐步形成由法律、行政法规、部门规章中的技术性规定与全文强制性工程建设规范构成的“技术法规”体系，筑牢工程建设技术“底线”。
防水通用规范首次提出防水工程全生命周期管理的理念，以防水设计工作年限为目标抓手，围绕设计、材料、施工、验收、运维全过程质量控制，提高防水可靠性和耐久性，从而全面提高防水工程质量、减少渗漏。防水通用规范从工程防水应用角度明确工程对防水材料耐久性能和应用性能的最低要求，即防水材料的耐久性应与工程设计工作年限相适应。防水材料是保证防水工程质量的基础，是实现防水功能不可或缺的技术手段，防水通用规范将防水材料划分为防水混凝土、防水卷材和防水涂料、水泥基防水材料、密封材料和其他材料。
防水通用规范第3章是材料工程要求，除此之外材料要求也隐含在设计、施工、验收、运维等章节，如多道防水的构造形式，如何做到材料和施工相容、性能互补、满足应用场合的特性。不同防水材料的施工特性和施工环境要求也是不一样的，包括卷材的搭接宽度要求、进场检验的项目、材料验收要求等。
01
材料一般规定
材料工程要求是从防水工程的耐久性和工程应用角度对材料提出的最低要求，不涉及防水材料具体特性方面的要求。防水通用规范将防水材料按照大类的方式进行归类处理，未涉及的材料并不是不能使用，而是没有特殊的工程要求或材料比较新还没来得及提出针对性的工程要求。
防水材料的耐久性应与工程防水设计工作年限相适应。防水设计工作年限实现的基础是防水材料，设计工作年限是根据经济和技术两方面条件综合确定的。防水通用规范将防水工程按部位分为明挖法地下工程、暗挖法地下工程、屋面、外墙、室内、道桥、蓄水工程等，规定地下工程防水设计工作年限不应低于工程结构设计工作年限、屋面工程防水设计工作年限不应低于20年、室内工程防水设计工作年限不应低于25年等。在屋面、室内等场合，防水功能是由外设防水系统提供，无论是一道还是多道防水层，防水材料及其配套材料的耐久性都不应低于防水设计工作年限。地下工程是由防水混凝土与外设防水层共同构成防水系统，其中防水混凝土是结构的组成部分，外设防水层由于在地下环境相对恒定，没有紫外线的照射并隔绝了空气，因此其使用寿命远远高于屋面（满足耐水情况下），能够做到与结构同寿命。
防水材料的选用应符合下列规定：1）材料性能应与工程使用环境条件相适应；2）每道防水层厚度应满足防水设防的最小厚度要求；3）防水材料影响环境的物质和有害物质限量应满足要求。不同工程应用领域和部位对防水功能的需求不一样，包括暴露情况、环境最高及最低气温、极限温差、长期浸水情况、水压、环境中腐蚀性介质、降雨量、风荷载、雪荷载、种植荷载、振动、交通荷载等，应根据施工和使用环境条件，选择合适的防水材料，而不能要求一种材料包打天下。一道防水层是具有独立防水功能的构造层，能够独立具有防水效果；一层防水材料不一定能成为一道防水层，防水涂料可能需要多遍涂覆、达到一定干膜厚度，才能成为一道防水层，防水材料只有满足一定的厚度才能具有防水效果和耐久性。作为防水材料不应对环境和人体、生物等带来危害，应满足相关有害物质限量的要求。
外露使用的防水材料燃烧性能等级不应低于B2级。现行国家标准GB 50016—2014（2018版）《建筑设计防火规范》第5.1.5条规定：一、二级耐火等级建筑的屋面板应采用不燃材料。屋面防水层宜采用不燃、难燃材料，当采用可燃防水材料且铺设在可燃、难燃保温材料上时，防水材料或可燃、难燃保温材料应采用不燃材料作防护层。为了建筑工程的消防安全，防水材料外露使用应满足最低的阻燃性能要求。
02
防水卷材和防水涂料
防水卷材和防水涂料是量大面广的防水工程大面使用的柔性防水材料，其耐久性包括耐水性、热老化、紫外线老化、化学介质腐蚀、疲劳变形等性能，其中最常见和重要的是耐水性、热老化、紫外线老化等性能。防水材料的耐久性要求与应用场合相关，如耐水性，坡屋面、墙面有很好的排水功能，对于防水卷材的长期浸水性能要求较低；平屋面防水材料可能会短时间浸水，特别是屋面排水不畅处；地下工程防水材料可能长期有水或地表水的浸润；室内卫生间长期存在干湿交替。外露使用的防水材料，紫外线老化是重要的耐久性影响因素，主要针对屋面和外墙。热老化试验是表征防水材料耐久性的一个常规加速试验方法，通用的老化条件测得的耐久性用于不同场合部位的效果是不一样的。防水通用规范第3.3节综合考虑防水材料的应用场合需求及防水工程设计年限，规定了耐久性试验条件和性能最低要求，相关的产品及其标准可以在此基础上提高。
防水卷材现场施工接缝质量是影响防水卷材整体防水功能的主要因素，与此相关的卷材接缝剥离强度和搭接缝不透水性两种工程应用要求首次在规范中提出，在工程中不仅需要考虑搭接区施工期间的粘结质量，也需要考虑到长期使用中搭接缝的可靠性，因此规定了不同类型卷材在初始、热老化、浸水后的接缝性能。防水卷材可以根据材料特性和施工环境使用不同的搭接方式进行接缝搭接，包括自粘、胶粘（包括涂料搭接）、胶带、热熔和焊接等；防水卷材短边采用搭接时，也应满足相应的接缝要求。通过试验发现，采用热熔施工的改性沥青防水卷材、热风焊接的高分子防水卷材搭接缝不透水性没有问题，自粘面与自粘面搭接的方式也可以可靠粘结。但是，自粘面与膜面搭接的防水卷材存在风险，采用水泥胶结料搭接的卷材也存在风险，需要对材料构造、施工工艺进行改进。
防水材料的厚度是构成一道防水层的最低要求和耐久性的重要基础，其与材料特性、施工方式、基层状况等相关，防水通用规范第3.3节对防水卷材和防水涂料最小厚度的规定是针对屋面、地下、室内和蓄水工程等应用场合的，对于外墙、桥梁等场合由于其构造及作用的差异，可根据工程需要参照确定厚度。
防水通用规范对防水卷材和防水涂料按照大类方式进行了划分，现行的防水材料无论是否有国家标准、行业标准都可以根据产品类别分别对应。
防水卷材指工厂制造成型、厚度均匀并可卷曲成卷状的柔性防水材料。聚合物改性沥青防水卷材指以无纺布、高分子膜基为增强材料，以聚合物改性沥青为涂盖材料，工厂生产的防水卷材，可采用热熔法、热沥青粘结、胶粘法、自粘法施工。高分子防水卷材指采用塑料、橡胶或两者共混为主要材料，加入助剂和填料等，采用压延或挤出工艺生产的防水卷材。矿山法隧道用塑料防水板也归类为高分子防水卷材。按照现行国家标准和行业标准生产的卷材均能够符合厚度的规定。双面复合型合成高分子防水卷材仅规定了主体片材芯层的厚度，该厚度达不到高分子防水卷材的最小厚度1.2 mm，故应与聚合物水泥粘结料或防水涂料复合使用作为防水层。
防水涂料指使用前呈液体或膏体状态，施工后能通过冷却、挥发、反应固化，形成一定均匀厚度涂层的柔性防水材料。为控制涂层厚度、增加抵抗基层形变破坏，涂料大面施工时宜铺设胎体增强材料。反应型高分子防水涂料指以高分子材料为主要成膜物质，加入助剂和/或填料等，固体含量不小于85%，呈液体状，通过与空气中湿气或组分间反应固化成膜的防水材料，产品包装形式分为单组分及多组分。聚合物乳液类防水涂料指以聚合物乳液为主要成膜物质，加入助剂和/或填料等，通过水分挥发、或破乳剂引发剂破乳固化成膜的防水材料，产品包装形式分为单液型、双液型及液粉型。水性聚合物沥青类防水涂料指以聚合物改性沥青乳液或普通沥青乳液与聚合物乳液混合，加入助剂和/或填料等，通过水分挥发、或破乳剂引发剂破乳固化成膜的防水材料，产品包装形式分为单液型及双液型。热熔施工橡胶沥青类防水涂料指以聚合物改性沥青为主体材料，加入助剂和/或填料等，室温冷却成膜的防水材料，产品常温下呈膏状或块状。当热熔施工橡胶沥青类防水涂料与防水卷材配套使用作为一道防水层时，防水涂料的厚度可以比单独作为一道防水层时薄，但因其仍然需要具有防水功能而不仅仅是作为黏结剂，故厚度不应小于1.5 mm。
03
防水混凝土及水泥基防水材料
防水通用规范规定：防水混凝土的施工配合比应通过试验确定，其强度等级不应低于C25，试配混凝土的抗渗等级应比设计要求提高0.2 MPa；防水混凝土应采取减少开裂的技术措施；防水混凝土除应满足抗压、抗渗和抗裂要求外，尚应满足工程所处环境和工作条件的耐久性要求。防水混凝土是地下工程外部结构的必要功能，其性能容易受施工过程中现场环境影响，这些性能都需要按照工程所用原料及现场环境条件进行配合比设计。强制性工程建设规范GB 55008—2021《混凝土结构通用规范》规定，钢筋混凝土结构构件的混凝土强度等级不应低于C25，因混凝土抗渗等级是试验室的试配数值，而混凝土生产和施工过程中的不确定因素会影响其抗渗性能，因此防水通用规范规定试配防水混凝土的抗渗等级比设计要求提高0.2 MPa。防水混凝土除满足抗渗要求外，避免渗漏的主要手段是应采用抗开裂的技术措施，抗开裂的技术措施包括但不限于采用优化级配和高品质的骨料，调整水泥及其他胶凝材料种类、细度及用量，使用外加剂，控制水胶比（用水量）等配合比设计，合理配筋，结构厚度控制，优化浇筑振捣工艺和降低入模温度，采用冷却管等减少结构内外温差措施，加强养护等，这些都是提高防水混凝土性能的可选措施，不属于增设防水构造。防水混凝土作为具有防水功能的结构材料，除满足强度、密实性和抗裂性要求外，当处于冻融环境、氯化物环境和化学腐蚀环境等应用场合时，还应满足相应的耐久性设计要求。强制性工程建设规范GB 55008—2021对保障混凝土耐久性提出了明确的技术要求，国家现行相关标准GB 50010—2010（2015年版）《混凝土结构设计规范》、GB 50666—2011《混凝土结构工程施工规范》和GB/T 50476—2019《混凝土结构耐久性设计标准》也规定了相应的技术措施。
水泥基防水材料包括外涂型水泥基渗透结晶型防水材料、防水砂浆、防水浆料，其防水功能是通过作用于混凝土或砂浆主体产生的，将水泥基渗透结晶型防水材料施工于底板垫层、保护层、卷材、涂料面上都无法起到防水作用。针对水泥混凝土基层的粗糙度和特性，外涂型水泥基渗透结晶型防水材料使用时必须进行用量和厚度双控制。防水通用规范规定了聚合物防水砂浆、通用型防水浆料的关键技术指标，包括抗渗性、粘结强度、抗冻性和吸水率。掺入外加剂、防水剂的预拌防水砂浆的抗渗性能和粘结强度试验方法可按照聚合物水泥防水砂浆执行。防水砂浆防水层的防水功能主要源于抗渗能力，要达到相应的抗渗能力，应具有一定的厚度。防水通用规范对地下工程使用的水泥基防水材料的最小厚度作出了规定，用于外墙和卫生间墙面时则应根据工程应用情况选择合适的厚度。
04
其他材料
大量工程应用经验表明，密封胶开裂失效主要是其中填充的低聚物挥发迁移所致，防水通用规范根据密封材料的特性规定了质量损失率要求，以控制低聚物的加入量、延长密封胶使用寿命。防水通用规范规定：非结构粘结用建筑密封胶质量损失率，硅酮不应大于8%，改性硅酮不应大于5%，聚氨酯不应大于7%，聚硫不应大于5%。橡胶止水带、橡胶密封垫和遇水膨胀橡胶制品的性能应符合现行国家标准的规定。橡胶止水带、橡胶密封垫和遇水膨胀橡胶制品主要应用于施工缝、后浇带及管片环、纵缝等接缝部位的密封，对工程细部构造的耐久性有重大影响，需要保证其性能。
天然钠基膨润土毯的膨润土含量及其耐久性对防水工程质量及使用寿命有重要影响。防水通用规范规定天然钠基膨润土防水毯的单位面积干重不应小于5.0 kg/m2，且天然钠基膨润土的耐久性指标应符合表3.6.1的要求。屋面压型金属板的厚度除满足结构设计要求外还必须满足规范规定的最小厚度。压型金属板主要采用机械固定安装，金属板厚度与其力学性能、抗风揭能力、耐腐蚀性密切相关，需要满足最低厚度要求。
05
产品标准修订框架
2017年颁布的修订后的《中华人民共和国标准化法》，对标准化改革从法律层面做出了规定，其中对政府标准和市场标准的范畴进行了界定，强制性标准作为技术法规只有全文强制的国家标准。防水行业根据标准化改革的要求，现行有条文强制的标准GB 18243—2008《塑性体改性沥青防水卷材》、GB 18242—2008《弹性体改性沥青防水卷材》、GB 18967—2009《改性沥青聚乙烯胎防水卷材》、GB 27789—2011《热塑性聚烯烃(TPO)防水卷材》、GB 12952—2011《聚氯乙烯（PVC）防水卷材》、GB 12953—2003《氯化聚乙烯防水卷材》、GB 23441—2009《自粘聚合物改性沥青防水卷材》、JC 1066—2008《建筑防水涂料有害物质限量》、GB 18445—2012《水泥基渗透结晶型防水材料》将整合为全文强制的《建筑防水卷材安全和通用技术规范》和《建筑防水涂料安全技术规范》，同时这些相关标准将修订并转化为推荐性标准。
《建筑防水卷材安全和通用技术规范》适用范围为防水卷材的有害物质限量、基本必须的性能项目、安全、环境影响说明，并响应防水通用规范的相关要求；涉及的产品有沥青防水卷材、塑料防水卷材、橡胶防水卷材等；主要项目有接缝不透水性、抗渗性或抗窜水性、耐水性、热空气老化、吸水率、人工气候加速老化 、接缝剥离性能、耐腐蚀性、耐根穿刺性能等。
《建筑防水涂料安全技术规范》适用范围为防水涂料的有害物质限量、耐久性、安全性能，并响应防水通用规范的相关要求；涉及的产品有反应型高分子防水涂料、聚合物乳液类防水涂料、水性聚合物沥青类防水涂料、热熔施工橡胶沥青类防水涂料等；主要项目包含固体含量、抗渗性或抗窜水性、耐水性、热空气老化、吸水率、人工气候加速老化 、浸水后粘结性能、耐腐蚀性等。
相关推荐性产品标准的制修订应当满足强制性工程规范、产品规范的规定，如安全、有害物质限量、耐久性等。产品标准应具备防水材料的基本性能，如拉伸性能、耐热性、低温性能、不透水性、吸水性、粘结或搭接性能、尺寸稳定性等；并满足工程应用要求，如抗冲击、抗穿刺、撕裂性能、抗窜水性、抗静态荷载、抗风揭、耐根穿刺、剥离强度、接缝不透水等；以及与防水设计工作年限相关的性能，如耐水性、耐化学性、耐候性等。产品标准不再按产品性能进行区分，而是按与工程使用环境条件相适应的应用场合进行区分，并要求产品具有适应不同应用场合的耐久性。
结语
防水通用规范从明确和提升工程防水设计工作年限入手，通过材料、设计、施工、验收、运维全生命周期质量控制，全面提升防水工程质量，是防水行业转型升级的催化器，将推动建筑防水行业进入高质量发展新阶段。
（来源：中国建筑防水杂志社）
