導語

   

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展變化，也指出了我國瀝青種植屋面防水材料的不合理應用。

   

本文原刊于今年5日出版.第23屆全國防水技術交流會議論文集。請注意：本文來自福建省新建筑防水官方賬號，發表在第23屆全國防水技術交流會議論文集中。

   

   

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的類型和發展變化，也指出了我國瀝青種植屋頂防水材料的不合理應用。

   

關鍵詞:耐根穿刺；改性瀝青；種植屋頂；

   

   前言

   

近年來，被動建筑在我國發展，國家政府也引導綠色建筑，積極推進綠色、低碳、節能環保理念，屋頂防水材料的應用顯著增加，但由于國內屋頂防水材料混合，特別是改性瀝青防水卷材，不僅影響和干擾被動建筑屋頂系統的發展，而且給業主和總承包商帶來了非常糟糕的負面影響。為此，我希望本文能為屋頂系統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產品介紹

   

    20世紀歐洲甚至21世紀初，中國逐步實施城市屋頂花園綠化種植屋頂系統，改性瀝青防水卷材主要分為化學根穿刺改性瀝青防水卷材、復合銅輪胎基穿刺改性瀝青防水卷材和銅輪胎基穿刺改性瀝青防水卷材（不同企業對應的產品名稱不同，但可屬于上述三種產品）。

   

?1.1.1種植屋頂采用化學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：以長纖維聚酯纖維氈為卷材胎基，以添加進口化學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。相應的產品結構如下圖所示 1和 2。

   

1 化學耐根穿刺改性瀝青防水卷材（PE 類）

   

   

   

2 化學耐根穿刺改性瀝青防水卷材種植屋頂（M 類）

   

?1.1.2種植屋頂采用復合銅胎基耐根穿刺改性瀝青防水卷材

   

種植屋頂采用復合銅輪胎基穿刺改性瀝青防水卷材：以特殊復合銅輪胎基為卷材輪胎基加進口化學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。復合銅胎基有兩種結構，一種是鍍銅氈或薄銅長纖維聚酯胎。相應的產品結構如下圖所示 3、 4.另一種是鍍銅氈或薄銅板與長纖維聚酯胎復合，相應的產品結構見圖 5、圖 6。

   

   

3 化學耐根穿刺改性瀝青防水卷材種植屋頂（PE 類）

   

   

4 復合銅胎基耐根穿刺改性瀝青防水卷材種植屋頂（M 類）

   

圖 5 種植屋頂采用復合銅胎基耐根穿刺改性瀝青防水卷材（PE 類）

   

   

   

6 復合銅胎基耐根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

   

    種植屋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。相應的產品結構如下圖所示 7。

   

?1.2產品構造

   

   

7 銅基耐根穿刺改性瀝青防水卷材種植屋頂

   

?1.3.產品執行標準

   

    耐根穿刺改性瀝青防水卷材主要用于種植屋頂SBS 各種產品的主要物理性能應符合表 1.相應的應用性能應滿足表格 2，其中 PY 種植屋頂采用化學耐根穿刺改性瀝青防水卷材。PY-Cu 代表復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產品阻根機制

   

耐根穿刺改性瀝青防水卷材通過外部因素抑制根系向防水層的進一步生長，避免損壞防水層。主要功能機制如下：

           (1)控制阻根防水層附近根系對養分/水分的吸收，產生根瘤，抑制局部根系的進一步生長； (2)控制根系頂部分生組織的生長，防止根系進一步生長到防水層，但根系可在阻根防水層的一定范圍內平行生長或背向阻根防水層，不影響植物生長； (3)采用高密度增強層作為防水材料的胎體，從而達到阻根進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、玻璃纖維輪胎或復合輪胎）組成。瀝青含有植物生長所需的親和蛋白酶。當植物根系生長接近物質時，根系會主動進入瀝青吸收蛋白酶，導致植物根系進入防水層，損壞防水層。

   

用化學耐根穿刺改性瀝青防水卷材種植屋頂，主要是在改性瀝青涂料中加入能抑制植物根系生長的化學阻根劑，環保、安全、通過 FLL 認證。化學阻根劑抑制根系對營養物質的吸收，主要與根系的表面成分角質有關。化學阻根劑能促進角質層的生長，但角質層由較外層的蠟質層、蠟質層和角質層的中間層組成，以及較內層的角質層。蠟層的主要化學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，角質層的生長限制了根系對營養物質的吸收和輸送，從而抑制了根系對防水層的進一步破壞。

   

    上述試驗在北京園林研究所進行了專門的對比試驗。普通改性瀝青防水卷材不添加化學阻根劑，三個月內穿透根系。合理添加化學阻根劑的改性瀝青卷材能有效抵抗根系損傷，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，一些重金屬離子具有阻礙根尖生長的特點。例如，在園林育苗過程中，銅離子制劑（硫酸銅、碳酸銅）或氟農應用于育苗容器內壁，殺死或抑制根的頂部生組織，實現根的頂部修剪，但不影響側根的生長；對于軟容器，可鋪設在育苗床上 1 牛皮紙含硫酸銅，或切斷主根，促進側根生長。

   

在植物生長過程中，根吸收的重金屬并不全部向上，大部分重金屬留在根中，主要與蛋白質結合形成穩定的螯合物，形成根瘤現象，影響根頂分生組織的生長，導致生長素等激素減少，抑制根的生長。

   

種植屋頂采用復合銅輪胎基穿刺改性瀝青防水卷材，復合銅輪胎作為改性瀝青防水卷材增強層，在銅離子的作用下，抑制防水層附近根的分生組織，控制根不再生長到防水層，根可平行生長或背向防水層，不損壞防水卷材，不影響植物生長。為保證復合銅輪胎基穿刺改性瀝青防水卷材的實際應用，部分企業將在產品中添加化學根劑，具有雙根效應。

   

?1.4.以高密度金屬箔為胎體，防止根系進一步生長

   

有些植物根具有很強的穿透能力，必須選擇高密度胎體作為增強層。當植物根生長時，它們不能通過金屬胎體繼續生長，只能轉向生長，以實現根阻塞功能。

   

    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，具有防止根進一步生長的性能，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，部分企業也會在改性瀝青涂層中添加化學根劑，防止連接部位銅胎基不足，導致根穿過現象。

   

   ??2.瀝青種植屋面耐根穿刺防水卷材選材誤區

   

?2.1種植屋頂采用耐根穿刺自粘瀝青防水卷材

   

近年來，國內企業開始在屋面綠化系統結構中種植屋面耐根穿刺自粘改性瀝青防水卷材，但結合自粘改性瀝青防水卷材的粘結機理和阻根原理分析，產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主要是通過自粘改性瀝青的壓敏性和蠕變性來保證粘結，防止水通過。此外，建筑結構的混凝土層起著有效的防水作用。所謂的壓敏性，一般來說，外力更敏感，這是自粘改性瀝青變形的前提；所謂的蠕變，是蠕動變形。雖然變形緩慢，但具有一定的結構適應性。綜合壓敏性和蠕變性是指自粘改性瀝青在外力作用下變形以適應外力。如果將自粘改性瀝青防水卷材應用于種植屋水卷材，當根系強生長力擠壓自粘改性瀝青防水卷材的重疊部分時，由于壓敏性和蠕變，自粘改性瀝青將逐漸穿刺。 (2)根據改性瀝青耐根穿刺卷材的阻根原理分析，只有遇到阻根劑，根系才會開始抑制生長，但會有很長的距離。種植自粘改性瀝青防水卷材時，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 但從防水的角度來看，只要有 2cm∽3cm 粘接，甚至水平點粘接，確保連接部分的垂直連續性，可以確保水不能通過，防水效果可以發揮作用，但根生長不同，根需要遇到根抑制生長，即根會有一小部分生長，是一個逐漸抑制過程，當局部間隙粘接不足時，根容易通過間隙繼續生長，容易通過根穿刺。 （3）結合國際應用較早的歐洲市場，在種植屋頂穿刺防水卷材時，從不選擇自粘改性瀝青卷材與索普瑞瑪等國際防水專業人士哥德先生溝通，歐洲種植屋頂改性瀝青防水卷材從不選擇自粘（中國種植屋頂穿刺防水材料標準無自粘改性瀝青類型）。

?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，通過銅基穿刺改性瀝青防水卷材的試驗生產和施工應用，發現銅基穿刺改性瀝青防水卷材存在一些缺陷，不適合實際工程。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輪胎基銅箔具有金屬特性， （2）生產加工后表面相對光滑，改性瀝青在生產過程中難以附著，即使表面處理粗糙，附著力仍小于聚酯輪胎和鍍銅氈；加上金屬介質的熱傳導，制造的冷卻成型會增加難度，影響產品外觀；銅箔輪胎基礎之間的更換和拼接也更加困難。如果拼接不好，很容易導致輪胎斷裂，因此生產和制造會增加二次產品率。如果拼接不好，很容易導致輪胎斷裂，因此生產和制造會增加二次產品率。 (3)銅輪胎基耐穿刺改性瀝青防水卷材屋面陰陽角、管根等異形部位的施工應用需要不同程度的拼接折疊。在折疊處，由于銅箔延展性差，局部銅輪胎基礎出現小裂縫甚至裂縫。一旦裂縫失去致密根的連續性，銅箔防水卷材屋面陰陽角、管根等異形部位的施工應用需要不同程度的拼接和折疊。即使現在銅箔的改性，也不能也不能。

   3. 建議

           （1）種植屋面用耐根穿刺自粘改性瀝青防水卷材從其粘結機理、阻根機理和實際應用角度存在較多不可靠性，建議不應用于被動式建筑的種植屋面系統中。 （2）種植屋面用銅胎基耐根穿刺改性瀝青防水卷材因為其生產制造成本高，且難度大，施工應用的隱患大，建議不應用于被動式建筑的種植屋面系統中。 （3）在設計被動式建筑種植屋面系統中，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耐根穿刺改性瀝青防水卷材，并且兩道施工一定要錯開搭結縫施工，降低人為施工欠佳的影響，以達到持久有效的阻根效果。 （4）由于目前的種植屋面材料在對含有化學阻根的材料，只能進行定性分析，因其含量小，定量分析還不夠精準，故可以考慮選用兩層種植屋面用復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合銅胎基耐根穿刺改性瀝青防水卷材（置于下層）疊加應用，無論哪種方案，上下層的搭結縫均要錯開，選取種植屋面用復合銅胎基耐根穿刺改性瀝青防水卷材是因為其產品結構中間層有一層鍍銅氈或者薄銅箔可以從產品斷面結構中看出，可以視覺判定真偽，提升材料的真實可靠性。

（ 轉載請注明： 本文來自“福建新建工防水”公眾號，原文刊登于全國第23屆防水技術交流大會《論文集》。）