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1、环氧树脂玻璃纤维（环氧玻璃钢）防水施工工法完成单位：四川省第六建筑有限公司第五工程分公司主要完成人: 赵剑芳 何云华 易建辉 凌 红 杨 勇1前言1.0.1 近年来随着城市建设的发展，高层建筑物超深地下室工程防水（地下水位压力过大）及各种对防水有特殊要求【耐碱（酸）性、耐久性、抗腐蚀、与基层粘结强度高、工艺性能好等】的工程越来越多，传统的卷材、涂膜防水不能满足这些工程的特殊使用要求；随着环氧类材料与玻璃纤维复合材料（俗称环氧类玻璃钢）防水技术的日渐成熟，在高层建筑地下室、地铁工程、工业厂房水池、海洋馆大洋水池等工程中大量使用了环氧类防水材料。1.0.2 2007年6月华西集团四川省第六建筑有限
2、公司第五工程分公司承建成都市虎豹海洋世界水族馆工程，针对该工程工期紧、质量要求高、结构异形、技术难度大等特点及首次承接相应大洋展示池、珊瑚池环氧类玻璃纤维防水工程的不利因素，我单位成立技术小组针对环氧类玻璃纤维防水进行了技术攻关，与相关协作单位一起，成功的解决了相关环氧类防水施工中的诸多难题，取得了良好的经济和社会效益。为了使环氧类玻璃纤维防水施工工艺更趋规范化、标准化，我单位在工程实践的基础上经过不断研究、探索，编制了本工法。2 特点2.0.1 该工法充分利用了电动磨光机（平板、角磨）、空压搅拌机、台秤等设备，并在精确的配制环氧树脂胶料（按配合比）和技术熟练操作人员的精心施工下，达到了施工快
3、捷、质量保证、经济节约的目的。2.0.2 该工艺流程合理且程序化、工效高、工程质量和施工安全容易控制、施工成本较低、适用范围广。3 适用范围3.0.1 本工法适用于高层建筑超深地下室、地铁工程、工业厂房水池、海洋馆海水池等对防水有耐久性要求的防水工程；本工法也适用于对防水质量要求高的屋面、卫生间防水工程（级）。4 工艺原理4.0.1 环氧树脂与玻璃纤维复合材料所用原料有环氧树脂、增强用玻璃纤维、固化剂、增韧剂、稀释剂、填料。4.0.2 环氧树脂底涂层具有高渗透性，它能通过混凝土或砂浆基层的微细裂缝和毛细管渗入混凝土和水泥砂浆内310mm（用量在0.40.5Kg/m2）,其固结后与基层粘结成一个
4、整体,形成不透水的憎水防水层。4.0.3 环氧树脂：主要起粘结、固化的作用，具有很高的粘结性、固化收缩性低、优良的韧性、良好的耐腐蚀性（在固化的环氧树脂结构中）、良好的耐酸、碱侵蚀性、良好的工艺性。4.0.4 玻璃纤维：在复合材料中起增加强度的作用，玻璃纤维选用非石蜡无碱浸润剂型无捻粗纱平纹玻璃纤维毡，厚度一般为0.20.4mm。4.0.5 固化剂：不同种类的环氧树脂固化剂，对环氧树脂与玻璃纤维复合材料的性能影响较大，选用的固化剂为芳香胺类低毒环保型环氧树脂固化剂（T31），该固化剂掺量低，在低温及潮湿环境下可以和环氧树脂发生反应，交联为网状结构使环氧树脂充分固化。4.0.6 增韧剂：为使固化
5、后的材料具有一定的韧性，采用邻苯二甲酸二丁酯作为环氧树脂玻璃钢的增韧剂。4.0.7 稀释剂：为了减小树脂本身的粘度、改善树脂对玻璃布的浸润，采用非极性溶剂丙酮作为稀释剂。4.0.8 填料：采用石英粉，填料的加入可以降低树脂收缩性、降低固化时的放热效应和热膨胀系数、提高粘结性并改善机械性能。4.0.9 环氧树脂胶液配合比1 环氧树脂胶料配合比根据其使用部位及工程具体的要求的不同而不同。环氧树脂胶料，就是在环氧树脂中，加入固化剂、稀释剂、增强剂，以改善环氧树脂的粘度，调节固化时间，增强韧性和强度。2 常用的环氧树脂有 E 44 和 E 42 两种。在弱酸碱环境，采用 E 44 牌号环氧树脂，主要技
6、术指标是：环氧值 0.410.47 100 g ，有机氯 0.01/ 100 g ，无机氯 (0.02/ 100 g ) ，挥发性 1 ；在海洋馆水池防水中，选用食品级不饱和树脂（选用南京金陵帝斯曼树脂Palatal A400-976A），以间苯二甲酸为主要原料，具有优良的耐热、耐冲击、耐化学和耐腐蚀性能，树脂模板完全达到GB8237、GB13115食品用材料有关标准)。3 环氧树脂玻璃纤维防水环氧树脂涂层都由底涂层和面涂层构成。1） 胶料底涂层的目的是使稀释的树脂渗入混凝土毛细孔内和混凝土牢固粘结，增强粘结力。对于混凝土（砂浆）基层，底涂层采用的配合比 ( 重量比 ) 为：环氧树脂：丙酮：
7、T31 ：邻苯二甲酸二丁酯为 100 ： 78 ： 12 ： 10 。2） 二布三油及面涂层配合比相同：环氧树脂：丙酮： T31 ：邻苯二甲酸二丁酯为 100 ： 15 ： 12 ： 13 。3） 修补混凝土（砂浆）基层的环氧砂浆配合比( 重量比 ) 为：环氧树脂：丙酮： T31 ：邻苯二甲酸二丁酯：石英粉为 100 ： 25 ： 18 ： 5 ： 20 。4） 食品级不饱和树脂配合比（质量份）为：树脂：引发剂“M”（过氧化甲乙酮）：促进剂“E”（环烷酸钴）= 100份：2份：14份（视温度而定）。5） 环氧树脂胶料要求用机械搅拌（少量时可采用手工工具拌各），搅拌时间12分钟。5 施工工艺流程
8、及操作要点5.1施工工艺流程5.1.1总体施工工艺流程混凝土基层油污灰尘清理修补基层凸凹不平处配制环氧树脂砂浆（腻子）配制缠绕胶料穿墙管道根部处理修补边口、转角圆角混凝土基层面打磨修补基层空鼓、裂缝底油涂刷剪切短切玻璃纤维毡短切玻璃纤维毡处理自然干燥后打磨去灰树脂秤重配比加促进剂、固化剂粘贴短玻璃纤维毡做第一遍防水滚涂配制好的树脂粘贴短玻璃纤维毡做第二遍防水滚涂配制好的树脂自然干燥后打磨去毛刺基层槽口等细部基层处理粘贴二层短切玻璃纤维毡配制槽口等细部用树脂面层毡、布处理面 层 处 理干 燥 成 品胶色原浆（根据要求配色）胶色原浆（根据要求配色）成 品 保 护图5.1.1总体施工工艺流程图5.1
9、.2基层处理1 地面油污应洗涤干净，地面凸出部分应处理平整。2 局部地面超过施工标准（含水率 ：15%以下 表面强度 ：21.0MPa以上）的应用碘钨灯或瓦斯枪烘烤。3 用打磨机打磨，以去除水泥表面的松散层形成毛细面孔，增加环氧树脂对地面的渗透性及接触面积。4 对于混凝土表面的裂缝或蜂窝、麻面以及拉墙螺杆用的锥体孔等缺陷，要进行修补处理；对于混凝土裂缝，要沿裂缝方向将其切成V型开口，将松动石子、骨料等精除等待修补；对于混凝土表面的气囊、针孔等缺陷用小锤扩成V型开口等修补；对于拉墙螺杆用的锥体孔及较大的混凝土缺陷（孔隙深度大于50mm），要用环氧砂浆或微膨胀混凝土修补，进行必要养护，至干透为止。
10、5 用环氧树脂砂浆填补混凝土表面经处理后产生的V型开口，使混凝土表面形成一个平面，待修补的环氧树脂砂浆干燥后，在整个混凝土表面满刮一层环氧树脂砂浆，以盖住混凝土表面微小的缺陷。环氧树脂砂浆干透后，用平板砂光机将表面打磨平整。1）配制环氧砂浆时的加料顺序为：环氧树脂丙酮邻苯二甲酸二丁酯T31固化剂石英粉2）配制环氧砂浆时，一次配制不超过1.5kg为宜，配好的环氧砂浆应在40min内用完。3）当树脂稠度较大时，宜加热至40C左右，然后加入稀释剂搅匀后，再加入固化剂，充分搅拌。6 在基层阴阳角处，用环氧砂浆（或结构混凝土施工时）做R=50mm的圆角。7 在预留管道及一些重要节点周围用聚硫橡胶密封，用
11、铝箔带将其覆盖，粘贴，表面再用环氧胶料面涂料涂刷，并增加一层玻璃纤维。8 作好基层面处理后，用吸尘器把地面的残渣、粉尘用大功率工业吸尘器吸干净。5.1.3环氧底胶施工1 在清理干净验收合格的基层上，用毛刷蘸环氧树脂底胶料在基层上涂刷，涂刷均匀，不得有漏涂、挂流现象，自然固化 24 h 左右。2 环氧环氧底胶有很强的渗透性，在涂刷底胶时应加入一定量的稀释剂，使稀释后的底胶能渗入基层内部，增强涂层和基层的附着力，其涂布必须连续，不得间断，涂布量以表面刚好饱和为准。 3、局部漏涂可用刷子补涂，表面多余的底漆必须在下道工序施工前打磨处理好。5.1.4环氧玻璃纤维施工（连续法）1 环氧树脂玻纤防水工程严
12、禁在雨天进行施工。施工时环氧树脂本身的温度不得低于 5 ,环境的相对湿度不宜大于80%，以防玻璃布及层间表面受潮。2 用毛刷蘸上环氧树脂胶料纵横各刷一遍（每层湿膜厚度约为0.225mm），随即粘贴、用层合辊滚压第一层中碱玻纤布，并用毛刷将玻纤布贴紧压实，使环氧树脂浸入布的纤维内，并赶净气泡，待检查修理合格后，不待胶料固化，即用同样方法连续粘贴第二层玻纤布，二层玻纤布完成后，表面再刷一道环氧树脂胶料，自然养护 24 h 左右，即可进入下一道工序。滚刷树脂胶料时，用力适度，力度轻了，玻纤布压不密实，气泡除不净，力度重了，玻璃纤维会被粘掉，出现局部凹陷而不平整。3 涂胶料和滚压玻璃布应使胶料100%
13、浸入玻璃纤维和布的孔眼内，胶料不能漏涂，以保证每一层纤维增强材料贴实，不产生气泡等缺陷。4 玻纤布的搭接长边不应小于 50 mm ，短边不小于 100 mm ，上下层玻纤布应平行铺贴，上下层相邻两幅玻纤布接缝处应错开 1/3 幅度。在立面与平面转角处，接缝留在平面上，且距立面不小于 600mm 。底板向上 200mm 的部位应为施工重点，应加铺一层玻纤布，宽度为 250 mm ，并刷环氧树脂胶料一度。在阴阳角处滚铺玻纤布时，由于不处于同一平面上，铺衬纤维增强材料在树脂未固化前有回缩作用而造成气泡，因此可在衬布树脂胶料中加入适量石英粉料，以增加树脂建筑防粘性，起到压住纤维增强材料，消除气泡的作用
14、。铺玻纤布时切勿拉得过紧，但也不能有皱折和张嘴现象，玻纤布不平处每隔 1 1.5 m 左右用剪刀剪口。5 在立面铺衬纤维增强材料时，由于树脂自重及粘度小，易造成树脂料流挂现工程象，因此可在胶料中加入适量石英粉料（根据施工具体情况定量），施工及以使胶料具有良好的触变性能。树脂初凝前可能会验收造成立面铺衬层下滑、平面铺衬层滑移；且因树脂固化放热集中，其产生的收缩内应力规范也大，容易造成玻璃钢脱层、起壳等质量事故，故一次连续铺衬玻纤布层数大多或厚度太厚（一般玻璃纤维防水为二布三油可连续铺衬）。6 环氧树脂施工，其配合比是关键。施工配合比必须进行试配，其稠度、粘度以便于施工为宜，环氧树脂应尽量选用同一
15、批号，以使完成后形成的玻璃钢色泽均匀。配制环氧树脂胶料应注意加料顺序，先在环氧树脂中加入稀释剂，搅拌均匀，再加入固化剂，最后加入增强剂，使用前充分搅拌。 施工时应从上至下进行施工。 7 施工缝的留设：相邻环氧树脂涂层施工面留设施工缝时，在施工缝处用胶带纸粘贴依次错台留设不小于25mm宽度的搭接缝。8 海洋馆食品级环氧树脂防水施工的特殊性：1） 引发剂的用量随施工环境温度的变化而变化,以此来调节凝胶时间,以便有足够的施工时间。,施工环境温度过高时,仅仅依靠减少固化剂用量是不行的。为了保证有充足的施工时间,需加入0. 08%的阻聚剂间苯二酚。2） 压克力板槽口玻纤布（二布三油）错缝铺设，以保证压克
16、力板槽口的平整性要求。3） 在阴阳角处，为满足展示池美观、顺直的要求，玻纤布（二布三油）也错缝铺设，并满足在立面与平面转角处，接缝留在平面上，且距立面不小于 600mm 。4） 面胶为胶色原浆。9 养护：环氧树脂施工完成后，需常温养护不少于 7 d 方可使用，对于本工程中通风效果较差的吸水池，养护不少于 14 d 。养护期间应避免人为损坏和雨淋。5.1.5环氧面胶施工1 二布三油干后24h，用平板（角磨）磨光机，打磨去掉玻纤布毛刺及局部不平整、光滑处。2 处理完毛刺等后 ，再在其表面涂刷二度（纵横）环氧树脂面胶料，但二度面料施工时间间隔应以第一度干燥为宜，一般为 24h 左右。6 材料与设备6
17、.0.1 材料与设备主要材料与设备表1 施工器材 平板砂光机、角向磨光机、电动空压机、带搅拌叶的慢速电动钻、加热器、排队气扇、鼓风机、吊篮、钢丝刷、钢抹子、油漆刷、层合辊、刮刀、平铲、砂纸、护目镜、防尘口罩、软塑料桶、塑料灰板、软塑料刮板、搪瓷盆、台秤、天平、塑料漏斗、料抹子、剪刀、钢卷尺等。2 检测仪表 干湿温度测试仪、表面温度测试仪、湿膜测厚仪、干膜测厚仪、粘结力测试仪。7 质量控制7.1 标准、规范本工法主要遵照执行以下国家标准、规范：建筑防腐蚀工程施工及验收规范GB50212-2002食品容器及包装材料用不饱和树脂及其玻璃钢制品卫生标准GB13115-91地下防水工程质量验收规范GB5
18、0208-2002混凝土结构工程施工质量验收规范GB50204-2002建筑工程施工质量验收统一标准GB50300-2001纤维增强复合材料 中国纺织大学出版社1998.47497.2 质量要求7.2.1 环氧树脂涂层施工前混凝土养护最少需要28天以上（21，50%相对湿度基准），涂装前，混凝土的含水率在15%以内。7.2.2 环氧玻璃纤维防水施工时，严禁在雨天进行施工。施工时环氧树脂本身的温度不得低于 5 ,环境的相对湿度不宜大于80%.7.2.3 每层涂层干膜厚度为0.13-0.15mm; 玻璃纤维级涂层总厚为0.8mm。7.2.4 干膜厚度测量按如下项目进行(二布三油)：1 待测区每10
19、0m2取2个独立的，每个点测三数值求均值；2 2个点的均值不能小于规定的最小厚度（玻璃纤维级为0.80mm）。3 每100m2测量的每个点厚度的最小值不能小于规定厚度的80%，（即：玻璃纤维防水为0.64mm。）4 按要求每250m2取一个测试点进行粘结力试验，最小粘结强度为700KPa。5 从事环氧树脂施工的人员要经过培训，达到技能标准并考核合格后方能进行施工。7.2.5 每一层都要进行目视检查以确何环氧树脂粘结是牢固的，并消除针孔、漆膜起泡、漏涂、隆起等质量通病。确保下层环氧树脂施工前，本层被损坏的部位得到有效修补。7.2.6 要保证粉料的细度要求，粉料加入树脂中以后要充分搅拌，使其均匀分
20、散在胶料中。7.2.7 不饱和聚酯树脂或乙烯酯树脂玻璃纤维防水施工完后，面层应涂罩面胶料。7.2.8 涂胶料和滚压玻璃布应使胶料100%浸入玻璃纤维和布的孔眼内，胶料不能漏涂，以保证每一层纤维增强材料贴实，不产生气泡等缺陷。8 安全措施8.1 组织管理措施8.1.1 建立健全有系统、分层次的安全生产保证体系和安全监督体系，成立由项目项目经理为首的“职业健康安全管理小组”，组织领导施工现场的职业健康安全生产管理工作。8.1.2 项目部设专职安全员，各作业队和班组设安全协管员，开展日常职业健康安全生产检查工作。8.1.3 项目部、各施工单位、各作业班组逐级签订职业健康安全生产责任状，使职业健康安全
21、生产工作责任到人，层层负责。8.2 技术管理措施8.2.1 环氧玻璃纤维防水分项工程施工前，对作业队、班组有针对性进行全面、详细的职业健康安全技术交底，双方保存签字确认的职业健康安全技术交底记录。8.2.2 全体职工必须熟悉本工种职业健康安全技术操作规程，掌握本工种操作技能，对变换工种的工人实施新工种的职业健康安全技术教育，并及时做好记录。8.2.3 对操作人员的安全要求是：没有职业健康安全技术措施，不经职业健康安全交底不准作业；没有有效的职业健康安全措施不准作业；发现事故隐患未及时排除不准作业；不按规定使用职业健康安全劳动保护用品的不准作业；非特殊作业人员不准从事特种作业；机械、电器设备安全
22、防护装置不齐全不准作业；对机械、设备、工具的性能不熟悉不准作业；新工人不经培训，或培训考试不合格不准上岗作业。8.2.4 建立机械设备、临电设施和各类脚手架工程设置完成后的验收制度。未经过验收和验收不合格的严禁使用。8.3.1 进入施工现场的人员必须按规定正确佩戴安全帽，并系下颌带。8.3.2 凡从事2米以上无法采用可靠防护设施的高处作业人员必须系安全带。8.3.3操作人员经过培训后，熟悉拌和机械、吊篮、以及加热器等的使用，了解环氧树脂及其稀释剂的特性，掌握基本防护措施后，经考核合格方可上岗。 8.3.4 环氧树脂及其稀释剂具有一定的毒性及腐蚀性，施工时要做好下述防护工作：1 个人防护：除一般
23、安全备品外，还要戴好防毒口罩、胶手套、封闭式防护眼镜，在混凝土基层打磨时，须戴好防尘口罩。并要求操作人员在施工时感觉头痛、心悸或恶心时，要立即离开工作地点，到通风口换气，如仍不舒服应到保健站治疗。2 区域防护：施工区域不准使用明火，且区域内必须有足够的通风设备以确保良好的通风。3 环氧树脂防水施工过程中有轻微的毒性 (LD 50 8 974 ，毒性很低 ) ，一般不会对人体造成太大伤害；完全固化后，形成致密的玻璃钢已无挥发性，因而已无毒性。为慎重起见，操作人员连续施工时间不得超过 2h ，施工期间项目派专人监护；对于水池等密闭性较强的施工区域，必须使用鼓风机向内鼓风，同时施工时池内不得少于 2
24、 人。4 食品级不饱和树脂施工阶段的职业健康安全管理同环氧树脂防水施工。9 环保措施9.1 编制环境保护实施计划。9.2 对现场施工人员进行环境保护教育。9.3 正确处理垃圾9.3.1 尽量减少施工垃圾的产生。9.3.2 产生的垃圾在施工区内集中存放，并及时运往指定垃圾场。9.3.3 设置废弃物、可回收废弃物箱，分类存放。9.3.4 集中回收处置办公活动废弃物。9.3.5 现场生活垃圾堆放在垃圾箱内，不得随意乱放。9.4 减少污水、污油排放9.4.1在生产、生活区域内设置排水沟，将生活污水、场地雨水排至指定排水沟，不随意排放。9.4.2 工地临时厕所指定专人清理，在夏季，定期喷洒防蝇、灭蝇药，
25、避免其污染环境，传播疾病。10 效益分析10. 1 经济效益10.1.1 环氧树脂与玻璃纤维复合材料的粘结性能极高，能很好的附着在混凝土（砂浆）基层上，且环氧树脂具有高渗透性，它可渗入混凝土内210mm，与混凝土（砂浆）粘结成为为一个整体，形成一定厚度的不透水且憎水的增强固结层，其抗渗能力可达到1MPa，其力学性能超过混凝土。10.1.2 环氧玻璃纤维防水有自身的很多优点，如防水（排水置换性）防腐效果均较好、优良的耐老化性、高渗透性、固结体无毒、价格较低、良好的施工性及良好的力学性。10.1.3 环氧树脂玻璃纤维防水较其它类型防水不需要做找平层及保护层，环氧玻璃钢二布三涂约 7075 元/m
26、2，两层砂浆（找平层和保护层）人工材料费共计约需4050 元/m 2，同其它防水相比，其实际成本约为2530 元/m 2，可见其性价比相当高。现在四川成都地区生产的防普通酸、碱的环氧玻璃钢防水价额仅有5060 元/m 2，相对较普通防水造价还低。10.1.4 食品级不饱和树脂玻璃纤维防水用在有特殊要求的工程，目前价格较高约230250 元 /m 2。10.2 社会效益 通过玻璃纤维防水技术的成功运用，相关工程目前运营良好，未出现有裂缝、面层起鼓及被腐蚀的情况，受到了当地政府、新加坡业主、设计、监理等单位的高度赞扬，赢得了较大的社会信誉，社会效益显著。10. 3 节能与环保环氧玻璃纤维防水施工技
27、术较其它防水施工技术节约了两层砂浆层，节约了建筑材料，减少了机械投入总功率70%，且其成品无毒、抗腐蚀，节能环保效果明显。 11 工程实例11.0.1 我单位承建的成都市虎豹海洋世界工程有大洋展示池、珊瑚池及其它海水观赏鱼池32个，要求水池防水抗渗、耐久、耐腐蚀及成型后无毒（达到食品级），玻璃纤维防水面积达8000m2。本工程竣工后，防水为出现裂缝而造成渗漏现象，为发现面层起鼓及本腐蚀现象，完全能达到海水观赏鱼生存环境要求。且其具有良好的装饰美化作用，其面层胶料可根据需要调制颜色（不加色料颜色为淡黄透明色）。11.0.2 该工程2007年6月开工，采用本工法成功解决了诸多施工难题，圆满实现了各
28、项工程建设目标，整体质量优良，经总结形成了一套成熟的施工工艺，锻炼培养了一批技术人才和作业队伍，为以后同类工程施工积累成功的经验。取得了良好的经济、社会效益，环保节能，具有良好的推广价值和发展前景。11.0.3 环氧玻璃纤维防水也有其局限性，如室外施工容易受天气影响、施工时有轻微毒性、不同批号原材料用于同一工程可能产生色差等；本工法选用的为E-42、E-44常用环氧树脂，现在市场上已经有多组份环氧树脂，其施工拌料更为简单方便，主要材料有引发剂、促进剂、树脂，价格根据工程的特殊要求而不同，其具体施工流程同本工法。随着技术的进步，原材料性能的进一步提高，以及通过对施工工艺的进一步完善，环氧玻璃纤维防水必将更广泛应用于工业与民用建筑工程中。
